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专题06 运动和力的关系
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 牛顿运
动定律
（5 年5 考）
2024 年高考湖南卷：细线、弹簧相连悬挂的四
个小球。考查瞬时加速度；
2024 年高考广东卷：物块竖直下落到轻质弹簧
上，选择正确的
图像或
图像。
2022 新高考江苏卷第1 题：高铁车厢里的水平
桌面上放置一本书，考查书相对桌面静止的最
大加速度。
2024 年高考辽宁卷：木块木板模型——以速度
图像给出解题信息。
2024 年高考北京卷：飞船与空间站对接后，在
推力F 作用下一起向前运动．考查相互作用
力。
2022 年高考全国理综甲卷第19 题：用一轻弹簧
水平连接质量相等的两滑块P、Q 置于水平桌面
上，在水平外力作用下匀速运动后撤去外力，
考查牛顿运动定律及其相关知识点。
2022 年高考上海卷：神舟十三号在返回地面过
程。
2022 年6 月浙江选考：物流公司通过滑轨把货
物直接装运到卡车中，考查牛顿运动定律的综
合运用。
2022 年高考辽宁物理卷：小物块从长1m 的水
平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端。
2023 年高考全国甲卷：用水平拉力使质量分别
为m 甲、m 乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静
止开始沿直线运动，给出两物体所受拉力F 与
其加速度a 的关系图线。
1.牛顿运动定律是高中物理核心内
容，也是高考考查频率较高的知
识点，大多与曲线运动、天体运
动、卫星、功和能、带电粒子在
电场、磁场中的运动、电磁感应
等知识点综合考查。
2. 单独考查牛顿运动定律，一般
与受力分析、实际情景、传送
带、滑块木板模型、图像等结合
考查。
3. 考查单位制通常有四种题型：
①给出单位，选择单位对应的物
理量；
②判断下列属于某物理量的单
位；
③判断下列属于国际单位制中基
本单位符号。
④判断给出的公式是否正确。
1
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考点2 单位制
（5 年3 考）
2022 年1 月浙江选考：选择单位为J/m 的物理
量；
2022 年6 月浙江选考：判断下列属于力的单
位；2023 年1 月浙江选考：判断下列属于国际
单位制中基本单位符号。
考点01 牛顿运动定律
1. （2024 年高考湖南卷）如图，质量分别为
、
、
、m 的四个小球A、B、C、D，通过细线或
轻弹簧互相连接，悬挂于O 点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C 间的细线剪断，则剪断瞬间B
和C 的加速度大小分别为（ ）
A. g，
B. 2g，
C. 2g，
D. g，
【答案】A
【解析】
剪断前，对BCD 分析
对D
剪断后，对B
解得
方向竖直向上；对C
解得
2
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方向竖直向下。故选A。
2. （2024 年高考广东卷） 如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H 高度处由静止
释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为t。忽
略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其
图像或
图像
可能正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】. C
【名师解析】本题考查对力图像和位移图像的理解。
木块从释放到刚接触弹簧，F 不变，位移随时间变化为抛物线；接触弹簧后F 逐渐减小到零，加速度
逐渐减小到零速度最大，继续下落到速度减小到零后反弹，所以ABD 图错误C 正确。
3. （2022 新高考江苏卷第1 题）高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度
．若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过（
）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】B
【命题意图】本题考查静摩擦力、牛顿运动定律及其相关知识点。
3
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【解题思路】
书放在水平桌面上，书相对于桌面不滑动，书受到的是静摩擦力。若书不滑动，由
解得高铁的最大加速度为
即故若书不动，高铁的最大加速度不超过
，B 正确，ACD 错误。
【关键点拨】要注意题述“高铁的最大加速度不超过”。
4. （2024 年高考辽宁卷）一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。
时，木板在水
平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已
知
到
的时间内，木板速度v 随时间t 变化的图像如图所示，其中g 为重力加速度大小。
时刻，小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 小物块在
时刻滑上木板
B. 小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C. 小物块与木板的质量比为3︰4
D.
之后小物块和木板一起做匀速运动
【答案】ABD
【解析】由题图可知，t=3t0时木板的速度开始减小，说明小物块在t=3t0时刻滑上木板，A
正确；由题图可知0~3t0时间内，木板的加速度为
a1=
1
2 μgt 0
t0
=1
2 μg
，t=3t0时木板的速度为
v1=a1×3t0=3
2 μgt 0，由题意知，t=3t0时小物块以速度
v=−3
2 μgt 0滑上木板，t=4t0时小物块
的速度为
v'=1
2 μgt0，设小物块质量为m，小物块与长木板之间的动摩擦因数为μ' ，由牛顿第
二定律可得，
μ' mg =m v'−v
t0
，联立解得μ'=2μ，B 正确；由题图可知，0~3t0时间内，对木
4
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板由牛顿第二定律可得，F−μ Mg =Ma 1，解得
F=3
2 μ Mg
。3t0~4t0时间内，木板的加速度
大小
a2=
3
2 μgt 0−1
2 μgt 0
t0
=μg
，设木板的质量为M ，由牛顿第二定律可得，
μ' mg −F+μ( M +m)g=Ma 2 ，解得m: M=1:2，C 错误；t=4t0时，小物块与长木板速度相
等，小物块和长木板整体受到F 和地面摩擦力f 作用，
f =μ( M +m)g=3
2 μ Mg
，由于F 和f 相
等，方向相反，整体受力平衡，一起做匀速运动，D 正确。
5．（2024 年高考北京卷）如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F 作用下一起向前运动．飞船和空间
站的质量分别为m 和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【参考答案】．A 牛顿第二定律
【名师解析】 对整体应用牛顿第二定律有
，对空间站分析有
，解两式可得飞船
和空间站之间的作用力
，A 正确，BCD 错误．
6．（2022 年高考全国理综甲卷第19 题）如图，质量相等的两滑块P、Q 置于水平桌面上，二者用一轻弹
簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为
。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F 拉动P，使
两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（ ）
A．P 的加速度大小的最大值为
B．Q 的加速度大小的最大值为
C．P 的位移大小一定大于Q 的位移大小
D．P 的速度大小均不大于同一时刻Q 的速度大小
【参考答案】AD
【命题意图】本题考查受力分析、牛顿运动定律和图像法分析等。
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【解题思路】在拉力作用下，PQ 做匀速运动，弹簧弹力T=μmg。撤去拉力F 瞬间，P 受到向后的弹力
T 和摩擦力μmg，由牛顿第二定律，T+μmg=maP，解得aP=2μg，选项A 正确。Q 受到向前的弹力T 和向后的
摩擦力μmg，由牛顿第二定律，T-μmg=maQ，解得aQ=0，选项B 错误。撤去拉力F 后，P 做加速度逐渐减小
的减速运动，Q 做加速度逐渐增大的减速运动，画出PQ 的速度图像，如图。可知P 的位移大小一定小于Q
的位移大小，P 的速度大小均不大于同一时刻Q 的速度大小，选项C 错误D 正确。
【思路点拨】通过分析PQ 的运动情景，画出速度图像，一目了然，事半功倍。
7. （2022 高考上海）神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后，在大气层中经历了竖直向下的减速
运动。若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小，则加速度大小（ ）
A. 一直减小 B. 一直增大
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【参考答案】A
【命题意图】本题考查牛顿运动定律+运动情况分析+模型思维
【名师解析】打开降落伞后，所受空气阻力f 大于重力，降落伞做减速运动。根据题述，f=kv，由牛顿第二
定律kv-mg=ma，解得a=kv/m-g，由于速度v 逐渐减小，由a=kv/m-g 可知，加速度a 一直减小，选项A 正
确。
【知识拓展】
打开降落伞后的速度随时间变化图像
加速度随速度变化的图像
8．（9 分）（2022 年6 月浙江选考）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与
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水平面成24°角，长度l1=4m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止
开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为
，货物可视为质点（取cos24°=0.9，sin24°=0.4）。
（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；
（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度v 的大小；
（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度l2。
【命题意图】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律。
【解题思路】
（1）货物在倾斜滑轨上滑行，由牛顿第二定律，
mgsin24°-μ mgcos24°=ma1，解得：a1=2m/s2。
（2）由匀变速直线运动规律，v2=2a1l1，解得v=4m/s
（3）货物在水平轨道上匀减速运动，v1
2-v2=2a2l2，
由牛顿第二定律，
-μ mg=ma2，
解得：l2=2.7m。
4. （2022 年高考辽宁物理卷）如图所示，一小物块从长1m 的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，
经过1s 从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g 取10m/s2。下列v0、μ 值可能正确的是（ ）
A. v0= 2.5m/s
B. v0= 1.5m/s
C. μ = 0.28
D. μ = 0.25
【参考答案】B
【命题意图】本题考查牛顿第二定律、匀变速直线运动规律及其相关知识点.
【名师解析】
物块水平沿水平桌面中线做匀减速直线运动，则
由题述可知，x = 1m，t = 1s，v > 0，代入数据有v0 < 2m/s，故A 不可能，B 可能；
对物块做受力分析，由牛顿第二定律有a = - μg，利用匀变速直线运动规律得v2 - v0
2= 2ax，整理有v0
2 -
第19 题图
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2ax > 0，由于v0 < 2m/s 可得μ < 0.2，故选项CD 不可能。
6. （2023 高考福建卷）甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为
计时零点，甲车的速度—时间图像如图（a）所示，乙车所受合外力—时间图像如图（b）所示。则（
）
A. 0 ~ 2s 内，甲车的加速度大小逐渐增大
B. 乙车在t = 2s 和t = 6s 时的速度相同
C. 2 ~ 6s 内，甲、乙两车的位移不同
D. t = 8s 时，甲、乙两车的动能不同
【参考答案】BC
【名师解析】
由题知甲车的速度一时间图像如图（a）所示，则根据图（a）可知0 ~ 2s 内，甲车做匀加速直线运动，加
速度大小不变，故A 错误；
由题知乙车所受合外力一时间图像如图（b）所示，则乙车在0 ~ 2s 内根据动量定理有
I2 = mv2，I2 = S0 ~ 2 = 2N·s
乙车在0 ~ 6s 内根据动量定理有I6 = mv6，I6 = S0 ~ 6 = 2N·s
则可知乙车在t = 2s 和t = 6s 时的速度相同，故B 正确；
根据图（a）可知，2 ~ 6s 内甲车的位移为0；根据图（b）可知，2 ~ 6s 内乙车一直向正方向运动，则2 ~ 6s
内，甲、乙两车的位移不同，故C 正确；根据图（a）可知，t = 8s 时甲车的速度为0，则t = 8s 时，甲车
的动能为0；乙车在0 ~ 8s 内根据动量定理有I8 = mv8，I8 = S0 ~ 8 = 0
可知t = 8s 时乙车的速度为0，则t = 8s 时，乙车的动能为0，故D 错误。
6. （2022 山东物理）某粮库使用额定电压
，内阻
的电动机运粮。如图所示，配重
和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度
沿斜坡匀速上行，此时电流
。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L 到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个
向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量
，车上粮食质量
，配
重质量
，取重力加速度
，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正
比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：
（1）比例系数k 值；
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（2）上行路程L 值。
【参考答案】（1）
；（2）
【命题意图】本题考查能量守恒定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点。
【名师解析】
（1）设电动机的牵引绳张力为
，电动机连接小车的缆绳匀速上行，由能量守恒定律有
解得
小车和配重一起匀速，设绳的张力为
，对配重有
设斜面倾角为
，对小车匀速有
而卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行，有
联立各式解得
，
（2）关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度为
，对系统由牛顿第二定律有
可得
由运动学公式可知
解得
2. （2023 高考全国甲卷）用水平拉力使质量分别为m 甲、m 乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿
直线运动，两物体与桌面之间的动摩擦因数分别为μ 甲和μ 乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F 与其加速
度a 的关系图线如图所示，由图可知
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A. m 甲＜m 乙
B. m 甲＞m 乙
C. μ 甲＜μ 乙
D. μ 甲＞μ 乙
【参考答案】BC
【命题意图】本题考查牛顿第二定律、对图像的理解及其相关知识点。
【解题思路】根据牛顿第二定律，F-μmg=ma，解得F=ma+μmg，对比拉力F 与其加速度a 的关系图像，可
知m 甲＞m 乙，B 正确A 错误；由μ 甲m 甲g=μ 乙m 乙g，可知μ 甲＜μ 乙，C 正确D 错误。
3. （2023 高考湖南卷）如图，光滑水平地面上有一质量为
的小车在水平推力
的作用下加速运动。
车厢内有质量均为
的A、B 两小球，两球用轻杆相连，A 球靠在光滑左壁上，B 球处在车厢水平底面上，
且与底面的动摩擦因数为
，杆与竖直方向的夹角为
，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等
于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 若B 球受到的摩擦力为零，则
B. 若推力
向左，且
，则
的最大值为
C. 若推力
向左，且
，则
的最大值为
D. 若推力
向右，且
，则
的范围为
【参考答案】CD
【名师解析】对选项A，设在水平向右推力F 作用下，整体加速度为a，F=4ma，若B 球所受摩擦力为零，
对B 球，由tanθ=ma/mg，联立解得F=4mgtanθ，A 错误；
对选项B，若推力F 向左，整体向左加速运动，F=4ma。小球A 所受向左合力最大值为FA=mgtanθ。设轻杆
中弹力为N，轻杆中弹力的水平分量Nx= FA=mgtanθ，Nx=ma。
对小球B，由于tanθ≤μ，对小球B，受到向左的合力
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FB=f- Nx=≤μ2mg- Nx= 2mgtanθ- Nx= mgtanθ
联立解得F≤4mg tanθ，即F 的最大值为4mgtanθ，B 错误；
对选项C，若推力F 向左，小球A 所受向左合力最大值为FA=mgtanθ。小球B，受到向左的合力最大值
FBmax=f- Nx= 2μmg- mgtanθ，由于
，则FBmax=mgtanθ。而FBmax=mamax，整体向左加速运动，
Fmax=4mamax。
联立解得Fmax=4mg（2μ-tanθ），C 正确；
对选项D， 若推力
向右，在水平向右推力F 作用下，整体加速度为a，向右，F=4ma。。由于小球A 受
到左壁向右的弹力，合力可以很大，我们只需讨论小球B 即可。当小球B 所受的摩擦力向左时，小球B 所
受向右的合力最小，此时FBmin= Nx-μ（Ny+mg）= mgtanθ- 2μmg，最小加速度aBmin= FBmin/m，所以F≥4mg
（tanθ- 2μ）。
当小球B 所受的摩擦力向右时，小球B 所受向右的合力最大，此时FBmax= Nx+μ（Ny+mg）=
mgtanθ+2μmg，最大加速度aBmax= FBmax/m，所以F≤4mg（tanθ+ 2μ）。由此可得F 的范围为
，D 正确。
考点02 单位制
1. （2022 年1 月浙江选考）单位为J/m 的物理量是（ ）
A. 力
B. 功
C. 动能
D. 电场强度
【参考答案】A
【名师解析】根据功的定义式
可知
则有
因N 是力的单位，故单位为J/m 的物理量是力。故选A。
2．（2022 年6 月浙江选考）下列属于力的单位是
A．kg·m/s2
B．kg·m/s
C．kg·m2/s
D．kg·s / m2
【参考答案】A
【命题意图】本题考查力的单位用基本物理量单位表达。
【解题思路】根据牛顿第二定律和力的单位规定，可知A 正确。
3．（2023 年1 月浙江选考）下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
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A．J B．K C．W D．
【参考答案】
【命题意图】本题考查国际单位制及其相关知识点。
【名师解析】国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，对应的符号
分别是kg、m、s、A、K、cd、mol，其余单位都属于导出单位,所以属于国际单位制中基本单位符号的是
K，选项B 正确。
12
