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2026 届高三物理二轮复习专项训练 :力学专题 牛顿运动定
律
一、单选题
1.质量
的物体由静止开始沿竖直方向匀加速上升,加速度
,该物体受
到合力的大小为( )
A.0.5N
B.1N
C.1.5N
D.2N
2.下列物理量属于基本物理量的是( )
A.体积
B.速度
C.加速度
D.长度
3.如图所示,平板车置于水平地面上,下列说法正确的是( )
A.人站在平板车上保持静止时,人所受的重力和地面对平板车的支持力是一对平衡力
B.人站在平板车上保持静止时,平板车对人的支持力与平板车对地的压力是一对作用
力和反作用力
C.人竖直向上起跳时,人所受的重力小于板对人的支持力
D.人竖直向上起跳时,平板车对人的支持力大于人对平板车的压力
4.如图所示,某位同学把一盆绿色植物放在水平桌面上观赏。以下说法正确的是( )
A.花盆对桌面有压力,是由于桌面的形变
B.桌面对花盆有支持力,是由于花盆的形变
C.花盆对桌面的压力和桌面对花盆的支持力是一对平衡力
D.花盆对桌面的压力和桌面对花盆的支持力是一对作用力与反作用力
5.如图所示,一辆装满石块的货车沿水平路面向左做匀减速直线运动,其加速度大小为
a,重力加速度为g,对于货箱中质量为m 的石块A,下列说法正确的是( )
A.石块A 所受所有外力的合力大小为0
B.周围石块对石块A 作用力的合力方向水平向右
C.周围石块对石块A 作用力的合力大小为
D.加速度a 增大时,周围石块对石块A 作用力的合力增大
6.2019 年1 月2 日,复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h 自动驾驶功能,成为我国
高铁自主创新的又一重大标志性成果。一动车由静止在恒定牵引力F 作用下在平直轨道上
运动,受到的空气阻力大小与其运动速度大小的平方成正比,所受其他阻力恒定。动车的
速度大小为v,加速度大小为a,位移大小为x,动能为Ek,运动时间为t。则下列关系图像,
可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7.2024 年8 月6 日,全红婵在巴黎奥运会女子10 米跳台决赛中勇夺金牌。从全红婵离开
跳台开始计时,她的重心在竖直方向上的速度v 随时间t 的变化情况简化如图所示,其中0
至
时间段的图像为直线。不计空气阻力,取重力加速度大小为g,则全红婵( )
A.距离水面的最大高度为
B.在
时间内的平均速度
C.在
过程中处于失重状态
D.在
时间内重力的冲量为零
8.如图所示,竖直挡板P 固定在足够高的水平光滑绝缘桌面上。一个带正电荷的小物体A
放在桌面上,小物体A 的左端与绝缘的轻弹簧相连,轻弹簧的左端固定在挡板P 上。一不
可伸长的绝缘轻绳跨过轻质光滑定滑轮,一端与A 连接,另一端连接一轻质小钩。整个装
置处于方向水平向左的匀强电场中。开始时A 静止,所带电荷量保持不变,且不会碰到定
滑轮。现用一竖直向下的力F 作用在轻质小钩上,使小物体A 水平向右做匀加速直线运动,
以x 表示小物体A 离开静止位置时的位移,在弹簧恢复原长前(弹簧始终在弹性限度内),
下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.下列关于甲、乙两个物体惯性的说法正确的是( )
A.若甲比乙的质量大,则甲比乙的惯性大
B.若甲比乙的质量大,则乙比甲的惯
性大
C.若甲比乙的速度大,则甲比乙的惯性大
D.若甲比乙的速度大,则乙比甲的惯
性大
10.2023 年9 月29 日在中国浙江杭州举办的第19 届亚运会中,我国选手兰星宇荣获吊环
冠军。如图所示,兰星宇在比赛中吊环倒立处于静止状态,此时两根吊绳之间的夹角为
。
若兰星宇的质量为m,重力加速度大小为g,吊环重力不计,则( )
A.每根吊绳的拉力大小为
B.两个吊环对兰星宇的作用力大小为
C.兰星宇单臂对吊环的作用力大小为
D.兰星宇单臂对吊环的作用力大小为
二、多选题
11.为研究超重与失重现象,某同学把量程为
的弹簧台秤搬到了电梯内。发现电梯上
下运动过程中,在台秤上放置的重物最大质量不能超过
,否则就会超过台秤量程。
设电梯匀变速上升或下降的加速度大小相等,重力加速度
取
,则下列说法正确
的是( )
A.电梯匀变速运动的加速度大小为
B.电梯匀变速运动的加速度大小为
C.电梯匀变速上升的过程中,台秤上放置的重物质量不能超过
D.电梯匀变速上升的过程中,台秤上放置的重物质量不能超过
12.水平地面上放置一质量为
的木箱,木箱与地面间的动摩擦因数恒定。如图甲所示,
一小孩用一水平推力
推木箱,木箱在水平地面上做匀速直线运动;如图乙所示,一大人
用等大的拉力与水平方向成
角斜向上拉木箱,木箱仍在水平地面上做匀速直线运动。
已知重力加速度
取
,则( )
A.木箱与地面间的动摩擦因数为0.75
B.若拉力
与水平方向的夹角为
,则木箱的加速度大小为
C.若用大小为
的力水平推木箱,木箱的加速度大小为
D.若用大小为
且与水平方向成
角的力拉木箱时,木箱离开地面
13.2024 年国际乒联釜山世界乒乓球锦标赛女子团体决赛中,中国队3 比2 战胜对手,夺
得冠军。下列对比赛时的情景分析,正确的是( )
A.球从球台弹起,说明球具有良好的弹性
B.球被击出后能继续向前飞行,是利用球的惯性
C.以旋转的乒乓球为参照物,桌面是静止的
D.球下落时动能转化为重力势能
14.如图所示,两位小朋友玩弹珠子游戏,先让光滑直杆倾斜固定,质量相等的两颗有孔
的珠子a、b(均视为质点)穿在直杆上,初始时两珠子之间的距离为l。一位小朋友将珠
子a 从直杆底端沿杆以大小为v0的初速度向上弹出,另一位小朋友同时将珠子b 无初速度
释放,两珠子碰撞前瞬间的速度大小均为
,两珠子的碰撞时间极短,且碰撞过程中损失
的动能最大,则下列说法正确的是( )
A.碰撞前,珠子a 的加速度大于珠子b 的加速度
B.碰撞时,珠子a 到直杆底端的距离为
C.碰撞后,两珠子同时回到直杆底端
D.碰撞后,珠子a 回到直杆底端的时间与珠子b 回到直杆底端的时间之比为1 3∶
15.如图甲所示,小铁块位于长木板的最左端,小铁块的质量是5kg,长木板的质量是
10kg,
时二者以
的初速度一起向右运动,
时长木板与右侧的挡板(未
画出)相碰(碰撞时间极短),碰撞之前的运动过程中小铁块与长木板通过锁定装置锁定,
碰撞前瞬间解除锁定,碰撞过程中没有能量损失,长木板运动的部分
图像如图乙所示,
在运动过程中小铁块恰好没有从长木板上滑下,小铁块可视为质点,重力加速度g 取
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.长木板与水平地面之间的动摩擦因数为0.5
B.小铁块与长木板之间的动摩擦因数为0.4
C.长木板的长度为6.5m
D.长木板与挡板碰撞后系统产生的内能为270J
16.滑块第一次从粗糙斜面顶端由静止下滑到底端,第二次以一定的初速度从斜面底端上
滑刚好到达顶端。如图所示,某同学记录了滑块运动的频闪照片,若照片的时间间隔都相
同,下列说法正确的是( )
A.图乙是滑块上滑的照片
B.滑块下滑时的加速度大小大于上滑时的加速度大小
C.滑块下滑到底端时的速度大小小于刚开始上滑时的初速度大小
D.滑块下滑过程所用时间等于上滑过程所用时间
三、填空题
17.一质量为
的木块静止在光滑的水平面上。从
开始,将一个大小为
的
水平恒力作用在该木块上,木块在经历时间
的过程中,木块的加速度为______
;水
平恒力F 做的功为______J,在
时刻力F 的瞬时功率为______W。
18.电梯在加速上行时,电梯内的乘客处于_______状态;电梯在减速上行时,电梯内的乘
客处于_______状态。(均选填“超重”或“失重”)
19.同学们设计了一款基于弹簧振子频率变化的电梯加速度测量装置。如图所示,将劲度
系数k=40N/m 的轻质弹簧竖直悬挂于电梯顶部,弹簧下端连接质量为m 的金属块(含指
针),金属块下方固定高精度刻度尺。已知电梯静止时,弹簧伸长量为
,此时指
针恰指向刻度尺零点。
根据静止状态可知:
(1)金属块质量m=______kg;
(2)当电梯以a=2m/s² 的加速度向上加速运动时,弹簧伸长量将变为______cm(保留两位有
效数字)。
20.“百公里加速”是汽车动力最直观的体现,百公里加速是指汽车速度从0 到100km/h
的加速时间。质量为2000kg 的某新能源汽车,在动摩擦因数为0.2 的水平路面上的百公里
加速时间是8s,若在这个时间内把汽车的运动看成是匀加速直线运动,取g=10m/s2,则其
加速度大小为___________m/s2,汽车的牵引力大小为___________N。(结果均保留三位有
效数字)
四、解答题
21.如图所示,防抱死制动系统(ABS)能使质量为1200kg 的汽车从30m/s 的速度在5s 内
匀减速停下来(即汽车速度为0)。求:
(1)汽车5s 内的速度变化量
的大小;
(2)汽车减速时加速度
的大小;
(3)汽车减速时所受阻力
的大小。
22.某同学制作了一个竖直加速度测量仪,其构造如图(a)所示,一根轻弹簧上端固定在
支架上,在弹簧左侧沿竖直方向固定一刻度尺。不挂重物时,弹簧下端指针位于刻度为
的位置;在弹簧下端悬挂
重物,重物静止时弹簧下端指针位于刻度为
的位
置,取重力加速度。
。
(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)将此测量仪置于竖直方向运动的电梯中,观察到指针位置随时间变化可简化为如图
(b)所示。以竖直向下为正方向,在图(c)中定量画出0~4s 内电梯运行的a-t 图像。
(不需要写出求解过程)
23.如图所示,在与水平方向成
的斜向上
的拉力作用下,质量为
的小物块
从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动,前进
时撤掉
,小物块运动一段距离后停止,
已知物块与地面之间的动摩擦因数
,
,
,
,求:
(1)物块运动的最大速度;
(2)从开始运动到停止所用的时间。
24.如图所示,在光滑水平面上有足够长的小车A,小车A 上放置一块木板B,A、B 一起
以速度
向右匀速运动。某时刻滑块C(可视为质点)以大小为
的水平速度滑上B 的上
表面。已知C、B 之间的动摩擦因数为
,小车A 质量是木板B 质量的2 倍,滑块C 和木
板B 质量相等。
(1)若B、A 之间固定,C 刚好不脱离B,求B 的长度;
(2)若B、A 之间不固定,且B、A 间的动摩擦因数为
,C 刚好不脱离B,求C 在
B 上运动的时间以及B 的长度。
25.如图所示,一长
的水平传送带在电动机带动下以速度
沿顺时针方向匀
速转动,质量
的小物块
和质量
的小物块B 由跨过定滑轮的轻绳连接,
绳不可伸长,A 与定滑轮间的绳子与传送带平行。某时刻将物块A 轻轻放在传送带最左端,
已知物块A 与传送带间的动摩擦因数
,滑轮的质量和绳与滑轮间的摩擦不计,重力
加速度
,两物块均可视为质点。求:
(1)把物块A 放上去瞬间B 的加速度
的大小;
(2)物块A 从传送带左端运动到右端过程中传送带对物块A 的冲量大小。
《2026 届高三物理二轮复习专项训练 :力学专题 牛顿运动定律》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
D
D
C
C
C
A
C
题号
11
12
13
14
15
16
答案
BD
ACD
AB
BC
BD
AC
1.C
【详解】根据牛顿第二定律,物体受到的合力大小为
故选C。
2.D
【详解】长度属于基本物理量;
故选D。
3.C
【详解】A.人站在平板车上保持静止时,人所受的重力与平板车对人的支持力是一对平
衡力,人所受的重力和地面对平板车的支持力分别作用在两个不同的物体上,故A 错误;
B.人站在平板车上保持静止时,平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力
和反作用力,故B 错误;
CD.人向上起跳时,加速度向上,合力向上,人所受的重力小于平板车对人的支持力,平
板车对人的支持力与人对平板车的压力是相互作用力,大小相等,故D 错误,C 正确。
故选C。
4.D
【详解】A.花盆对桌面有压力,是由于花盆的形变产生的,A 错误;
B.桌面对花盆有支持力,是由于桌面的形变产生的,B 错误;
CD.花盆对桌面的压力和桌面对花盆的支持力是一对作用力与反作用力,C 错误,D 正确。
故选D。
5.D
【详解】A.根据牛顿第二定律可知,石块A 所受所有外力的合力大小为
故A 错误;
BCD.以石块A 为对象,周围石块对石块A 作用力的合力的竖直分力为
周围石块对石块A 作用力的合力的水平分力为
则周围石块对石块A 作用力的合力大小为
可知周围石块对石块A 作用力的合力方向斜向上偏右;加速度a 增大时,周围石块对石块
A 作用力的合力增大,故BC 错误,D 正确。
故选D。
6.C
【详解】AC.设动车受到的空气阻力大小与其运动速度大小之比为k,其他阻力为f,对动
车进行受力分析,可得
由牛顿第二定律,可得
解得
故a 与
成线性关系;随着动车启动,速度变大,加速度a 减小,v-t 图像的斜率为加速度
a,故A 错误,C 正确;
B.x-t 图像的斜率为瞬时速度,因为动车刚启动时,加速运动,故B 错误;
D.对动车受力分析
由动量定理可得
则动车的动能为
随着动车启动,
时间t 不成线性关系,故D 错误。
故选C。
7.C
【详解】A.由图可知,
时间段内全红婵由最高点自由落体运动至水面,故全红婵距
离水面的最大高度为
,故A 错误;
B.因
时间段内全红婵做加速度减小的加速运动,故在
时间内的平均速度
,
故B 错误;
C.全红婵在
过程中加速度向下,处于失重状态,故C 正确;
D.根据冲量的定义可知,恒力在一段时间内的冲量不为零,故在
时间内重力的冲量
不为零,故D 错误。
故选C。
8.C
【详解】小物体带正电,所受电场力方向向左,根据平衡条件,可知,静止时,弹簧处于
压缩状态,令此时的压缩量为x0,根据胡克定律有
以x 表示小物体A 离开静止位置时的位移,在弹簧恢复原长之前,弹簧处于压缩状态,根
据牛顿第二定律有
结合上述有
在弹簧恢复原长之后,弹簧处于拉伸状态,根据牛顿第二定律有
结合上述有
可知,F 和x 之间的关系表达式始终为
可知F 和x 之间关系的图像是一条纵轴截距为正值,斜率也为正值的倾斜的直线,即第三
个选择项符合要求。
故选C。
9.A
【详解】AB.惯性只跟质量有关,质量大惯性大,质量小惯性小,故A 正确,B 错误;
CD.惯性与物体的速度无关,故CD 错误。
故选A。
10.C
【详解】A.设每根吊绳的拉力为T,由于运动员处于静止状态,所以有
解得
故A 项错误;
B.由于运动员静止,所以运动员处于平衡态,即两个吊环对兰星宇的作用力大小与其所
受重力大小相等,方向相反,故B 项错误;
CD.兰星宇单臂对吊环的作用力与吊环对兰星宇的作用力等大反向,同理吊环对吊绳的作
用力与吊绳对吊环的作用力等大反向。由此可知,兰星宇单臂对吊环的作用力与吊绳的拉
力大小相等,即兰星宇单臂对吊环的作用力大小为
,故C 正确,D 错误。
故选C。
11.BD
【详解】AB.在电梯运行的过程中,重物无论处于超重还是失重,台秤的示数都不能超过
量程,台秤能提供的最大支持力
题干中“在台秤上放置的重物最大质量不能超过
”表明此时重物处在失重状态,因
此
把
代入,解得
A 错误,B 正确;
CD.电梯匀变速上升的过程中,重物处于超重状态,有
把
代入,解得
C 错误,D 正确。
故选BD。
12.ACD
【详解】A.木箱在水平地面上做匀速直线运动,根据平衡条件,有
若将此力方向改为与水平方向成
角斜向上拉木箱,木箱仍在水平地面上做匀速直线运
动,根据平衡条件,有
解得
故A 正确;
B.若拉力
与水平方向的夹角为
,根据牛顿第二定律,有
解得
故B 错误;
C.当用
的水平恒力推木箱时,根据牛顿第二定律,有
解得
故C 正确;
D.若用大小为
且与水平方向成
角的力拉木箱时,拉力的竖直分力为
木箱离开地面,故D 正确。
故选ACD。
13.AB
【详解】A.球从球台弹起,说明球具有良好的弹性,A 正确;
B.球被击出后能继续向前飞行,是利用球的惯性,B 正确;
C.以旋转的乒乓球为参照物,桌面是运动的,C 错误;
D.球下落时重力势能转化为动能,D 错误。
故选AB。
14.BC
【详解】A.设两颗珠子的质量均为
,由牛顿第二定律得
得
所以两珠子的加速度相同,故A 错误;
B.碰撞前,对珠子a 有
对珠子b 有
且满足
解得
故B 正确;
C D.两珠子碰撞过程动量守恒,由于两珠子的动量大小相等、方向相反,且碰撞过程中
损失的动能最大,故碰撞后瞬间两珠子的速度均为0,又因为两珠子的加速度相同,所以
碰撞后,两珠子同时回到直杆底端,故C 正确,D 错误;
故选BC。
15.BD
【详解】A.设长木板与小铁块的质量分别为M、m,长木板与水平地面之间的动摩擦因数
为
,小铁块与长木板之间的动摩擦因数为
,由
图像可得,
时间内长木板
与小铁块整体的加速度大小为
长木板受滑动摩擦力
,
,对整体由牛顿第二定律得
解得
A 错误;
B.0.5s 时刻之后,长木板向左做匀减速直线运动,小铁块向右做匀减速直线运动.由
图像可得,0.5s 之后长木板的加速度大小为
小铁块受滑动摩擦力
,
对长木板由牛顿第二定律得
解得
B 正确;
C.由牛顿第二定律可得,0.5s 时刻之后小铁块的加速度大小为
0.5s 时刻之后,长木板与小铁块均以
的速度大小分别向左、向右做匀减速直线运
动,因
,故长木板先于小铁块速度减小到零,设此过程长木板的位移大小为
,则
有
代入数据解得
长木板速度减小到零后,因小铁块与长木板之间的滑动摩擦力小于长木板与水平地面之间
的最大静摩擦力,故长木板处于静止状态,小铁块仍向右做匀减速直线运动直到速度为零,
设0.5s 时刻之后,小铁块向右做匀减速直线运动直到速度为零的位移大小为
,则有
代入数据解得
设长木板的长度为L,长木板的长度等于0.5s 时刻之后小铁块与长木板的相对位移大小,
则
解得
C 错误;
D.设碰撞后小铁块与长木板相对滑动产生的内能为
,长木板与地面间相对滑动产生的
内能为
,则有
,
解得
,
故长木板与挡板碰撞后系统产生的内能
D 正确。
故选BD。
16.AC
【详解】B.由牛顿第二定律可得,下滑时满足
上滑时满足
对比可得
故滑块下滑时加速度小于上滑时加速度,故B 错误;
D.设斜面位移为
,则有公式
根据逆向思维,上滑时可以看成初速度为零的匀加速运动,同理可得
可得
故D 错误;
A.设频闪时间为
,由图可知,图甲是
,图乙是
,故图乙是上滑时照片,故A 正
确;
C.由运动学公式
可知,滑块下滑到底端时的速度大小小于刚开始上滑时的初速度
大小,故C 正确。
故选AC。
17. 2 32 16
【详解】[1]根据牛顿第二定律
代入数据解得木块的加速度大小为
[2][3]
时木块的速度为
木块的位移
则水平恒力所做的功
恒力的瞬时功率
18. 超重 失重
【详解】[1]电梯在加速上行时,加速度向上,根据牛顿第二定律有
可知
故电梯内的乘客处于超重状态;
[2]电梯在减速上行时,加速度向下,根据牛顿第二定律有
可知
故电梯内的乘客处于失重状态。
19.(1)0.20
(2)6.0
【详解】(1)由平衡条件:
(2)牛顿第二定律
联立解得
20. 3.47 1.09×104
【详解】[1]由匀变速直线运动
得加速度大小约为
[2]由牛顿第二定律
得汽车的牵引力大小为
21.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)以初速度方向为正方向,则汽车5s 内的速度变化量为
可知汽车5s 内的速度变化量
的大小为
。
(2)汽车减速时加速度为
可知汽车减速时加速度
的大小为
。
(3)根据牛顿第二定律可得
可知汽车减速时所受阻力
的大小为
。
22.(1)50N/m
(2)
【详解】(1)以重物为研究对象,重物受到重力和弹簧的拉力。以竖直向上为正方向。悬
挂
重物时,弹簧形变量为
,根据胡克定律及二力平衡条件,有
解得
(2)根据x-t 图像可知,在0-2s 弹簧的长度为38cm,根据胡克定律可得弹簧的弹力为
根据牛顿第二定律
解得
方向向下;
在2s-4s 弹簧的长度为42cm,根据胡克定律可得弹簧的弹力为
根据牛顿第二定律
解得
方向向上;
所以
图像如图所示
23.(1)
;(2)
【详解】(1)撤去
时速度最大,此过程由牛顿第二定律
其中
由运动学公式
联立解得,物块运动的最大速度为
(2)在加速阶段
减速阶段,由牛顿第二定律
由运动学公式
所以,从开始运动到停止所用的总时间为
24.(1)
;(2)
,
【详解】(1)设C 的质量为
,则B、A 整体的质量为
。根据牛顿第二定律可得,C
的加速度大小为
B、A 整体的加速度大小为
设C 刚好不脱离B 的上表面时的末速度大小为
,此时B、C 共速,根据运动公式可得
解得
C 的位移大小为
B 的位移大小为
C 不脱离B 时,B 的最小长度为
(2)若B、A 之间不固定,则C 的加速度大小为
A、B 之间发生了相对滑动,B 的加速度大小为
设C 在B 上运动时间为,这时C 刚要脱离B,设此时B、C 的速度大小为,对于C,根
据运动公式有
对于B,根据运动公式有
解得
,
C 的位移为
B 的位移为
解得B 的长度为
25.(1)
;(2)
【详解】(1)根据题意,设物块A 放上去瞬间绳子的拉力为
,由牛顿定律,对物块A
有
对物块B 有
解得
,
(2)根据(1)分析可知,物块A 在传送带上做匀加速直线运动,设加速到与传送带共速
的时间为
,则有
运动的距离为
由于物块A 与传送带间的最大静摩擦力
可知,物块A 与传送带共速后,一起匀速到右端,运动时间为
此时绳子的拉力为
设物块A 从传送带左端运动到右端过程中传送带对物块A 的水平方向冲量为
,对物块
A,由动量定理有
竖直方向的冲量为
总冲量为
即物块A 从传送带左端运动到右端过程中传送带对物块A 的冲量大小
。