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第三章 力与运动的关系
（考试时间：100 分钟 试卷满分：90 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡
皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题，共48 分)
一、选择题(本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8 小题，只有
一个选项符合题意；第9～12 小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4 分，选对而不全的得2 分，错
选或不选的得0 分)
1.（2025·山西忻州·一模）人体弹弓，将人体当做弹丸射出，新颖刺激，与众不同，如图是一种
人体弹弓的示意图，两根相同的橡皮绳（符合胡克定律）连接到座椅上，座椅可在倾斜轨道上滑动，
、
、在同一直线上。将弹弓拉满后固定，当人坐到座椅上后，在
时拨动开关，
时刻弹弓将人从点
射出。人在空中飞行一段时间后于
时刻落到水池中。忽略空气阻力，则人沿水平方向的速度
与的关
系，下列图像可能正确的是（ ）
A．
B．
1
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C．
D．
2.（2025·安徽省合肥市高三二模）如图所示为一款名为“飞天雪王”的玩具，其下半部由轻
质弹性网制成。用手下压其头部，弹性网被压缩，松手后“飞天雪王”被竖直弹向空中。以其头部的初始
位置为坐标原点、竖直向上为正方向建立x 轴。已知弹性网的弹力大小与形变量成正比，不计空气阻力，
则在“飞天雪王”向上运动的过程中，其速度v 或加速度a 随时间t 变化的关系图像可能正确的是
（ ）
A.
B.
C.
D.
3.（2025·山东·模拟预测）如图，光滑的水平地面左侧固定一竖直挡板，水平轻质弹簧左端固定在竖直挡板
上，右端与质量为
的物块
相连接，现将质量为
的物块
置于
的右侧，推动
使其缓慢向左移动至
处（图中未画出），弹簧的弹性势能
，
为弹簧劲度系数，
为弹簧的形变量。物块
、
均
可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，现将
从
处由静止释放。下列说法正确的是（ ）
2
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A．
、
分开之前，相同时间内，弹簧对
的冲量与
对
的冲量相同
B．
在整个运动过程中，在
点的加速度最大
C．
、
分开之后，
依然可以回到
点
D．
、
分开前，
的加速度随其位移均匀减小
4．（2025·河北保定·三模）如图所示，ABC 和CDE 两个光滑斜面体固定在水平面上，a、b 两个小球分别
从两个斜面的最高点A 和E 同时由静止释放，结果两个球同时到达C 点，已知斜面体ABC 的斜面长为
、
高为
，斜面体CDE 斜面长为
，高为
，不计小球大小，则下列关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2025·四川达州·一模）如图所示，用不可伸长的轻绳连接物块P、Q 跨过轻质定滑轮，P 的质量为m、
Q 的质量为M，m < M，不计一切摩擦。现将P、Q 释放，在物块P 达到定滑轮前，甲图轻绳上的拉力为
F1，乙图轻绳上的拉力为F2，下列关于F1、F2大小关系正确的是（ ）
3
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A．
B．
C．
D．
6．（2025·四川德阳·模拟预测）如图所示，将一个中间有孔的质量为m 的小木块套在粗糙横杆上，木块两
侧连接相同的轻弹簧，轻弹簧的另一端与箱子内壁连接，横杆两端固定在箱子上，箱子与横杆总质量为
M，现将整个装置放在光滑地面上，此时木块位于横杆中点，且两弹簧均处于自然长度，
时刻对箱子
施加水平向右的恒力F，在
时（
足够大），撤去F，该过程F 对箱子做功为W。已知木块与横杆之
间动摩擦因数为
，重力加速度大小为g，整个运动过程，弹簧的变化始终在弹性限度内，木块并未接触
箱子左右两侧，则下列说法一定正确的是（ ）
A．
B．最终稳定时箱子速度大小为
C．若
，F 作用瞬间，箱子的加速度大小为
D．若
，F 作用瞬间，箱子的加速度大小为
7.（2025·河南·二模）如图1 所示，倾角为30°的浅色传送带以恒定速率逆时针运行，将一质量为 m 的可视
为质点的深色物块轻放在传送带的顶端P 点，2s 末物块恰好到达传送带底端Q 点。物块的速度v 随时间t
的变化图像如图2 所示，重力加速度大小
。下列说法正确的是（ ）
4
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A．物块与传送带之间的动摩擦因数为
B．物体滑到Q 点的速度大小为9 m/s
C．P、Q 两点之间的距离为12 m
D．传送带划痕的长度为3m
8.
（2025·山东济南一模）一名消防队员在模拟演习训练中，沿着竖立固定在地面上的钢管往下
滑，已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，且匀减速阶段平
均速度为4m/s，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2 倍，下滑的总时间为
3s，
取
，那么该消防队员（ ）
A．下滑的总距离为15m
B．加速与减速过程的时间之比为1:3
C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1:7
D．加速与减速过程的位移之比为2:1
9.
（2025·湖南省永州市一模） 如图甲是风洞示意图，风洞可以人工产生可控制的气流，用以模
拟飞行器或物体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中，质量为50kg 的表演者静卧于出风口，打开气
流控制开关，表演者与风力作用的正对面积不变，所受风力大小
（采用国际单位制），
为风速。
控制
可以改变表演者的上升高度
，其
与
的变化规律如乙图所示，
取
。表演者上升10m
的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
5
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A. 表演者做匀变速直线运动，加速度大小为
B. 表演者一直处于失重状态
C. 表演者上升5m 时获得最大速度
D. 表演者的机械能一直在增加
10.（2025·河南驻马店·二模）如图所示，轻弹簧竖直固定在水平桌面上，质量为
的木块放置在弹簧上但
不拴接，质量为
的铁块放置在木块上并通过跨过光滑定滑轮的轻质细线与质量为
的铁球连接，先用
手托住铁球使细线恰好伸直但无张力，然后将铁球由静止释放。已知重力加速度为
，
，轻弹簧劲
度系数为
，弹簧始终处于弹性限度内，则（ ）
A．铁球释放瞬间其加速度大小为
B．铁块与木块分离之前细线的张力逐渐增大
C．铁块与木块分离时铁球的加速度大小为
6
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D．从初始状态到铁块与木块分离时，木块的位移为
10．（2025·湖北楚才高中一模）如图所示，与水平面成
角的直棒上有一滑套，可以无摩擦地在棒
上滑动。开始时滑套相对棒静止，此时与棒的上端相距
，与棒的下端相距
。现在使棒
保持倾角
不变，以加速度
水平向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（取
，
）（ ）
A．若加速度
，滑套恰好不会在棒上滑动
B．若加速度
，滑套恰好不会在棒上滑动
C．若加速度
，滑套经过
会从棒的上端滑出
D．若加速度
，滑套经过
会从棒的下端滑出
12（2025·河南信阳一模）.某货物输送装置可简化为如图所示，将一个质量为M 的载物平台架在两根完全
相同、轴线在同一水平面内足够长的平行圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为μ，平台的重心
与两圆柱等距，两圆柱以角速度ω绕轴线做相反方向的转动，重力加速度大小为g。现给平台施加一过平
台重心且沿平行于轴线方向的恒力F，使载物平台从静止开始运动。下列说法正确的是（ ）
A．只有当F > μMg时，平台才能开始运动
B．平台运动的最大加速度大小a= F
M
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C．只要平台运动距离足够远，平台最终一定会做匀速直线运动
D．ω越大，平台从静止开始运动相同距离用时越短
第Ⅱ卷(非选择题，共52 分)
二、填空题(本题共2 小题，共14 分)
13．(6 分)（2025·全国·一模）某同学设计了如图所示的实验装置，既可以验证牛顿第二定律，也可以测量
滑块的质量与当地的重力加速度，实验器材有带加速度传感器的滑块（传感器的质量忽略不计）、质量已
知的钩码、水平光滑的桌面（右端带定滑轮）、动滑轮（轻质）、轻质细线。
实验步骤如下：
A．调节定滑轮使细线水平，动滑轮跨在细线上，钩码挂动滑轮上，滑块与钩码由静止开始做匀加速直线
运动，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量；
B．改变悬挂钩码的个数，重复步骤A，得到多组加速度a 与相应悬挂的钩码总质量M；
C． 画出1
M −1
a
的函数关系图像如图乙所示。
(1)设当地的重力加速度为g，滑块的质量为m，写出1
M −1
a
的函数关系图像的表达式 （用g、m、
M、a 来表示）；
(2)若1
M −1
a
图像纵轴的截距为b，斜率为k，可得m= ，g= （用b、k 来表示）。
14．(8 分)（2025·天津·二模）某实验小组利用如图（Ⅰ）所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
8
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(1)下列做法正确的是______（填正确答案标号）。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
(2)实验得到如图（Ⅱ）所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，相邻两计数点之间还
有四个点未画出，由图中数据可知小车运动的加速度大小是 m/s
2（结果保留三位有效数字）。
(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码、在没有平衡摩
擦力的情况下，研究加速度a 与拉力F 的关系如图（Ⅲ）所示，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙
用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲
m乙，μ甲 μ乙。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
三、计算题(本题共4 小题，共38 分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
15．(9 分)南平建瓯的挑幡技艺迄今已有300 余年历史，有“华夏绝艺”的美称。如图所示，挑幡表演者顶
着一根外表涂有朱红油漆、顶部顺杆悬挂绵幡的毛竹，从半蹲状态到直立状态，此过程中毛竹经历由静止
开始加速和减速到速度为零的两个阶段，两阶段均视为匀变速直线运动且加速度大小相等。已知毛竹上升
过程总时间为t，上升高度为h，毛竹和绵幡的总质量为m，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求毛竹
上升过程中：
（1）最大速度
的大小；
（2）匀加速阶段加速度a 的大小；
（3）匀减速阶段对表演者的压力
的大小。
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16．(9 分)（2025·山西大同一模）智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称
号。如图所示，智能机器人携带包裹从供包台静止开始运动，抵达分拣口时，速度恰好减为零，翻转托盘
使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中。某次分拣时，携带包裹的机器人沿倾角为
α=8°的轨道从供包台静止开始运动到相距44m 的分拣口处。在运行过程中包裹与托盘保持相对静止。已知
机器人加速过程的加速度为2m/s²，运行的最大速度为4m/s，机器人以最大速度匀速运动8s 后，做匀减速
运动，并刚好停在分拣口。机器人运送包裹过程中可视为质点。
（1）若包裹与托盘的动摩擦因数为
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在机器人到达分拣口处，
要使得包裹能下滑，托盘与车上表面的夹角最小是多少？
（2）机器人匀减速过程的加速度为多少？
17．(9 分)（2025·陕西西安长安区·一模）如图
，光滑水平地面上放有一块上表面粗糙的长木板，木板上
面右端有一个小物块；一水平向右的力
从
时刻开始作用在木板上。力
随时间变化的图像及小物
块的加速度
随时间变化的图像分别在图
和图中给出。已知小物块的质量
，木板的质量
；图中
。取重力加速度
，求
10
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(1)小物块和木板间的动摩擦因数；
(2)
时刻和
时刻木板的速度大小；
(3)从
时刻以后物块在木板上滑动的距离。
18．(11 分)．（2025·山东临沂·二模）火箭是世界各国进行太空活动的主要运载工具，我国针对火箭可重
复使用技术展开了探索和研究。为了研究火箭可回收技术，某次从地面发射质量为m=100kg的小型实验
火箭，火箭上的喷气发动机可产生恒定的推力，且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发
动机推力的大小和方向。火箭起飞时发动机推力大小为F，与水平方向成α =60°，火箭沿斜向右上方与水
平方向成β =30°做匀加速直线运动。经过t1=20s，立即遥控火箭上的发动机，使推力的方向逆时针旋转
60°，同时改变推力大小，使火箭沿原方向做匀减速直线运动（不计遥控器通信时间、空气阻力和喷气过
程中火箭质量的变化，g=10 m/s
2）。求：
（1）推力F 的大小；
（2）火箭上升的最大高度。
11
