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专题01 力与运动
匀变速直线运动
一、单选题
1．（2025·湖南衡阳·一模）某测试员应用无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试。图甲为在测试软件中
设定的x、y、z 轴的正方向，其中z 轴沿竖直方向，无人机开始时沿y 轴正方向匀速飞行，0 时刻起该同学
进行变速操作，软件生成了图乙中三个维度的
（加速度-时间）图像，可以推断
的时间内无人
机（ ）
A．沿x 轴方向一直加速
B．沿y 轴方向一直加速
C．沿z 轴方向加速上升
D．处于失重状态
【答案】C
【知识点】a-t 图像、超重和失重的概念
【详解】A．由图可知，0~2s 无人机有沿x 轴负方向的加速度，所以2s 末由沿x 轴负方向的速度，2s~4s 的
时间内沿x 轴的加速度为正，则首先沿向x 负方向速度会减小，故A 错误；
B．无人机开始时沿y 轴正方向匀速飞行，2s~4s 的时间内沿y 轴的加速度为负，速度减小，故B 错误；
CD．2s~4s 的时间内沿z 轴的加速度向上为正，因为加速度方向为正，无人机加速上升，处于超重状态，
故C 正确，D 错误。
故选C。
2．（2025·湖南株洲市·一模）一质点沿x 轴运动，其位置随时间的关系为
（式中各物理量的
单位均为国际单位）。关于其加速度与1s 内的速度变化量，下列说法正确的是（ ）
A．加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s 内的速度变化量为4m/s
B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s 内的速度变化量为4m/s
C．加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s 内的速度变化量为2m/s
D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s 内的速度变化量为2m/s
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动位移与时间的关系
【详解】根据加速度的定义式有
可知，加速度是描述速度变化快慢的物理量，由于
则有
将上述表达式与位移公式进行对比有
解得
可知，1s 内的速度变化量为4m/s。
故选B。
3．（2025·湖南株洲市·一模）一物块在t＝0 时刻，以8m/s 的初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，
物块速度随时间变化的图像如图所示，t＝1s 时物块到达最高点，t＝3s 时物块返回底端，重力加速度g 取
10
，则（ ）
A．物块返回底端时的速度大小为2m/s
B．物块在返回过程中的加速度大小为1
C．物块与斜线间的动摩擦因数为
D．物块在斜面上运动的总路程为4m
【答案】C
【知识点】v-t 图象面积的物理意义、利用v-t 图象求位移、v-t 图象斜率的物理意义、利用v-t 图象求加速
度
【详解】A．图像面积表示位移，则
轴上下方面积相等，故物块返回底端时的速度大小为
，故A 错
误；
B．由加速度公式可得
，故B 错误；
C．对物块受力分析，当物块上滑时
当物块下滑时
联立解得
故C 正确。
D．图像面积表示位移，则斜面上运动的总路程为图像面积之和，总路程为8m，故D 错误。
故选C。
4．（2025·湖南株洲市·一模）水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止竖直跌落的最大高度。
已知苹果在与地板接触后经过时间
速度减为0，桔子在与地板接触后经过时间
速度减为0，苹果和
桔子碰伤所需的平均作用力均约为自身重力的3 倍，则苹果和桔子的碰伤阈值之比约为（ ）
A．1：4
B．1：3
C．1：2
D．2：1
【答案】A
【知识点】牛顿定律与直线运动-简单过程
【详解】苹果和桔子碰伤所需的平均作用力均约为自身重力的3 倍，可知苹果和桔子减速过程的加速度大
小均为
设与地板接触时，苹果和桔子的速度分别为
、
，根据题意有
，
可得
根据自由落体运动公式
可得苹果和桔子的碰伤阈值之比约为
故选A。
二、多选题
1．（2025·湖南长沙·一模）汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度
，急动度
是评判乘客是
否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度
随时间变化的关系，已知
时刻
汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．
，汽车做匀速直线运动
B．
，汽车做匀速直线运动
C．
，汽车做匀加速直线运动
D．
末，汽车的加速度为零
【答案】CD
【知识点】a-t 图像、非常规图像
【详解】加速度随时间的变化率称为急动度k，即
则图像与坐标轴围成的面积代表加速度变化
。由此加速度的变化图像如图
A．由加速度的变化图像可知，
内加速度在增加，汽车不做匀速直线运动，A 错误；
BC．由加速度的变化图像可知，
内加速度不变，汽车做匀加速直线运动，B 错误，C 正确；
D．由加速度的变化图像，9s 末汽车的加速度大小为0，D 正确。
故选CD。
受力分析
一、单选题
1．（2025·湖南大联考·一模）如图甲所示是风筝在空中悬停的情景，图乙是其简化图。若风筝的重力为
G，在牵线的拉力T 和垂直于风筝面的恒定风力F 的作用下处于平衡状态，则下列说法错误的是（ ）
A．风筝在空中所受合力为零
B．风力和牵线的拉力的关系满足
C．风对风筝的作用力与风筝对风的作用力大小相等
D．F 沿竖直方向的分力与T 沿竖直方向的分力大小相等
【答案】D
【知识点】利用平衡推论求力、牛顿第三定律
【详解】A．风筝在空中处于平衡状态，由平衡条件可知，风筝所受合力为零，故A 正确，不满足题意要
求；
B．对风筝受力分析，如图所示
由平衡条件可知，拉力T 和风力F 的合力大小等于重力，由几何关系可知，风力F 与合力的夹角小于拉力
T 与合力的夹角，由力的合成规律可知
，故B 正确，不满足题意要求；
C．根据牛顿第三定律可知，风对风筝的作用力与风筝对风的作用力等大，故C 正确，不满足题意要求；
D．由力的平衡条件可知，F 沿竖直方向的分力大小等于T 沿竖直方向上的分力大小与重力G 的大小之和，
故D 错误，满足题意要求。
故选D。
2．（2025·湖南长沙田家炳实验中学·一模）如图，一小孩在玩躲猫猫游戏时，徒手靠摩擦爬上墙壁（地面
有保护措施），已知该屋角两侧的竖直墙壁互相垂直，她爬升墙壁时利用手脚交替即双脚支撑时双手上移，
双手支撑时双脚上移的方法，最后靠双脚与墙面作用停在某高度，假设此时双手不受力，双脚两个受力点
受力均等，小孩重力为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．小孩单只脚受到墙壁的摩擦力大小为
B．小孩受到墙壁的摩擦力方向竖直向上
C．小孩脚与墙壁间的动摩擦因数大于1
D．若对称增加脚与墙壁的挤压力，则摩擦力不改变
【答案】C
【知识点】分析物体受到几个力作用
【详解】ABC．对小孩受力分析，小孩受到竖直向下的重力G，墙壁对每只脚的支持力为FN，对每只脚的
摩擦力为f，则手脚交替的弹力、摩擦力，摩擦力的方向斜向上，如图所示
设每个受力点受到的支持力为FN，摩擦力为f，由图可知，不能确定小孩受到墙壁的支持力与重力的大小
关系，但小孩受到墙壁的摩擦力大于重力的大小，小孩受到墙壁的摩擦力大于支持力，即
所以
故AB 错误，C 正确；
D．由图可知，若对称增加脚与墙壁的挤压力，则摩擦力增大，故D 错误。
故选C。
3．（2025·湖南邵阳·一模）学校组织趣味运动会，某运动员手持乒乓球拍托着球沿水平直赛道向前跑，运
动员速度越大，乒乓球受到的水平风力越大。已知球拍面与水平面的夹角为53°，乒乓球的质量为2.7g，
乒乓球与球拍面之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取
，
，
不考虑乒乓球的滚动，当运动员以某一速度匀速向前跑时，乒乓球恰好不下滑，关于此时的乒乓球下列说
法正确的是（ ）
A．乒乓球受到的摩擦力方向沿球拍向下B．乒乓球受三个力的作用
C．乒乓球受到的风力大小为
D．如果球拍面竖直，则乒乓球不会下滑
【答案】C
【知识点】分析物体受到几个力作用、正交分解法解共点力平衡
【详解】A．乒乓球恰好不下滑，所以乒乓球有沿球拍下滑的趋势，乒乓球受到的摩擦力方向沿球拍向上，
故A 错误；
B．对乒乓球进行受力分析，受到重力、球拍支持力、球拍的摩擦力和水平风力共四个力的作用，故B 错
误；
C．以乒乓球为对象，根据平衡条件可得
，
又
联立解得乒乓球受到的风力大小为
故C 正确；
D．当球拍竖直时，如果水平风力不变，由于
则乒乓球会下滑，故D 错误。
故选C。
二、多选题
1．（2025·湖南株洲市·一模）如图，质量为m 的均质绳竖直悬挂，绳的两端分别固定在M、N 两个等高的
钉子上，绳NP 段的长度为总长度的
，重绳上P 点的张力大小为
，重力加速度为g，则M 钉受到
绳子的拉力（ ）
A．大小为mg
B．大小为2mg
C．与水平方向的夹角为30°
D．与水平方向的夹角为60°
【答案】AC
【知识点】正交分解法解共点力平衡
【详解】设MN 两端细绳与水平方向的夹角为α，P 点的张力与水平方向的夹角为β，则对PN 部分由平衡
可知
，
对PM 部分由平衡可知
联立解得T=mg，α=30°
故选AC。
2．（2025·湖南长沙·一模）两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳
连接，另一端分别固定于
两点。用力拉轻绳，使
水平，
与
的夹角为
，此时两弹簧的长度相同，
在同一直线
上，
也在同一直线上，如图所示。现保持
点不动且
方向不变，将
沿逆时针方向缓慢旋
转
。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（ ）
A．
上的拉力一直减小
B．
上的拉力一直增大
C．
上的拉力一直减小
D．
上的拉力先减小后增大
【答案】AD
【知识点】动态平衡问题
【详解】题意易知两弹簧弹力等大且它们的合力F 大小不变、方向在
的角平分线上，故结点O 受到
而平衡，如图
画出它们的矢量三角形如图
可知将
沿逆时针方向缓慢旋转
的过程中，
先减小后增大，
一直减小。
故选AD。
牛顿运动定律
一、单选题
1．（2025·湖南大联考·一模）利用手机软件可以记录物体运动的加速度，现用某款智能手机进行户外游乐
项目“跳楼机”测试，将手机放在“跳楼机”的电梯地板上，打开手机软件，电梯由静止开始上升后，测
得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，则（ ）
A．在
时间内电梯先加速后减速
B．在
时刻电梯到达最高点
C．在
时间内手机受到的支持力逐渐减小
D．在
时间内，手机处于失重状态
【答案】C
【知识点】a-t 图像、利用牛顿第二定律分析动态过程、电梯中的超重和失重现象分析
【详解】A．
图像中图线与坐标轴所围面积表示速度的变化量，可知
时间内速度一直增加，所以
电梯一直加速，A 错误；
B．
图像中图线与坐标轴所围面积表示速度的变化量，由图可知，
时刻后加速度方向向下，为失重
状态，速度方向向上，所以向上做减速运动，
时刻还没有达到最高点，B 错误；
C．对手机进行受力分析可知，
时间内，根据牛顿第二定律
，该段时间内，a 逐渐减小，
因此支持力。
逐渐减小，C 正确；
D．在
时间内，手机加速度先向上后向下，则手机先处于超重状态后处于失重状态，D 错误。
故选C。
2．（2025·湖南长沙麓山外国语实验中学·一模）如图1 所示，小木块在水平外力
的作用下由静止开始沿
光滑水平面运动，运动过程中木块的速度随位移
变化的图像如图2 所示。下列外力
随速度、速度
随时间变化的图像可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【知识点】牛顿运动定律与图像结合
【详解】AB．根据题意，由图2 可知
由牛顿第二定律有
又有
整理可得
可知，
与成正比，故A 错误，B 正确；
CD．由AB 分析可知，
与成正比，则物块做加速度增大的加速运动，则
图像的斜率随着速度增大
而增大，故CD 错误。
故选B。
3．（2025·湖南长沙湖师附属·一模）如图所示三个装置，（a）中桌面光滑，（b）、（c）中桌面粗糙程
度相同，（c）用大小为
（
为重力加速度）的力替代重物
进行牵引，其余均相同。不计绳和滑
轮质量及绳与滑轮摩擦，都由静止释放，在
移动相同距离的过程中，下列关于三个实验装置的分析中，
正确的是（ ）
A．装置（a）中
的动能增加量大于（b）中
的动能增加量
B．装置（a）中物块
的加速度为
C．装置（b）、（c）中物块
的动量增加量相同
D．装置（b）中绳上的张力
等于装置（c）中绳上的张力
【答案】A
【知识点】整体法与隔离法解连接体问题、动能的定义和表达式
【详解】A．由于装置（b）有摩擦力，可知装置（a）中物块的合外力较大，根据
，可知装置
（a）中物块的加速度较大，在m 移动相同距离的过程中得到的速度较大，则装置（a）m 的动能增加量大
于（b）中m 的动能增加量，故A 正确；
B．装置（a）中对系统根据牛顿第二定律
解得物块m 的加速度为
故B 错误；
C．装置（b）中对系统根据牛顿第二定律
解得物块m 的加速度为
装置（c）中对系统根据牛顿第二定律
解得物块m 的加速度为
可知装置（c）中物块m 的加速度较大，在m 移动相同距离的过程中得到的速度较大，则装置（c）m 的动
能增加量大于（b）中m 的动能增加量，故C 错误；
D．装置（b）中对物块m 根据牛顿第二定律
解得
装置（c）中绳子张力为
所以，装置（b）中绳上的张力
不等于装置（c）中绳上的张力
，故D 错误。
故选A。
4．（2025·湖南模拟）2024 年6 月2 日，嫦娥六号成功着陆月球背面南极——艾特肯盆地。嫦娥六号利用
向下喷射气体产生的反作用力，有效地控制了探测器着陆过程中的运动状态。其中一段着陆过程中，探测
器减速的加速度大小a 随时间t 变化的关系如图所示，
时刻探测器的速度恰好为零。下列说法中正确的
是（ ）
A．
时间内，探测器做匀速直线运动
B．探测器在
时刻的速度大小是
时刻的4 倍
C．
时间内，探测器的位移大小为
D．气体对探测器的作用力大小在
时刻是
时刻的两倍
【答案】B
【知识点】a-t 图像、牛顿第二定律的简单应用
【详解】A．由
图像可知，
时间内，加速度不变，探测器做匀减速直线运动，故A 错误；
B．根据
图像与横轴围成的面积表示速度变化量，且
时刻探测器的速度恰好为零，可知探测器在
时刻的速度大小为
探测器在
时刻的速度大小为
可知探测器在
时刻的速度大小是
时刻的4 倍，故B 正确；
C．探测器在
时刻的速度大小为
则
时间内，探测器的位移大小为
故C 错误；
D．设探测器的质量为
，
时刻根据牛顿第二定律可得
时刻根据牛顿第二定律可得
则有
故D 错误。
故选B。
二、多选题
1．（2025·湖南衡阳·一模）一列有8 节车厢的动车一般是4 动4 拖，其中第1 节、第3 节、第6 节、第8 节
车厢是带动力的，其余4 节车厢是不带动力的。如图所示，该动车在平直轨道上匀加速向右启动时，若每
节动力车厢提供的牵引力大小均为
，每节车厢质量均为
，每节车厢所受阻力均为该节车厢重力的
倍，
重力加速度为
。下列说法正确的是（ ）
A．整列车的加速度大小为
B．整列车的加速度大小为
C．第4 节车厢对第5 节车厢的作用力大小为0 D．第4 节车厢对第5 节车厢的作用力大小为
【答案】AC
【知识点】牛顿第二定律的简单应用、整体法与隔离法解连接体问题
【详解】AB．对8 节车厢整体受力分析，由牛顿第二定律
解得整列车的加速度大小为
故A 正确，B 错误；
CD．对5-8 节车厢整体受力分析，由牛顿第二定律
代入解得第4 节车厢对第5 节车厢的作用力大小为
故C 正确，D 错误。
故选AC。
2．（2025·湖南长沙田家炳实验中学·一模）如图所示，A、B 两物体质量均为m，水平向左且大小为
的
恒定拉力
作用在A 上，拉着A、B 由静止开始一起运动，运动过程中B 始终受到一个竖直向上的、大小
与B 的速度大小成正比的力
，经过时间t 物体A、B 恰好发生相对滑动。A、B 间动摩擦因数
，
A 与地面间的动摩擦因数
，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．物体A、B 发生相对滑动时的速度
B．物体A、B 发生相对滑动时的速度
C．从静止到恰好发生相对滑动全程B 的位移为
D．从静止到恰好发生相对滑动全程B 的位移为
【答案】BD
【知识点】受恒定外力的板块问题、滑块弹簧模型
【详解】AB．设AB 即将相对滑动的临界加速度为a，对AB 整体分析，根据牛顿第二定律得
隔离对B 分析，根据牛顿第二定律得
解得
故A 错误，B 正确；
CD．对整个体，根据动量定理有
变形得
又
可得
解得
故C 错误，D 正确。
故选BD。
3．（2025·湖南长沙麓山外国语实验中学·一模）算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算
盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图（a）所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在
归零位置，现用手指将甲拨出，与静止的乙碰撞，碰撞前后两算珠的
图像如图（b）所示，已知重力
加速度g 为10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．算珠甲与导杆的动摩擦因数为0.1
B．算珠乙与导杆的动摩擦因数为0.01
C．开始两算珠之间的距离为3.5×10-2m
D．碰后算珠甲运动的距离为2.0×10-2m
【答案】AC
【知识点】牛顿运动定律与图像结合
【详解】AB．由题图可得算珠甲的加速度大小为
碰撞后瞬间甲的速度小于乙的速度，因此算珠乙碰撞后的速度为0.2m/s，的加速度大小为
由牛顿第二定律
知两算珠与导杆的动摩擦因数均为
选项A 正确,选项B 错误
C．开始两算珠之间的距离为
选项C 正确；
D．碰后算珠甲运动的距离为
选项D 错误。
故选AC。
4．（2025·湖南长沙·一模）许多工厂的流水线上安装有传送带，如图所示传送带由驱动电机带动，传送带
的速率恒定
，运送质量为
的工件，将工件轻放到传送带上的A 端，每当前一个工件在传
送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数
，传送带
与水平方向夹角
，工件从A 端传送到B 端所需要的时间为
。取
，工件可视作质点。
关于工件在传送带上的运动，下列说法正确的是（ ）
A．加速过程的加速度大小为
B．加速运动的距离为
C．两个相对静止的相邻工件间的距离为
D．A、B 两端的距离为
【答案】AC
【知识点】物块在倾斜的传送带上运动分析
【详解】A．工件加速过程，根据牛顿第二定律有
解得
故A 正确；
B．加速过程，根据速度与位移的关系有
解得
故B 错误；
C．工件加速经历时间
根据先加速后匀速，由于每当前一个工件在传送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上，则两
个相对静止的相邻工件间的距离为
故C 正确；
D．工件从A 端传送到B 端所需要的时间为
则工件匀速的位移为
A、B 两端的距离
故D 错误。
故选AC。
