课时梯级训练(25) 牛顿运动定律的应用（Word练习）-【优化指导】2026-2027学年高中物理必修第一册（教科版2019）

课时梯级训练(25)　牛顿运动定律的应用

1．关于力与运动的关系，下列说法正确的是 (　　)

A．力是维持物体运动的原因

B．同一物体所受的合力越大，速度变化得越快

C．物体的速度越大，所受的合力越大

D．高速运行的列车不容易停下来，说明速度越快的物体惯性越大

B　解析：力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，A错误；同一物体所受的合力越大，加速度越大，速度变化得越快，B正确；物体的速度越大，所受的合力不一定越大，比如以很大的速度做匀速直线运动，合力为零，C错误；惯性只由质量决定，与速度的快慢无关，D错误。

2．如图所示，货车拖着拖车在平直路面上匀速行驶，某时刻拖车与货车脱钩，脱钩后货车发动机产生的牵引力不变，若货车质量是拖车质量的2倍，两车与地面之间的动摩擦因数相同，则脱钩后货车与拖车的加速度大小之比为              (　　)

A．1∶3    B．1∶2

C．1∶1    D．2∶1

B　解析：设牵引力为F，动摩擦因数为μ，拖车质量为m，匀速时F＝3μmg，对拖车有μmg＝ma拖，对货车有F－2μmg＝2ma货，解得a货∶a拖＝1∶2，B正确。

3．第五代制空战机“歼－20”具备高隐身性、高机动性能力，为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥，“歼－20”新型的抗荷服能帮助飞行员最大承受9倍重力加速度(指飞机的加速度)。假设某次垂直飞行测试实验中，“歼－20”加速达到50 m/s后离地，而后开始竖直向上飞行试验，该飞机在10 s内匀加速到3 060 km/h，匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km。假设加速阶段所受阻力恒定，约为重力的，g取10 m/s2。已知该“歼－20”质量为20吨，忽略战机因油耗等导致质量的变化。下列说法正确的是              (　　)

A．本次飞行测试的匀速阶段运行时间为26.5 s

B．加速阶段系统的推力为1.84×106 N

C．加速阶段飞行员已经晕厥

D．飞机在匀速阶段爬升高度为14.25 km

B　解析：加速阶段，初速度v0＝50 m/s，末速度v＝3 060 km/h＝850 m/s，根据v＝v0＋at解得加速度a＝80 m/s2＝8g，所以飞行员不会晕厥，C错误；根据牛顿第二定律得F－F阻－mg＝ma，则推力F＝F阻＋ma＋mg＝1.84×106 N，B正确；加速阶段上升的高度x＝v0t＋at2＝4 500 m，则匀速上升距离x′＝(18 500－4 500)m＝14 km，D错误；匀速飞行时间t＝＝＝16.47 s，A错误。

4．如图甲所示，一质量为m的滑块放在粗糙的水平面上，滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ。现给滑块一水平向右的初速度v0＝6 m/s，同时给滑块一水平向左的恒力F＝4 N，若以滑块的出发点为原点，取向右的方向为正方向，在电脑上描绘出滑块速度随时间的变化规律如图乙所示，取g＝10 m/s2，下列说法正确的是              (　　)

A．滑块的质量为4 kg

B．滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.2

C．3 s末滑块返回到出发点

D．4 s末滑块加速度大小为1 m/s2

D　解析：由v－t图像可知加速度大小a1＝3 m/s2，a2＝1 m/s2，两个过程分别受力分析，根据牛顿第二定律得F ＋ μmg＝ma1，F － μmg＝ma2，联立解得m＝2 kg，μ＝0.1，A、B错误，D正确；由v－t图像可知，滑块先向右匀减速，再向左匀加速，v－t图像面积为物体的位移，2～3 s内的位移大小小于0～2 s内位移大小，故3 s末滑块未返回到出发点，C错误。

5．如图所示是分拣快递件的皮带传输机，转动轮带动倾斜皮带匀速向上运动，快件能随皮带一起向上做匀速运动，其间突遇故障，皮带减速直至停止。假设在上述匀速和减速过程中，快件与皮带始终保持相对静止，则              (　　)

A．快件匀速运动时只受重力与支持力作用

B．快件匀速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向上

C．快件减速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向下

D．快件减速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向上

B　解析：快件匀速运动时受重力、支持力、皮带对快件的静摩擦力，A错误；快件在斜面上，虽然与皮带保持相对静止一起做匀速运动，但快件相对于皮带有向下运动的趋势，因此所受到的静摩擦力一定沿着皮带向上，B正确；快件做减速运动时，加速度方向与运动方向相反，加速度沿着皮带向下，而根据牛顿第二定律可知，快件所受合外力沿着皮带向下，有mg sin θ＋f＝ma，由于不知道重力分力与摩擦力的大小关系，因此受到的摩擦力可能沿皮带向上，可能沿皮带向下，也可能不受摩擦力，C、D错误。

6．在升降机中挂一个弹簧测力计，下吊一个小球，当升降机静止时，弹簧伸长4 cm。当升降机运动时弹簧伸长2 cm，若弹簧测力计质量不计，则升降机的运动情况可能是              (　　)

A．以1 m/s2的加速度减速上升

B．以4.9 m/s2的加速度减速上升

C．以1 m/s2的加速度加速上升

D．以4.9 m/s2的加速度加速上升

B　解析：升降机静止时，对小球有kx1＝mg，当升降机运动时，小球所受合力竖直向下，根据牛顿第二定律有mg－kx2＝ma，解得a＝4.9 m/s2，方向竖直向下，故升降机以4.9 m/s2的加速度减速上升或加速下降，B正确。

7．如图所示，底座A上装有0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为M＝0.2 kg，杆上套有质量为0.05 kg的小环B，它与杆之间有摩擦，当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时，刚好能到达杆顶而没有脱离直立杆，取g＝10 m/s2，求在环升起的过程中底座对水平面的压力为多大？

答案：1.7 N

解析：对小环上升的过程进行受力分析，小环受重力mg和直立杆对其产生的滑动摩擦力f的作用，设小环的加速度大小为a，由牛顿第二定律得

f＋mg＝ma