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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．下列四个选项中，全部属于基本物理量的是（ ）
A．温度、电量
B．电流、时间
C．长度、速度
D．质量、力
【答案】B
【详解】7 个基本物理量分别为：长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度。
故选B。
2．
三星的OLED 屏幕通过微型像素点技术提高了亮度均匀性，其亮度功率的单位是瓦特每平方
微米（
）．改用国际单位制的基本单位表示正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】根据单位的推导可知
故选A。
3．
如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板
分离，分别从横杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力，则运动员（ ）
1
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A．起跳时脚对滑板的作用力水平向右
B．在空中水平方向先加速后减速
C．越过杆后落在滑板的后方
D．越过杆后仍落在滑板上起跳的位置
【答案】D
【详解】运动员相对于滑板竖直向上起跳，所以脚对滑板的作用力竖直向下，A 错误；人在空中时，水
平方向不受力的作用，水平方向速度不变，B 错误；由于人和滑板的水平速度始终相同，所以人落在滑
板上起跳的位置，C 错误，D 正确．
4．船工用手划桨，使乌篷船在水面匀速直线前进，下列说法正确的是（ ）
A．水对船和船桨的合力为零
B．船桨先向后推水，然后水再向前推船桨
C．使船前进的力是水对船桨的推力
D．船桨对水的推力与水对船桨的推力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A．根据受力平衡可知，水对船和船桨的合力与整艘船的重力等大反向，故A 错误；
BD．船桨对水的推力与水对船桨的推力是一对相互作用力，同时产生，故BD 错误；
C．使船前进的力是水对船桨的推力，故C 正确。
故选C。
5．
小明为了研究超重和失重现象，站在电梯内水平放置的体重计上，小明质量为55 kg，电梯由
启动到停止的过程中，下列说法正确的是（ ）
2
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A．由图甲可知电梯此时一定处于静止状态
B．由图乙可知小明此时一定向下加速运动
C．由图乙可知电梯此时一定处于加速上升状态
D．由图乙可知电梯此时的加速度约为0.7 m/s2
【答案】D
【详解】A．由题图甲可知小明处于平衡状态，电梯此时处于静止或匀速运动状态，A 错误；
BC．由题图乙可知小明处于超重状态，有向上的加速度，则电梯向上加速或向下减速，B 错误；C 错误；
D．此时小明受到的支持力大小为
，则加速度大小为
，D 正确。
故选D。
6．
城市高层建筑建设施工，往往采用配重的方式把装修材料运送到高处，精简模型如图甲所示，
固定于水平面上倾角为37°的斜面，绕过顶端定滑轮的轻绳连接两小球A、B（可视作质点），质量分别为
M 和m，B 小球被固定于地面上的锁定装置锁定，某时刻解除锁定，安装在斜面底端的位移采集传感器采
集到A 在斜面上下滑的位移x 与时间t 的二次方关系如图乙所示，若该图像的斜率为k，不考虑一切摩擦，
重力加速度取
， sin37°=0.6，则A 与B 的质量之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】解除锁定后，沿绳方向上对A、B 和绳组成的系统，由牛顿第二定律有
对A，由运动学规律有
，联立解得
，结合图像，斜率
，
3
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解得
故选B。
7．如图所示，绷紧的水平传送带顺时针匀速运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带右端等高的光滑
平台上的A 处滑上传送带。现保证v2不变，使传送带每次以不同速率v1匀速运行，传送带足够长。用t 表
示物块在传送带上运动的时间，用Δs 表示物块运动过程中与传送带之间产生的划痕的长度。下列图像可能
正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】AC．若v1≥v2，作出此时对应的v−t 图像如图所示
可知滑块从滑上传送带到滑离传送带用时
，可知t1恒定与v1无关。划痕长度为
4
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，可知Δs 与v1成正比，且图像延长线应过原点，故AC 错
误；
BD．若0<v1<v2，作出此时对应的v−t 图像如图所示
由图可知滑块从滑上传送到到滑离传送带用时
，划痕
长度为
，Δs 是关于v1的二次函数，且不过原点，划痕Δs
关于v1的正确图像如图所示
故B 正确，D 错误。
故选B。
8．如图甲所示，水平地面上有一足够长木板，将一小物块放在长木板右端，给长木板施加一水平向右的
变力F，长木板及小物块的加速度a 随变力F 变化的规律如图乙所示．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
5
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A．小物块与长木板间的动摩擦因数为
B．长木板与地面间的动摩擦因数为
C．小物块的质量为
D．长木板的质量为
【答案】D
【详解】A．设小物块的质量为m，长木板的质量为M，长木板与地面间的动摩擦因数为
，小物块与
长木板间的动摩擦因数为
，当
时，小物块相对长木板滑动，对小物块有
，解得
故A 错误；
B．根据题图乙可知，当
时，长木板恰好开始相对地面滑动，所以长木板与地面间的动摩擦因数
，当
时，小物块与长木板相对静止一起加速运动，有
，即
，结合题图乙中图像的截距有
，
，解得
故B 错误：
CD．当
时，对长木板，根据牛顿第二定律有
，整理得
6
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，结合题图乙有
，
，则长木板的质量
小物块的质量
，故C 错误，D 正确。
故选D。
9．
刚清洁过的地面比较湿滑，人走在上面容易出现后仰摔倒的情况，所以许多商场都会在刚清
洁过的地面旁边竖立如图所示的标识。关于人运动到湿滑地面上后仰摔倒的情况，下列说法正确的是（
）
A．在湿滑地面上摔倒是因为人的惯性变小了
B．在湿滑地面上摔倒是因为人脚受到的摩擦力突然变小
C．在湿滑地面上摔倒是因为人上身的速度突然变小了
D．在湿滑地面上摔倒是因为人脚的速度突然变大了
【答案】BD
【详解】在湿滑地面上摔倒是因为人脚受到的摩擦力突然变小，上身速度不变，下身速度变大，出现后
仰摔倒的情况，惯性不变。
故选BD。
10．
如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如
果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
7
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C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，
所以甲获胜
【答案】BD
【详解】ABC．根据牛顿第三定律可知，无论何时，甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力，故AC 错误，
B 正确；
D．根据牛顿第三定律可知，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，甲获胜的原因是甲受到的
地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力，即地
面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，故D 正确。
故选BD。
11．如图所示，静止在水平面上的小车里用两根不可伸长的轻绳连着一质量为m 的小球，绳子均处于拉直
状态，AB 绳水平，在以下情况中BC 绳保持与竖直方向的夹角为α，则下列说法正确的是（ ）
A．若小车突然向右加速运动时，BC 绳对球的拉力不变
B．若小车突然向左加速运动时，BC 绳对球的拉力会增大
C．若小车突然向左加速运动时，小车的加速度不可能大于
D．不管小车向左或向右运动，AB 绳的拉力不可能为0
【答案】AC
【详解】解析：小车静止时有
。若小车突然向右加速运动或突然向左加速
运动时，竖直方向的受力不变，则有
绳对球的拉力不变，A 正确，B 错误。若小车突然
向左加速运动时，则有
，当
时，加速度最大，为
，C 正确，D 错误。
8
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12．
如图所示，底面倾角为37°的光滑棱柱固定在水平地面上，在其侧面上铺一块质量可忽略且
足够长的轻质丝绸，并在外力作用下使质量分别为2m 和m 的滑块A、B 静止在两侧丝绸之上。最大静摩擦
力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现同时由静止释放A、B，则关于释放A、B 之后的运动（A、B
均未到达棱柱的顶端或底端），下列说法不正确的是（ ）
A．若A、B 与丝绸间的动摩擦因素均为0.5，A 与丝绸相对静止，且 A 相对斜面下滑
B．若A、B 与丝绸间的动摩擦因素均为0.5，B 与丝绸相对静止，且 B 相对斜面下滑
C．若A、B 与丝绸间的动摩擦因素均为0.8，A 与丝绸相对静止，且 A 相对斜面下滑
D．若A、B 与丝绸间的动摩擦因素均为0.8，B 与丝绸相对静止，且 B 相对斜面下滑
【答案】BD
【详解】
上式表明： A 对丝绸能提供的最大静摩擦力大于B 能对丝绸提供的最大静摩擦力，那么丝绸不可能沿
斜面向右运动；又因为A、B 的质量不等，不能对丝绸提供相等的静摩擦力，丝绸不可能静止不动，所
以丝绸一定沿斜面向左运动，与摩擦因数大小无关；
B．若A、B 与丝绸间的动摩擦因素均为0.5，对滑块B 得
，
上式表明：丝绸无法带动滑块B 向上滑动，所以，右侧丝绸沿斜面上滑，B 沿斜面下滑，二者发生相对
滑动， B 错误，符合题意；
A．若A、B 与丝绸间的动摩擦因素均为0.5，因为滑块B 与丝绸发生了相对滑动，所以丝绸对A 能提供
的最大摩擦力为
，对物块A：
，所以木块A 沿斜面向
下滑动，又因为物块A 与丝绸之间的静摩擦力没有达到最大值，所以物块A 带动丝绸沿斜面向下滑动，
A 正确，不符合题意；
CD．若A、B 与丝绸间的动摩擦因素均为0.8，假设丝绸与物块A、B 均不发生滑动，设丝绸与物块A、B
之间的静摩擦力为均为f，根据牛顿第二定律得
，
，解得
，物块A、B 之间的最大静摩擦力分别为
，
9
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，丝绸无法对物块B 提供0.8mg 的静摩擦力，假设不成立。丝绸与物块A 之
间的静摩擦力没有达到最大值，丝绸与物块A 不会发生相对滑动，丝绸与物块B 发生了相对滑动。
又因为
，所以物块B 沿斜面向上滑动。
综上所述，若A、B 与丝绸间的动摩擦因素均为0.8，A 与丝绸相对静止，且 A 相对斜面下滑，B 与丝绸
相对滑动，且 B 相对斜面上滑， C 正确，不符合题，D 错误，符合题意。
故选BD。
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）用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。图乙是某次实验获取的一段纸带，
图丙为其中三个计数点放大图。纸带上已标出多个连续的计数点，相邻两个计数点间还有4 个点迹未显示，
已知打点计时器的周期是0.02s。
(1)电火花计时器所用的电源是________（选填“A”、“B”或“C”）。
A．
B．
C．
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(2)根据图丙可计算出小车的加速度大小为 m/s2（保留两位有效数字）。
(3)若在小车前端固定一力传感器，细绳系在力传感器上，槽码的总质量用m 表示，小车（含车内钩码）和
力传感器的总质量用M 表示。实验中，在保持M 一定的前提下， （选填“需要”或“不需
要”）平衡阻力，m （选填“需要”或“不需要”）远小于M。
(4)若某同学在上面（3）中的两个选择中都选择了“不需要”，之后多次改变槽码的质量，重复实验，测
得多组力F 及对应的加速度a，作出a-F 图像最有可能是
A．
B．
C．
D．
【答案】(1)C
(2)1.0
(3) 需要 不需要
(4)B
【详解】（1）电火花计时器所用的电源是交流220V。故选C。
（2）小车的加速度大小为
（3）[1]需要平衡摩擦力。因为只有平衡摩擦力，绳的拉力才等于小车的合外力。
[2]m 不需要远小于大M。因为传感器可以直接测出绳的拉力。
（4）根据牛顿第二定律得
，解得
，B 正确，ACD 错误。
故选B。
14．
（8 分）某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量
11
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为
，砂和砂桶的总质量为
，动滑轮的质量为
，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为
。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d 如图所示，则读数为 mm。
(2)下列说法正确的是________。
A．气垫导轨不需要调水平
B．实验中
应远大于
C．滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2 倍
D．弹簧测力计的读数始终等于
(3)该同学测得两个光电门间的距离为
，遮光条从光电门1 运动到光电门2 的时间为。保持光电门2 的位
置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1 的位置进行多次测量，经过多次实验测得多组
和，
作出
图像，如图乙所示。已知
图像的纵轴截距为
，横轴截距为
，则
表示遮光条通过光电
门 （选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小
（用字母
、
表示）。
(4)保持滑块和遮光条的质量不变，改变砂的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数
为横坐标，滑块
的加速度
为纵坐标，作出的
图像如图丙所示，已知直线上某点
的坐标为
，则对应点
时砂
和砂桶的质量为 （用
、
、
、
表示）。
【答案】(1)3.80
(2)C
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(3) 2
(4)
【详解】（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d 读数为3mm+16×0.05mm=3.80mm
（2）A．气垫导轨需要调水平，选项A 错误；
B．实验中有弹簧测力计测量拉力，则不需要
远大于
，选项B 错误；
C．根据动滑轮的原理可知，滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2 倍，选项C 正确；
D．因砂桶加速下降，处于失重状态，则弹簧测力计的读数小于
，选项D 错误。
故选C。
（3）从光电门1 到光电门2 做加速运动，若设通过光电门2 时的速度为v2，则由逆向思维可得
，即
可知
图像的纵轴截距为
，表示遮光条通过光电门2 时的速度大
小；斜率
滑块的加速度大小
（4）对砂桶分析可知
，当F=q 时a=p，可得
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)智能机器人自动分拣快递包裹系统惊艳世界。如图为某次分拣过程示意图，包裹放在
机器人的水平托盘上，机器人从A 处由静止出发，沿直线AB 做匀加速直线运动， 至最大速率后做匀速运
动，一段时间后再做匀减速直线运动到分拣口B 处停下。在B 处，机器人翻转托盘使倾角θ 缓慢增大至
22°时，包裹刚要下滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求包裹与托盘间的动摩擦因数μ；（已知sin22°=0.372，cos22°=0.93）
13
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(2)在运送过程中，包裹与托盘始终保持相对静止，机器人和包裹可视为质点。机器人的最大速率v=4m/s，
从A 到B 的最短用时为10s，求AB 间的距离x。
【答案】(1)0.4
(2)36m
【详解】（1）根据
可得
（2）机器人加速和减速的加速度大小相等，则时间相等，设加速和减速的时间均为t1，匀速的时间为
t2；加速度最大值为
则
，
，
解得x=36m
16．
(9 分)蓓蕾幼儿园小一班的小朋友小天、阿浩、阿泽、阿俊、阿旭在吃中饭的时候流行玩一
种抽桌垫的游戏，直径为1m 的水平圆桌上刚好放着一张直径也为1m 的桌垫，桌垫的圆心上放着一只碗。
游戏时，猛的用沿半径方向的水平恒力将桌垫从碗底抽出，碗越靠近桌子边缘而不掉下去的为胜利者。已
知桌垫与碗的质量均为0.1kg，碗、桌垫、桌面之间的摩擦因数都为0.2，g=10m/s²。请帮小朋友分析该用
多大的水平恒力将桌布抽出才能获胜。
【答案】1.2N
【详解】设碗和桌垫分离前，拉力大小为F，碗的加速度为大小
，桌垫的加速度为大小
，
14
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由牛顿第二定律得
，
代入数据解得a1=2m/s2，
碗的位移
桌垫的位移
分离后碗做匀减速运动，加速度大小也为
，减速阶段的位移为x1
由题意得
，
由题意得
联立上式得F=1.2N
17．(9 分) “滑冰车”是我国北方冬季的一种娱乐活动之一。滑冰车时，人左右手各握一根冰钎斜向后下方
插入冰面，冰面给的反作用力使人与冰车一起向前运动，如图所示。现有一同学由静止开始在水平冰面上
滑冰车，两侧冰钎在插冰时平行且与水平冰面成
角，与冰面作用1.0s 后收起冰钎，人与冰车依靠惯性
滑行16m 后停止运动。已知人与冰车的总质量为
，冰钎的质量及空气阻力均可忽略不计，冰面对冰
钎、冰车和人的作用力可视为恒力，且沿冰钎斜向上，冰车与冰面间的动摩擦因数为0.05，取重力加速度
，
，
。求：
(1)人与冰车整个运动过程中的最大速度
；
(2)两侧冰钎插冰时对冰面的合力大小。
【答案】(1)
(2)
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【详解】（1）冰车与冰面间的动摩擦因数
，收起冰钎后人与冰车所受的摩擦力
收起冰钎后人与冰车所受的合外力就是这个摩擦力，根据牛顿第二定律有
解有人与冰车的加速度大小为
冰钎与冰面间相互作用的过程中，人和冰车一直在加速，所以收起冰钎时人与冰车有最大速度
，此
后人与冰车做匀减速直线运动到静止，根据速度位移公式有
解得最大速度的大小为
（2）冰钎与冰面间相互作用的过程中加速运动的加速度
设冰面对两侧冰钎的合力大小为
，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，两侧冰钎对冰面的合力大小
18．(11 分)如图甲，质量
的小滑块P（可视为质点），以
的速度从木板左端向右滑上木板
Q，此时木板Q 速度大小为
，方向水平向左，从该时刻开始1.2s 内两物体的运动情况的v-t 图像
如图乙所示，1.2s 时滑块P 的速度为0，木板Q 的速度大小为4m/s。已知木板Q 质量
，重力加速
度g 取
。求：
(1)PQ 间的动摩擦因数；
(2)Q 与地面间的动摩擦因数；
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(3)如果想要滑块P 不从木板Q 上掉落，木板Q 的最小长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）图像斜率大小表示加速度大小，根据图乙可得，
对
分析
解得
（2）根据图乙可得
对
分析
解得
（3）
时
相对位移为
当
时，
，但
，方向向左。此时滑块
的加速度方向向左，大小为
木板
加速度方向向右，大小为
当
共速时，有
解得
则共同速度为
则这一阶段滑块
向左运动的路程为
17
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木板
向左运动的路程为
两者的相对位移为
则想要滑块
不从木板
上掉落，木板
至少长度为
18
