第三章运 动和力的关系 综合测试&真题演练-【5星学霸·高考白题】2026年高考物理一轮复习

学霸高春白题物理 第三章纷 ☑章末自测阶段强化，巩固提升限时：60min 一、选择题 1.(2025·辽宁沈阳期末)人们猜测空气阻力 的表达式为F=9s心，其中C为空气阻力 系数（无量纲的常数），P为空气密度，S为物 体迎风面积，为物体与空气的相对运动速 度根据量纲分析法，该表达式中的x应为 ( A.1 B.2 C.3 D.4 2.如图所示，一质量为m的物体系于长度分别 为L1、L2的轻质弹簧和细线上，L1的劲度系 数为k,与竖直面的夹角为0，重力加速度 为g,下列说法正确的是 人弹簧的伸长量为爱 B.绳子上的拉力为mgsin0 C.剪断弹簧的瞬间，物体的加速度为零 D.剪断细线的瞬间，物体的加速度为gtan0 (第2题) (第3题) 3.(2025·贵州贵阳二模)如图所示，倾角为0 的斜面固定于电梯中，当电梯以加速度a竖 直向上加速运动时，质量为m的物体始终与 斜面保持相对静止.已知物体与斜面之间的 动摩擦因数为4，重力加速度为g,则物体受 到的支持力和摩擦力大小分别是( ) A.m(g+a)cos 0,m(g+a)sin 0 B.mgsin 0,umgcos 6 C.m(g-a)cos 0,m(g-a)sin 0 D.m(g+a),umgcos 0 050 宗合测试 4.(2025·安徽安庆二模)如图所示，竖直平面 内三个圆的半径之比为3：2：1，它们的最 低点均为P点，有三根光滑细杆AP、BP、CP, 杆的最高点分别处于三个圆的圆周上的某一 点，杆的最低点都处于圆的最低点P.现各有 一小环分别套在细杆上，都从杆的最高点由 静止开始沿杆自由下滑至P点，空气阻力不 计，则小环在细杆AP、BP、CP上运动的时间 之比为 A.3:√2：1B.(3-√2)：(2-1)：1 C.3:2:1 D.1:1:1 B (第4题) (第5题) 5.(2024·山西八校联盟质检)如图所示，有A、 B两物体，m1=2mg,用轻杆连接后放在斜面 上，其中A与斜面的动摩擦因数为4，B与斜 面没有摩擦，重力加速度为g在它们加速下 滑的过程中斜面始终没有运动，则下列说 法正确的是 A.它们的加速度a=gsin0-2gcos0 3 B.A、B之间杆的作用力为零 C.杆的作用力F,=magsin9 D.地面受到的摩擦力向左 6.(2025·陕西西安一模)随着人工智能的快 速发展，机器人功能的开发也不断在突破，图 甲为某开发研究所实验某型号智能机器人的 起跳动作示意图，机器人质量为40kg,点P 是机器人的重心位置.图乙是根据加速度传 感器采集到的数据画出的加速度一时间图 线.甲、乙两图中a~g相同字母表示的点一一 对应，其中有几个点在图甲中没有画出.规定 竖直向上为加速度a的正方向，重力加速度 大小g取10m/s2.根据图乙分析可知( ta(m/s） 0090801p0i9 d fg 乙 A.b点为机器人起跳动作中重心最低，点 B.c点时机器人向上速度最大 C.d点位置机器人对地面压力大小为 1200N D.机器人在e点时已开始离开地面 7.(2025·广东广州调研)如图(a),利用两根 平行放置、粗细均匀的长直钢管将长方体砖 块从高处运送到低处图(b)为垂直于运动方 向的截面图（砖块裁面为正方形），砖块放在 两钢管间，下滑过程加速度大小为α1，受单根 钢管作用的弹力、摩擦力大小分别为N, 若仅将两钢管间距增大一些，砖块在下滑过 程加速度大小为2，受单根钢管作用的弹力、 摩擦力大小分别为N2f,则 钢管 a (b) A.a=a2 B.N<N2 C.f D.f>f 8.(2025·安徽合肥六校联考)（多选）如图所 示游乐场中一滑梯abc倾角为a,滑梯ab段 和bc段长度均为L,ab段结冰光滑，bc段粗 糙，一个质量为m的小朋友从a点无初速沿 第三章运动和力的关系学丽高春 滑梯滑下，小朋友滑到底端c点时速度恰好 为0.重力加速度为g,则 () A.小朋友从a到c下滑的时间为2 2L gcos a B.小朋友下滑的最大速度为√2 gLsin a C.小朋友与滑梯bc段间的动摩擦因数为 tan a D.在bc段下滑的过程中滑梯对小朋友的作 用力大小为mg√cosa+4sina 9.(2025·辽宁鞍山二模)（多选）如图，质量 为M=2kg的长木板放在水平地面上，上有 一个质量为m=4kg的木块.木板和木块间 的动摩擦因数为41=0.5，木板和地面间的动 摩擦因数为42=0.2，最大静摩擦力可认为等 于滑动摩擦力.最初板块都处于静止状态，现 在在木块上施加一个水平向右的恒力F,= 40N,同时在木板上施加一个水平向右的恒 力F2,重力加速度g取10m/s2,施加恒力后 关于两物体的受力和运动，下列判断正确 的是 () A.加两个恒力后木板一定会向右滑动 B.当F2大小为32N时，木块受到的摩擦力 水平向左 C.为了使板块间不产生相对滑动，F,的最 大值为62N D.若将F2方向改成水平向左，也可能使板 块间不产生相对滑动 二、非选择题 10.(2024·江苏徐州三模)实验小组在“探究 加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示 的装置进行实验，实验中，用槽码的重力代 05 学霸高春白题物理 替细线中的拉力， 数字计时器 光电门2 光电门1 气垫导轨 滑块遮光条 mpm 刻度尺 0 2 主 10 (1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的 宽度d= mm. (2)下列说法中正确的是 A.槽码的质量应远小于滑块的质量 B.气垫导轨右端应比左端高 C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源 (3)实验小组用如下方法测量滑块的加速 度α：将滑块从图甲所示位置由静止释 放，测得遮光条通过光电门1、2的时间 分别为1、2，两个光电门间的距离为L, 则滑块的加速度大小a= (用 字母61、2、L、d表示) (4)为了诚小偶然误差，该小组同学设计了 另一种方案，测得遮光条从光电门1 到2的时间为t,两个光电门间的距离 为L,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，测得多组L和t的 数据，作出了上-1图像如图丙所示，已 知纵轴截距为。，横轴截距为to,则，表 示遮光条通过光电门 (填“1”或 “2”)时的速度大小，滑块的加速度大小 a= (用字母oo表示) (5)保持槽码质量m不变，改变滑块质 量M,探究滑块加速度a与质量M的关 系，将用槽码重力mg代替细线拉力F 引起的相对误差表示为6=mg-F ,请写 出8随M变化的关系式 1.(2025·安徽合肥期末)如图所示，某工厂 需要利用质量为3kg的物体B通过轻质绳 及光滑定滑轮协助传送带将质量为2kg的 物体A从传送带底端（与地面等高）由静止 开始传送到距离地面H高处，已知传送带 倾角为30°，与货物接触面间动摩擦因数为 冷，传送带以=10ms的速度顺时针转 动，物体B正下方离地足够远.某时刻将A 从静止释放，经过t。=4s刚好到达顶端，最 大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，g取 10m/s2.求： (1)释放后瞬间A、B间绳子拉力的大小： (2)传送带最上端距离地面的高度H. (3)若物体A由静止释放到t'=1s时A、B 间绳子突然断了，从开始释放到物体A 上升到最高点时在传送带上划过的痕 迹长度1.（说明：物体A在传送带上相 对运动时会留下划痕) d30 第三章真 √真题集训探究考向，剖析考点限时：20min 1.(2025·安徽卷)如图，装有轻质光滑定滑轮 的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的 物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮 与物块乙相连.乙拉着甲从静止开始运动，木 箱始终保持静止.已知甲、乙质量均为1.0kg, 甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气 阻力，重力加速度g取10m/s2,则在乙下落 的过程中 A.甲对木箱的摩擦力方向向左 B.地面对木箱的支持力逐渐增大 C.甲运动的加速度大小为2.5m/s2 D.乙受到绳子的拉力大小为5.0N 2.(2025·山东卷)工人在河堤的硬质坡面上 固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体 建筑材料.如图所示，坡面与水平面夹角为0， 交线为PN,坡面内ON与PN垂直，挡板平面 与坡面的交线为MN,∠MNQ=a.若建筑材料 与坡面、挡板间的动摩擦因数均为μ，重力加 速度大小为g,则建筑材料沿MW向下匀加 速滑行的加速度大小为 () A.gsin'0-ugcos 0-ugsin 0cos 0 B.gsin Ocos 0-ugcos 0-ugsin20 C.gsin 0cos 0-ugcos o-ugsin 0cos 6 D.gcos'0-ugcos 0-ugsin20 3.（2025·山东卷)某小组采用如图甲所示的 装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下： 第三章运动和力的关系学霸高吉 题演练 数字毫秒计 光片 长直 轨道 托盘 及砝码 甲 (1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽 度为d的遮光片固定在小车上，调整轨 道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与 托盘及砝码相连选用d= (填 “5.00”或“1.00”)cm的遮光片，可以较 准确地测量遮光片运动到光电门时小车 的瞬时速度。 (2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字 毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光 电门2时的速度1=0.40m/s、2= 0.81m/s,以及从遮光片开始遮住光电门 1到开始遮住光电门2的时间t=1.00s, 计算小车的加速度a= m/s2(结 果保留2位有效数字). (3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合 力F,改变砝码质量，重复上述步骤，根据 数据拟合出a-F图像，如图乙所示.若要 得到一条过原点的直线，实验中应 (填“增大”或“减小”)轨道的 倾角 a/m's 0.50 0.40 030 0.20 - 0.10 0 0.100.200.30F (4)图乙中直线斜率的单位为 (填 “kg”或“kg1") 0532×m2=8m3,由牛颜第二定律(M+m)gim9+以，(M 116 m)gs8=(M+m)2,解得41=025，C正确：D.物块与长木板之间 无相对滑动，由牛顿第二定律少2mges9-mgsin≥ma1,解得内≥ 0875.物块与长木板之间的动摩擦因数不可能为0.75，D错误.故 选C 8.C解析：B.由a-F图像可知，小滑块的最大加速度为2m/2,对小 滑块分析有mg=ma。,解得4=0.2，B错误：A.由a-F图像可知，外 力大于6N后两物体相对滑动，对长木板受力分析有F-mg=Ma, M,代入数 整期和一】F竖，由a一F图像可知图像的得带为= 据解得=。是g=1g,解得W=1kg,南aF图像可知，外力小 于6N时，两物体有共同加速度，外力等于6N时，两物体加速度 为2m/:2,对整体分析有F=(M+m)a,解得M+m=3kg.则有m= 3kg-1kg=2kg,A错误：D.由4-F图像可知，外力大于6N后两物 体相对滑动，相对滑动后小滑块的加速度不随外力的增大而改变， D错误：C.由a-F图像可知.外力大于6N后两物体相对滑动.对长 木板受力分析有F-jmng=Ma,代入数据整理得F-4N=1kg·a,所 以当水平拉力F=7N时，长木板的加速度大小为3m/2.C正确.故 选C. 第三章综合测试 1B解折：F的单位为N:o的单位：xamx(巴)厂=kg× ,当x=2时为g·m,=N赦选R 之D解折：对物体受力分析可知F=红=。可知排簧的伸长量 为：二。适项A错误：温绳子上的拉力为7=mm从，适项B销 误：C.剪断弹簧的瞬间，细绳的弹力立刻变为零，此时物体只受重力 作用，加速度为g,选项C错误：D.剪断细线的瞬间.弹簧的弹力不 变，此时物体受合力大小F合=T=mgtn8=ma,解得物体的加速度 为a=gtan8,选项D正确.故选D. 3.A解析：以质量为m的物体为研究对象，其受重力mg,斜面支持 力N,斜面摩擦力∫的作用，如图1所示： 图1 图2 且物休与电梯有相同的竖直向上的加速度.建立图示坐标系，如 图2，把重力和加速度？分解到坐标轴上，在x轴方向上有f mgsin8=mn,=masin8,在y轴方向上有N-mg%9=m,=meB, 联立解得f=m(g+u)in9.N=m(g+a)cosa,故选A. 4.A解析：根据等时圆模型，如图所示： B B 只需要求出A'P,BP,CP的时间之比，设最小圆的直径为d,则 √3：迈：1故选A 5.A解析：A.选A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律有 （m1+m）ginf-mgos9=(m+mn)a,解得a=ging-g0 3 故A正确：BC.设杆对B的弹力方向向上，根据牛顿第二定律 一学霸高考·白 有mgm-R,=ma,解得月，-m,故BC错误：在水平方 3 向上A,B整体有向左的加速度，由平衡条件A,B整体受到斜面向 左的作用力，根据牛顿第三定律可知斜而受到A、B整体向右的作用 力，斜面始终静止，可知斜面受到地面的摩擦力向左，根据牛顿第三 定律可知地面受到斜面的摩擦力向右，故D错误故选A, 6.C解析：A.重心最低时加速度向上最大，可知d点为机器人起跳 动作中重心最低点，故A错误：B.a-·图像的面积表示速度的变化 量，c点位置图像总面积为负，速度增量为负，机器人在向下运动，故 B错误：C.d点位置机器人以20/g3向上加速，由F-mg=m@,解得 F=1200N.由牛顿第三定律可知其对地面压力大小为1200N,故 C正确：D,机器人开始离开地面时加速度应为-g,故在：点机器人 还没有开始离开地面，故D错误.故选C 7,A解析：B.假定两钢管与地面倾角为8，砖块的质量为m,每一根 钢管对砖块的支持力为N.以砖块为研究对象，只在垂直于钢管平 而内对其受力分析，如图所示： 依题衣有2s&=mgs日.则有N=g8若仅将再钢管间增 2cos a 大一些，由于支持力垂直于接触面，α角保持不变，8不变，则N不 变，即N,=N2,故B错误：CD.假定砖块与钢管的动摩擦因数为4 则摩擦力为=24N据前面分析，由于N不变，则下带过程中钢管对 砖块的摩擦力不变，即人=，故CD错误：A.根据牛顾第二定律 有mm=mgim-,解得a=gn0-gA,可以看出破块的加速度 cos o 与砖块的质量无关.由于《、8不变，则下滑的加速度不变，即a,■ 2,故A正确故选A 8.BD解析：A.由题意可知在ab段做匀加速运动，在bc段做匀减速 运动，两段距离相等侧时间相等，在山段时L=了血《·可知 小明友从a到e下滑的时阿为1=24，=2√a故A错误：B.小 明友滑到b点时速度最大，则下滑的最大速度为=√2L= √2 glsin a,故B正确：C.由在ab段和段的加速度等大反向可 知gina三-(gsin a-pgees a).解得小朋友与滑梯c段间的动摩擦因数 为4=2n,故C错误：D.在加段下滑的过程中小朋友受的合外力为 F合三mm=ungoos a-mgsin a=gina,滑梯对小朋友的作用力大小为F= √(mgsa+(mgeos a=mg√1u'csa=mg√0sa+4in'a,故 D正确.故选BD 9.AC解析：A.木板和木块间的最大静摩擦力FP1=1mg=0.5×4× 10N=20N.因为F,=40N>20N.所以木块会相对木板向右滑动. 木块对木板的滑动摩擦力水平向右，大小为F,=20N,木板和地面 间的最大静摩擦力F2=(m+g=0.2×(4+2)×10N=12N,同 时在木板上施加一个水平向右的恒力F,,由于F+F,>F,故加 两个恒力后木板一一定会向右滑动，故A正确：B.若木块和木板不相 对滑动，对整体由牛顿第二定律F,+F2(m+)g=(m+M)a,解 得1=10m/s2,对木块，设木块受到的摩擦力为F。,由牛顿第二定 律F,+f2=m41,解得Fa=0,故B错误；C,为了使板块间不产生相 对滑动，F,取最大值时，木块受到向右的最大静摩擦力，对木块由 牛顿第二定律得F,+f1=m@2.解得a2=15m2.对木块和木板 整体由牛顿第二定律得F,+F(m+M)g=(m+制)2.解得F2= 62N,故C正确：D.设F,方向向左且木块对木板最大静摩擦力向 右，两者以共同的加速度a运动，对木块F-41mg=m3,解得西= 5m己：对术板，由牛顿第二定律41mg-2(M+m)g-F2=M3,解得 月=-2N,故F:方向向右，若将F2方向改成水平向左，不可能使板 块间不产生相对滑动，故D错误.故选AC 0s32A(a号（信）a2会(s6=号 解析：(1)游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以= 题·物理·19一 5mm+5×0.05mm=5.25mm (2)A.实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力，所以槽码的质量 应远小于滑块的质量，故A正确：B.由于带块在气垫导镜上几乎 不受摩藤力作用，细线的拉力完全可以当作滑块所受的合力，所以 气垫导轨应保持水平，故B错误：C.实验中先打开气垫导轨的气 源再释放滑块，故C错误故选A. 吃t (3)由于滑块做匀加速直线运动，则= 2L 2L (4)根据题意可得1=w-子，所以上。，斜华为负。 三0，所以 由此可知，表示遮光条通过光电门2的速度，且了=。， (5)根报牛顿第二定律可得F=h,g一f=,而5=”所以 11.(1)15N(2)18m(3)22.5m 解析：(1)刚开始由于物体A的速度小于传送带速度，由牛核第二 定律，对A,B两物体分析，可得T+4mgCe30°-mAgsin30°= ma1,mg-T=mra1,解得a1=5m2,T=15N.(2)物体A从静止 加速至o=0,发生的位移2，解得=10m,经过时间 :=2,物体A与传送带共迷后，A推续加速，传送带给物体A 向下的滑动摩擦力，T严-mAgs30°-m1gsin30°=mAa2,mg T=ma:,解得a2=3V2,耳次加速上=28刚好到达顶端，2 o5+2,解得=26m,放高度为H=(1+)*im30°=18m.(3)经 过'=1s时绳子断了.此时A的速度=a=5/s,物休A的位移 2,解得巧=2,5m,此时物体比传送带速度小，物体A继续向上 做匀减速的加速度大小为4，：8血30m83 -=2.5m/g2 物体A减速到0过程中，绳子断后物体A上升的运动时间(=一 解得行=2物体4的位移写=兰解得=5，因物块4一直相 对传送带向下运动，故划痕长度即是=o(+)一(x'。+),解得 1=22.5m 第三章真题演练 1.C解析：A因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对 木箱的摩擦力方向向右，A错误：B.设乙运动的加速度为，只有乙 有竖直向下的恒定加速度，对甲，乙和木箱，由整体法，竖直方向受 力分析有Fx=M县g-m,则地面对木箱的支持力大小不变.B错误： CD.设绳子的弹力大小为T,对甲受力分析有T-umg=mu,对乙受力 分析有mg-T=mm,联立解得a=2.5m/2,T=7.5N.C正确，D错误。 故选C 2.B解析：建筑材料在挡板MN的方向上，受到重力沿挡板方向向下 的分力mgsin Ocos0:斜面给的滑动摩擦力，大小恒定为mgcos0,方 向是建筑材料运动的反方向（希指栋向上）：建筑材料对挡板的压力 大小为重力垂直于挡板向下的分力mgn0.则挡板给物块的滑动摩 擦力为山mgn8,方向沿挡板向上根据牛顿第二定律有：mgin8· cos B-uumgeos 8-umgsin8=ma,a=gsin Beos 8-ugeos 8-ugsin-8. 故选B. 3.(1)1.00(2)041(3)增大(4)kg1 解析：(1)实验用遮光片通过光电门的平均速度代棹瞬时速度，遮光 片宽度越小，代替时的误差越小，放为较准确地测量迪光片运动到 光电门时小车的瞬时速度，选择宽度较小的d=1.00cm的意光片： 一学霸高考·白 (2)根据加速度的定义式可得4==0,41m:(3)根据图像可 知当有一定大小的外力F时小车的加速度仍为零，可知平衡摩都力 不足，若要得到一条过原点的直线，需要平衡摩擦力.故实验中应增 大轨道的倾角：(4)图乙中直线斜率为k 长根据F=a可知直线 斜率的单位为kg 第四章曲线运动 第1节曲线运动运动的合成与分解 1.C解析：根据曲线运动的特点，可知速度方向沿运动轨迹的切线 方向，合外力F方向指向运动轨迹的凹侧.镜迹在两者之间，故图中 C点符合要求，A点，B点，D点不符合要求故选C 2.D解析：A.若x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀速直线运 动，则蜡块的运动轨迹为直线，故A错误：B.若x抽方向做匀速直 线运动，￥轴方向缴匀加速直线运动，加速度向上，则蜡块的运动轨 迹向上弯曲，故B错误：C.若x轴方向做匀或速直线运动，y轴方向 做匀速直线运动，加速度向左.侧结块的运动轨迹向左弯曲，故C错 误：D.若x轴方向做匀加速直线运动，y轴方向做匀速直线运动，加 速度向右，侧蜡块的运动轨迹向右弯曲，故D正确.故选D. 3.D解析：AB.若船头垂直河岸方向渡河，则渡河时间最短，渡河位 移不是最短，故AB错误：CD,若保持船头垂直于河岸，则在垂直于 河岸方向上的速度不变，根据等时性可知平行于河岸的分运动的时 间跟垂直于河岸的分运动的时间相等.AB段中相等的时间水平方 向运动的位移相同.因此水流速度不变，BC段中相等的时间水平方 向运动的位移变短，因此水流速度不断减小，故C错误，D正确.故 选D 4.B解析：A点的线速度为r=L,A点的线速度沿AB水平杆的分速 度为r'=na=写wl,滑块在斜袖中的速度分解为沿BC方向和 沿AB方向的分速度，滑块沿AB方向的分速度与A点线速度沿AB 方向的分速度相等，即山==，结合图可刻清塞的连度等于 滑块在斜槽中沿竖直向上的分速度，所以滑块在斜槽中竖直向上的 分滤度为如A=气·店=子山放选 第2节抛体运动 1.D解析：A.将两球的运动的逆过程看作是反向的平抛运动，根据 气√气，因：球运动的竖直高度大且水平距离小.可知：球在C 点的速度较小，即两球相碰前稀闻速度不相同，选项A错误：B.因 ,和不是两球的水平速度，可知两球抛出时的时间差不等于 ,选项B错误：C.两球抛出时的时间差为山√区 2 2-,选项C错误：D.球方位移方向与水平方向的夹角满足 g ma=-,则球6初速度方向与水平方向的夹角满足n0= 1+3 2ma2(-),选项D正确故选n x1十2 2.C解析：D.设挡板与水平方向成0角，根据平抛运动推论：平弛运 动物体运动轨迹上某点速度与水平方向夹角的正切值等于此时位 移与水平方向夹角正切值的2倍，可得打在挡板上时有 n60°▣2an8.可推知以0和2。的速度射出的两小球击打到挡 板的速度方向平行，故D错误；A.设挡板与水平方向成8角，以 射出的小球沿x轴正向击打在挡板上A点，可把小球的运动等效看 作初速度为%60的平抛运动，当小球的速度方向与挡板平行时. 射出的小球离斜面最远，将该速度和小球的重力加速度分别沿垂直挡 板和平行挡板方向分解，在垂直挡板方向上有roc60°m8= 80,求得1=am8 2g,小球竖直下落的距离为4y=2 题·物理·20一