专题04 牛顿运动定律（期末复习专项训练）高一物理上学期沪科版

专题04 牛顿运动定律 题型1牛顿第一定律 题型3牛顿第三定律体 题型2牛顿第二定律 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 牛顿第一定律 1．2025年9月3日，纪念抗日战争胜利80周年阅兵式上，我军装备的100式坦克组成方阵匀速通过天安门，场面振奋人心。下列说法正确的是（　　） A．研究坦克方阵通过天安门的准确时间时，可将整个方阵视为质点 B．以天安门城楼为参考系，坦克方阵是静止的 C．坦克匀速通过天安门时，坦克对驾驶员的合力为0 D．坦克匀速通过天安门时，坦克的瞬时速率始终不变 2．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识。推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（　　） A．力是维持物体运动的原因，没有力的作用物体将保持静止 B．牛顿对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 C．伽利略通过理想斜面实验证明了力是维持物体运动状态的原因 D．物体都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即都具有惯性。 3．关于惯性，下列说法正确的是（　　） A．载重卡车运动时惯性大，静止时惯性小 B．物体受力时才具有惯性，受力越大惯性越大 C．用乒乓球与等大的实心铁球碰撞，乒乓球运动状态容易改变是因为乒乓球质量小惯性小 D．物体具有保持原来的运动状态不变的性质，是因为受到惯性的作用，惯性是一种力 4．伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验。下列说法正确的是（　　） A．图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” B．图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量 C．图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 D．图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因 5．下列说法正确的是（　　） A．伽利略的理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因 B．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体只在不受外力时才有惯性 C．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 D．牛顿第一定律可以在实验室中用实验验证 6．2025年4月24日17时17分搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。下列说法正确的是（　　） A．“4月24日17时17分”和“10分钟”都是指时间间隔 B．研究飞船与空间站天和核心舱对接时不能将飞船视为质点 C．火箭升空过程中，在某段时间间隔内的位移大小可能大于路程 D．火箭加速升空阶段，火箭的惯性越来越大 7．如图所示是一种汽车安全带控制装置的工作原理示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动状态时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车可能的运动方向和运动状态是（   ） A．向左行驶，匀速直线运动 B．向左行驶，突然刹车 C．向右行驶，突然刹车 D．向右行驶，匀速直线运动 8．如图是一名同学在校运会时进行“急行跳远”项目时的示意图，忽略空气阻力，关于该过程下列说法正确的是（    ） A．该同学起跳时的速度越大，惯性越大，跳得越远 B．落地时，该同学受到地面的支持力是由于鞋底发生了形变 C．该同学在空中时速度不断改变，说明力是改变物体运动状态的原因 D．该同学从左向右助跑的过程中，地面受到来自于鞋底的摩擦力方向水平向右 9．如图所示，水平桌面上有一块纸板，板上放着一只水杯，现将压在水杯下的纸板快速向左抽出，水杯留在桌面上，则此过程中（　　） A．抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B．抽出的速度越小，水杯的惯性越小 C．水杯所受摩擦力的方向水平向左 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力 10．在2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松比赛中，某全尺寸人形机器人用时2时40分42秒跑完21.0975公里，夺得全球首个人形机器人半程马拉松冠军。下列说法正确的是（　　） A．“21.0975公里”指的是位移大小 B．“2时40分42秒”指的是时间间隔 C．研究人形机器人跑步姿势时可将人形机器人视为质点 D．人形机器人做加速直线运动时惯性增大 题型二 牛顿第二定律 11．如图所示，水平地面上的小车内有质量分别为m、2m的甲、乙两小球，两小球用轻杆相连，杆与竖直方向的夹角。甲球靠在光滑的竖直侧壁上，乙球放在粗糙水平车厢底板上，小车向右运动，轻杆与车厢始终相对静止。已知重力加速度大小为g，乙球与底板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．小车的加速度越大，轻杆中的弹力越小 B．小车做匀加速直线运动的最大加速度为 C．小车做匀加速直线运动的加速度为时，乙球受到的摩擦力大小为 D．小车做匀减速直线运动的最大加速度大小为 12．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为和的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以相同的加速度大小a向右做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F，此时A和B加速度的大小分别为和，则（　　） A． B． C．， D．，a2=a 13．如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从A点沿水平直线加速运动到B点，此过程中壁虎所受的弹力方向与墙面垂直，则它受到的摩擦力方向是（　　） A．斜向左下方 B．斜向右下方 C．斜向左上方 D．斜向右上方 14．卡车运输卷材时常用“V”形槽固定。如图所示，某“V”形槽可简化为由固定于卡车的光滑斜面和光滑竖直面组成，斜面的倾角为。质量为的匀质圆筒状钢卷放在“”形槽内，钢卷对I、II压力的大小分别为和，当卡车沿平直公路向前行驶时，钢卷始终不离开两接触面。下列说法正确的是（　　） A．若卡车加速行驶，随着加速度增大，增大 B．若卡车加速行驶，随着加速度增大，减小 C．若卡车减速行驶，随着加速度增大，不变 D．若卡车减速行驶，随着加速度增大，增大 15．如图所示，两车厢的质量相同，且到点距离相等，其中某一个车厢内有一人拉动绳子使车厢相互靠近.若不计绳子质量及车与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢有人的判断中，正确的是（　　） A．先开始运动的车厢内有人 B．后开始运动的车厢内有人 C．先到达点的车厢内没人 D．不去称质量，无法确定哪个车厢内有人 16．放学后小明在地铁上，把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端固定在地铁列车的竖直扶手上。在地铁列车运行的某段加速过程中，他用手机拍摄了当时情景的照片，若要根据这张照片估算此时地铁的加速度，只需测量（　　） A．圆珠笔的质量 B．绳子与竖直扶手的夹角 C．绳子的长度 D．绳子下端到竖直扶手的距离 17．如图所示，一辆货车运载着相同的圆柱形光滑空油桶正匀速行驶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持力，和汽车一起保持相对静止。假设油桶质量为m，下列说法正确的是（　　） A．桶A对桶C的支持力为mg B．若货车刹车，桶B对桶C的支持力变大 C．若货车刹车，当桶C刚要脱离桶B时，货车的加速度为 D．若货车刹车，桶A与车厢底之间的作用力为 18．(1)在进行“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验时采用的实验方法是 。 (2)某实验小组同学用如图甲所示的装置进行实验： ①开始时木板水平，保持小车质量M不变，实验小组同学不断改变槽码质量，测得小车加速度a与受力F的图像应为图乙所示的 （填“I”或“Ⅱ”），为了得到过原点的倾斜直线，需要进行以下操作：用薄垫块将木板 （填“左”或“右”）端垫高，调整其倾斜程度，直至小车在 （填“有”或“无”）槽码拉动的情况下运动时，打点计时器在纸带上打出的点 为止。 ②实验小组同学保持槽码质量不变，增加小车上的砝码探究小车加速度与质量的关系，如图丙所示为实验中得到的一条纸带，每2个点间有4个点没有画出，电源频率为50Hz，打下计数点D时小车速度大小为 m/s；小车的加速度大小为 m/s2。（保留2位有效数字） 19．为探究加速度与物体受力、物体质量的关系，实验装置如图1所示： (1)以下实验操作正确的是______。 A．补偿阻力时，需将木板不带定滑轮一端适当垫高，使小车在钩码的牵引下恰好做匀速直线运动 B．调节定滑轮的高度，使细线与木板平行 C．补偿好阻力后，将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开电源 D．实验中为减小误差应保证车及车中砝码的总质量远小于钩码的总质量 (2)实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有4个点没有画出），已知打点计时器频率为，根据纸带可求出小车的加速度为 （结果保留两位有效数字）。 (3)某同学保持小车及车中砝码质量一定，探究加速度与所受外力的关系，他在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到两条-图线，如图3所示。图线 （选填“①”或“②”）是在轨道水平情况下得到的；小车及车中砝码的总质量 kg。 20．如图所示，一个质量为m的小球B，用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点，已知当两绳拉直时，两绳与车厢前壁的夹角均为45°。 (1)当车以某一加速度向左做匀加速直线运动时，绳2刚好拉直，求：加速度和此时绳1的拉力； (2)当车以加速度a2=2g向左做匀加速直线运动时，求：1、2两绳的拉力。 21．如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被固定，桶C自由地摆放在桶A、B之间，已知每只油桶质量为m，重力加速度为g。 (1)当货车匀速行驶时，求B对C的支持力大小FB； (2)为避免C滚动而发生危险，求货车刹车时的加速度大小满足的条件。 22．如图所示，水平地面上有一汽车，车厢内有一个倾角的光滑斜面，斜面上有一个质量的小球，用轻绳系于斜面的顶端正上方，轻绳与斜面平行，小球看作质点，取重力加速度大小。 (1)若汽车静止，求轻绳的拉力大小； (2)若斜面对小球刚好没作用力，求汽车的加速度。 题型三 牛顿第三定律 23．“蹴鞠”起源于春秋战国时期的齐国故都临淄，在我国已流传两千三百多年，历史悠久，其中在唐宋时期最为繁荣，盛极一时，下列说法正确的是（　　） A．研究“蹴鞠”在空中旋转时，可将“蹴鞠”看成质点 B．研究“蹴鞠”在空中飞行的距离时，可将“蹴鞠”看成质点 C．脚对“蹴鞠”的作用力是由于“蹴鞠”的形变而产生的 D．脚对“蹴鞠”的作用力和“蹴鞠”对脚的作用力是一对平衡力 24．如图所示，长方体木块A、B叠在一起，放在光滑水平桌面上．B木块受到一个水平恒力F的作用，两木块始终保持相对静止．下列说法正确的是（　　） A．A不受摩擦力 B．A受到向右的摩擦力 C．A受到向左的摩擦力 D．B受到向右的摩擦力 25．2025年第十五届全运会由粤港澳三地联合举办。有关运动项目的描述，下列说法正确的是（　　） A．跨栏运动员在加速奔跑时，运动员的惯性增大 B．跳水运动员在空中运动的过程中，身体重心位置可能处于身体外部 C．蹦床比赛中，运动员的瞬时速度为零时，加速度一定为零 D．跳高运动员在起跳过程中，地面对他的支持力大于他对地面的压力 26．如图所示，重力为G的光滑球卡在槽中，球与槽的A、B两点接触，其中A与球心O的连线AO与竖直方向的夹角θ=30°。若球对A、B两点的压力大小分别为NA、NB，则（　　） A． B． C． D． 27．榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力F时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和。不计凿子的重力及摩擦力， ， 。 28．如图所示，甲、乙两把牙刷的刷头交叉重叠，提起了多瓶矿泉水。整个系统先保持一段时间的静止状态，然后一起向上做加速运动，下列说法正确的是（    ） A．牙刷的刷头交叉处一定发生了形变 B．在静止阶段，矿泉水所受合力等于其重力 C．在向上做加速运动阶段，乙牙刷的惯性越来越大 D．在向上做加速运动阶段，甲对乙的摩擦力大于乙对甲的摩擦力 29．如图所示，A、B两块磁铁的质量分别为、，A用轻质弹簧吊在天花板上，B在A正下方的水平地面上，弹簧的劲度系数，原长，当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度。不计地磁场对磁铁的作用以及磁铁与弹簧间相互作用的磁力，取重力加速度大小，弹簧在弹性限度内。求： (1)弹簧的弹力大小F1； (2)B对A磁力的大小F2与方向； (3)B对地面的压力大小F3。 $专题04 牛顿运动定律 题型1牛顿第一定律 题型3牛顿第三定律体 题型2牛顿第二定律 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 牛顿第一定律 1．2025年9月3日，纪念抗日战争胜利80周年阅兵式上，我军装备的100式坦克组成方阵匀速通过天安门，场面振奋人心。下列说法正确的是（　　） A．研究坦克方阵通过天安门的准确时间时，可将整个方阵视为质点 B．以天安门城楼为参考系，坦克方阵是静止的 C．坦克匀速通过天安门时，坦克对驾驶员的合力为0 D．坦克匀速通过天安门时，坦克的瞬时速率始终不变 【答案】D 【详解】A．研究坦克方阵通过天安门的准确时间时，需考虑方阵的长度，不能将方阵视为质点，故A 错误； B．以天安门城楼（固定参考系）为参考系，坦克方阵相对城楼位置变化，是运动的，故B 错误； C．坦克匀速通过天安门时，根据平衡可知，坦克所受合外力为零，坦克对驾驶员的合力等于驾驶员的重力，故C错误； D．坦克匀速通过天安门时，速度恒定，瞬时速率（速度大小）始终不变，故D正确。 故选D。 2．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识。推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（　　） A．力是维持物体运动的原因，没有力的作用物体将保持静止 B．牛顿对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 C．伽利略通过理想斜面实验证明了力是维持物体运动状态的原因 D．物体都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即都具有惯性。 【答案】D 【详解】A．根据牛顿第一定律（惯性定律），物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态，并非“保持静止”。力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因。亚里士多德的这一观点已被伽利略和牛顿推翻。故A错误。 B．自由落体运动的研究主要由伽利略完成，他通过斜面实验和逻辑推理（如理想实验）结合数学分析，得出了自由落体规律。牛顿虽在《自然哲学的数学原理》中发展了实验与数学结合的方法，但自由落体的核心研究并非牛顿的贡献。故B错误。 C．伽利略的理想斜面实验恰恰推翻了“力是维持运动原因”的观点。实验表明，在无摩擦的理想情况下，物体会保持运动状态（如从斜面滑下后以恒定速度水平运动），无需外力维持。这为牛顿第一定律奠定了基础。故C错误。 D．根据牛顿第一定律，所有物体都具有惯性，即抵抗运动状态变化的性质。惯性是物体的固有属性，与质量相关。故D正确。 故选D。 3．关于惯性，下列说法正确的是（　　） A．载重卡车运动时惯性大，静止时惯性小 B．物体受力时才具有惯性，受力越大惯性越大 C．用乒乓球与等大的实心铁球碰撞，乒乓球运动状态容易改变是因为乒乓球质量小惯性小 D．物体具有保持原来的运动状态不变的性质，是因为受到惯性的作用，惯性是一种力 【答案】C 【详解】A．惯性大小只取决于质量，与运动状态无关。载重卡车质量不变，无论运动或静止，惯性大小相同，故A错误； B．惯性是物体的固有属性，惯性大小只取决于质量，与受力多少无关，故B错误； C．惯性大小由质量决定，乒乓球质量小于等大实心铁球，因此惯性小，运动状态更容易改变，故C正确； D．惯性是物体本身的性质，不是一种力，物体保持运动状态不变是因为具有惯性，而非“受到惯性的作用”，故D错误。 故选C。 4．伽利略创造性地设计了如图甲、乙所示的两个斜面实验。下列说法正确的是（　　） A．图甲实验是为了验证“力是维持物体运动的原因” B．图甲实验利用斜面是为了缩短小球下滑的时间以便测量 C．图乙实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律 D．图乙实验结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因 【答案】D 【详解】A．图甲实验是为了归纳小球做自由落体运动的规律，故A错误； B．图甲实验利用斜面是为了延长小球下滑的时间以便测量，故B错误； CD．图乙实验为理想斜面实验，小球从左边斜面某位置释放，小球能上升到右侧相同高的位置，若将右侧斜面倾角减小，小球运动的距离将增大，若将右侧斜面放平，小球将永远运动下去，结合逻辑推理可以得出结论：力不是维持物体运动的原因，故C错误，D正确。 故选D。 5．下列说法正确的是（　　） A．伽利略的理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因 B．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体只在不受外力时才有惯性 C．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因 D．牛顿第一定律可以在实验室中用实验验证 【答案】AC 【详解】A．伽利略的理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，故A正确； B．牛顿第一定律反映物体不受外力或所受外力的合为零时的运动规律，物体在任何情况下都具有惯性，故B错误； C．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，即惯性，又揭示了运动状态改变的原因，即力，故C正确。 D．牛顿第一定律不可以在实验室中用实验验证，故D错误。 故选AC。 6．2025年4月24日17时17分搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。下列说法正确的是（　　） A．“4月24日17时17分”和“10分钟”都是指时间间隔 B．研究飞船与空间站天和核心舱对接时不能将飞船视为质点 C．火箭升空过程中，在某段时间间隔内的位移大小可能大于路程 D．火箭加速升空阶段，火箭的惯性越来越大 【答案】B 【详解】A．4月24日17时17分指具体时间点，是时刻；10分钟指一段时间，是时间间隔，故A错误； B．研究飞船与空间站对接时，需考虑飞船的姿态、接触点等细节，不能忽略其大小和形状，因此不能视为质点，故B正确； C．位移是初位置到末位置的直线距离，路程是实际运动路径长度。在任何运动中，位移大小均小于或等于路程，不可能大于路程，故C错误； D．惯性大小仅由质量决定。火箭加速升空时，燃料燃烧导致质量减小，因此惯性减小，故D错误。 故选B。 7．如图所示是一种汽车安全带控制装置的工作原理示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动状态时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车可能的运动方向和运动状态是（   ） A．向左行驶，匀速直线运动 B．向左行驶，突然刹车 C．向右行驶，突然刹车 D．向右行驶，匀速直线运动 【答案】C 【详解】摆锤相对汽车向右摆动，根据惯性的知识分析，可知汽车可能是向左加速行驶或向右减速行驶，故ABD错误，C正确。 故选C。 8．如图是一名同学在校运会时进行“急行跳远”项目时的示意图，忽略空气阻力，关于该过程下列说法正确的是（    ） A．该同学起跳时的速度越大，惯性越大，跳得越远 B．落地时，该同学受到地面的支持力是由于鞋底发生了形变 C．该同学在空中时速度不断改变，说明力是改变物体运动状态的原因 D．该同学从左向右助跑的过程中，地面受到来自于鞋底的摩擦力方向水平向右 【答案】C 【详解】A．物体的惯性只与其质量有关，助跑是为了获得更大的起跳速度，不会增大惯性，故A错误； B．该同学受到地面的支持力是由于施力物体地面发生了弹性形变，故B错误； C．同学在空中时速度不断改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故C正确； D．该同学从左向右助跑的过程中，地面相对鞋底有向右运动趋势，地面受到来自于鞋底的摩擦力为静摩擦力，方向水平向左，故D错误。 故选C。 9．如图所示，水平桌面上有一块纸板，板上放着一只水杯，现将压在水杯下的纸板快速向左抽出，水杯留在桌面上，则此过程中（　　） A．抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B．抽出的速度越小，水杯的惯性越小 C．水杯所受摩擦力的方向水平向左 D．水杯所受摩擦力为静摩擦力 【答案】C 【详解】AB．水杯的惯性仅由水杯的质量决定，与抽纸板的速度无关，故AB错误； CD．抽出纸板的过程中，水杯相对纸板向右滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，水平向左，故C正确，D错误。 故选C。 10．在2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松比赛中，某全尺寸人形机器人用时2时40分42秒跑完21.0975公里，夺得全球首个人形机器人半程马拉松冠军。下列说法正确的是（　　） A．“21.0975公里”指的是位移大小 B．“2时40分42秒”指的是时间间隔 C．研究人形机器人跑步姿势时可将人形机器人视为质点 D．人形机器人做加速直线运动时惯性增大 【答案】B 【详解】A．“21.0975公里”指的是总路径长度，属于路程，而非位移，故A错误； B．“2时40分42秒”指的是机器人完成比赛所用的总时间，属于时间间隔（一段时间），而非某一时刻，故B正确； C．研究跑步姿势时需分析身体各部分的动作细节，不能忽略机器人的形状和大小，因此不可将其视为质点，故C错误。 D．惯性仅由质量决定，与运动状态无关。机器人加速时质量未变，惯性保持不变，故D错误。 故选B。 题型二 牛顿第二定律 11．如图所示，水平地面上的小车内有质量分别为m、2m的甲、乙两小球，两小球用轻杆相连，杆与竖直方向的夹角。甲球靠在光滑的竖直侧壁上，乙球放在粗糙水平车厢底板上，小车向右运动，轻杆与车厢始终相对静止。已知重力加速度大小为g，乙球与底板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．小车的加速度越大，轻杆中的弹力越小 B．小车做匀加速直线运动的最大加速度为 C．小车做匀加速直线运动的加速度为时，乙球受到的摩擦力大小为 D．小车做匀减速直线运动的最大加速度大小为 【答案】D 【详解】A．根据题意，对小球甲受力分析，竖直方向上有 解得 轻杆与车厢始终相对静止，不变，则轻杆中的弹力不变，故A错误； B．根据题意可知，当小车做匀加速直线运动的最大加速度时，小球乙受到小车水平向右的最大静摩擦力，由牛顿第二定律有 解得 则小车做匀加速直线运动的最大加速度为，故B错误； C．设小车做匀加速直线运动的加速度为时，乙球受到的摩擦力大小为，由牛顿第二定律有 解得 即乙球受到的摩擦力大小为，方向水平向右，故C错误； D．当甲与侧壁无弹力时，且乙与底面间有最大静摩擦力时，对甲、乙整体，根据牛顿第二定律 解得 但当甲与侧壁恰无弹力时，甲有最大加速度，此时对甲，根据牛顿第二定律 解得 因此，小车做匀减速直线运动的最大加速度大小为，故D正确。 故选D。 12．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为和的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以相同的加速度大小a向右做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F，此时A和B加速度的大小分别为和，则（　　） A． B． C．， D．，a2=a 【答案】C 【详解】根据题意，由牛顿第二定律可得，撤去拉力F前，弹簧的弹力为 某时刻突然撤去拉力F，弹簧弹力瞬间不发生变化，则木块A和B所受合力均为弹簧弹力，由牛顿第二定律有， 解得， 故选C。 13．如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从A点沿水平直线加速运动到B点，此过程中壁虎所受的弹力方向与墙面垂直，则它受到的摩擦力方向是（　　） A．斜向左下方 B．斜向右下方 C．斜向左上方 D．斜向右上方 【答案】C 【详解】由于壁虎从A到B做加速直线运动，即壁虎所受合力水平向左，在竖直平面内壁虎受重力、摩擦力，由平行四边形定则可知，摩擦力方向斜向左上方。 故选C。 14．卡车运输卷材时常用“V”形槽固定。如图所示，某“V”形槽可简化为由固定于卡车的光滑斜面和光滑竖直面组成，斜面的倾角为。质量为的匀质圆筒状钢卷放在“”形槽内，钢卷对I、II压力的大小分别为和，当卡车沿平直公路向前行驶时，钢卷始终不离开两接触面。下列说法正确的是（　　） A．若卡车加速行驶，随着加速度增大，增大 B．若卡车加速行驶，随着加速度增大，减小 C．若卡车减速行驶，随着加速度增大，不变 D．若卡车减速行驶，随着加速度增大，增大 【答案】BCD 【详解】AC．钢卷在竖直方向上受力平衡，则 可得 即不论是卡车加速还是减速，都不变，故A错误，C正确； B．若卡车加速行驶，则加速度向右，根据牛顿第二定律可得 因为不变，则当加速度增大时，减小，故B正确； D．若卡车减速行驶，则加速度向左，根据牛顿第二定律可得 因为不变，则当加速度增大时，增大，故D正确。 故选BCD。 15．如图所示，两车厢的质量相同，且到点距离相等，其中某一个车厢内有一人拉动绳子使车厢相互靠近.若不计绳子质量及车与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢有人的判断中，正确的是（　　） A．先开始运动的车厢内有人 B．后开始运动的车厢内有人 C．先到达点的车厢内没人 D．不去称质量，无法确定哪个车厢内有人 【答案】C 【详解】AB．当绳有拉力后，两车同时受到拉力，同时开始运动，A错误，B错误； CD．两车之间的拉力大小相等，根据牛顿第二定律 可知有人的车厢总质量大，加速度小，根据 可知相同时间内位移小，后到达中间点，即后到达两车中点的车厢里有人，先到达两车中点的车厢里没有人，C正确，D错误。 故选C。 16．放学后小明在地铁上，把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端固定在地铁列车的竖直扶手上。在地铁列车运行的某段加速过程中，他用手机拍摄了当时情景的照片，若要根据这张照片估算此时地铁的加速度，只需测量（　　） A．圆珠笔的质量 B．绳子与竖直扶手的夹角 C．绳子的长度 D．绳子下端到竖直扶手的距离 【答案】B 【详解】设细绳与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 即 则若要根据照片估算地铁的加速度，只需测量绳子和竖直方向的夹角。 故选B。 17．如图所示，一辆货车运载着相同的圆柱形光滑空油桶正匀速行驶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持力，和汽车一起保持相对静止。假设油桶质量为m，下列说法正确的是（　　） A．桶A对桶C的支持力为mg B．若货车刹车，桶B对桶C的支持力变大 C．若货车刹车，当桶C刚要脱离桶B时，货车的加速度为 D．若货车刹车，桶A与车厢底之间的作用力为 【答案】C 【详解】A．对C受力分析如图所示 由几何知识可得 解得 根据平衡条件可得，故A错误； B．当车处于平衡状态时，则有 解得 当货车刹车时，则有 解得 可见货车刹车时，桶B对桶C的支持力变小，故B错误； C．当C脱离B时，则有 对C受力分析，根据牛顿第二定律可得 结合上述分析解得，故C正确； D．对ABC整体分析，如图所示 竖直方向则有 由于刹车时（应大于），因此桶A与车厢底之间的作用力不是，故D错误。 故选C。 18．(1)在进行“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验时采用的实验方法是 。 (2)某实验小组同学用如图甲所示的装置进行实验： ①开始时木板水平，保持小车质量M不变，实验小组同学不断改变槽码质量，测得小车加速度a与受力F的图像应为图乙所示的 （填“I”或“Ⅱ”），为了得到过原点的倾斜直线，需要进行以下操作：用薄垫块将木板 （填“左”或“右”）端垫高，调整其倾斜程度，直至小车在 （填“有”或“无”）槽码拉动的情况下运动时，打点计时器在纸带上打出的点 为止。 ②实验小组同学保持槽码质量不变，增加小车上的砝码探究小车加速度与质量的关系，如图丙所示为实验中得到的一条纸带，每2个点间有4个点没有画出，电源频率为50Hz，打下计数点D时小车速度大小为 m/s；小车的加速度大小为 m/s2。（保留2位有效数字） 【答案】(1)控制变量法 (2) Ⅱ 右 无 均匀分布 0.56 0.81 【详解】（1）本实验通过在小车上增加重物改变小车的质量，保持小车所受拉力不变，探究加速度与质量的关系；通过改变拉力的大小，保持小车的质量不变，探究加速度与拉力的关系，采用的实验方法是控制变量法。 （2）①[1]由图甲可知，该实验小组实验时没有平衡摩擦力，则当拉力大于摩擦力时，小车的加速度才大于零，即测得小车加速度a与受力F的图像应为图乙所示的Ⅱ； [2][3][4]为了得到过原点的倾斜直线，为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，需要进行以下操作：用薄垫块将木板右端垫高，调整其倾斜程度，由于使小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力平衡，可知，平衡摩擦力时，直至小车在无槽码拉动的情况下运动时，打点计时器在纸带上打出的点均匀分布为止； ②[5]由题意可知，相邻计数点间的时间间隔为 则打下计数点D时小车速度大小为 [6]根据逐差法可知，小车的加速度大小为 19．为探究加速度与物体受力、物体质量的关系，实验装置如图1所示： (1)以下实验操作正确的是______。 A．补偿阻力时，需将木板不带定滑轮一端适当垫高，使小车在钩码的牵引下恰好做匀速直线运动 B．调节定滑轮的高度，使细线与木板平行 C．补偿好阻力后，将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开电源 D．实验中为减小误差应保证车及车中砝码的总质量远小于钩码的总质量 (2)实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有4个点没有画出），已知打点计时器频率为，根据纸带可求出小车的加速度为 （结果保留两位有效数字）。 (3)某同学保持小车及车中砝码质量一定，探究加速度与所受外力的关系，他在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到两条-图线，如图3所示。图线 （选填“①”或“②”）是在轨道水平情况下得到的；小车及车中砝码的总质量 kg。 【答案】(1)BC (2)0.25 (3) ② 0.5 【详解】（1）A．实验前要补偿阻力，补偿阻力时小车不能与砝码和砝码盘相连，故A错误； B．为使小车受到的拉力等于细线拉力，应调节滑轮的高度，使细线与木板平行，故B正确； C．实验时要先接通电源后释放纸带，为充分利用纸带，将小车停在打点计时器附近，故C正确； D．实验中为减小误差应保证钩码的总质量远小于车及车中砝码的总质量，故D错误。 故选BC。 （2）打点周期为 两相邻计数点间还有4个计时点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为 由逐差法可得，小车的加速度为 （3）[1] 由图线①可知，当F=0时，a≠0。也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。 所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的，那么图线②是轨道水平情况下得到的。 [2] 轨道水平时未平衡摩擦力，则会出力大于最大静摩擦力才会出现加速度，故②是在轨道水平情况下得到的，根据牛顿第二定律 ，所以 所以图像斜率为质量倒数，所以。 20．如图所示，一个质量为m的小球B，用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点，已知当两绳拉直时，两绳与车厢前壁的夹角均为45°。 (1)当车以某一加速度向左做匀加速直线运动时，绳2刚好拉直，求：加速度和此时绳1的拉力； (2)当车以加速度a2=2g向左做匀加速直线运动时，求：1、2两绳的拉力。 【答案】(1)g， (2)， 【详解】（1）当细绳2刚好拉直而无张力时，车的加速度为向左的，由牛顿第二定律得， 可得， （2）因，故细绳1、2均拉紧有拉力，设拉力分别为，，由牛顿第二定律，竖直方向有 在水平方向上有 可解得， 21．如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被固定，桶C自由地摆放在桶A、B之间，已知每只油桶质量为m，重力加速度为g。 (1)当货车匀速行驶时，求B对C的支持力大小FB； (2)为避免C滚动而发生危险，求货车刹车时的加速度大小满足的条件。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）以为研究对象，受力分析如图所示，货车匀速行驶时FAcos30°＋FBcos30° = mg 由对称性可知FA = FB 解得 （2） 如图所示，当货车刹车C恰好脱离B时，FB = 0 竖直方向F′Acos30° = mg 水平方向F′Asin30° = ma 解得 即货车刹车的最大加速度 22．如图所示，水平地面上有一汽车，车厢内有一个倾角的光滑斜面，斜面上有一个质量的小球，用轻绳系于斜面的顶端正上方，轻绳与斜面平行，小球看作质点，取重力加速度大小。 (1)若汽车静止，求轻绳的拉力大小； (2)若斜面对小球刚好没作用力，求汽车的加速度。 【答案】(1) (2)，方向水平向左 【详解】（1）若汽车静止，以小球为对象，沿斜面方向根据平衡条件可得 解得 （2）若斜面对小球刚好没作用力，小球只受绳子的拉力和小球的重力，以小球为对象，由牛顿第二定律得 解得汽车的加速度大小为 方向水平向左。 题型三 牛顿第三定律 23．“蹴鞠”起源于春秋战国时期的齐国故都临淄，在我国已流传两千三百多年，历史悠久，其中在唐宋时期最为繁荣，盛极一时，下列说法正确的是（　　） A．研究“蹴鞠”在空中旋转时，可将“蹴鞠”看成质点 B．研究“蹴鞠”在空中飞行的距离时，可将“蹴鞠”看成质点 C．脚对“蹴鞠”的作用力是由于“蹴鞠”的形变而产生的 D．脚对“蹴鞠”的作用力和“蹴鞠”对脚的作用力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．在研究“蹴鞠”在空中旋转时，“蹴鞠”的形状和大小不能忽略，因此不能将“蹴鞠”看成质点，故A错误； B．研究“蹴鞠”在空中飞行的距离时，“蹴鞠”的形状和大小可忽略不计，可将“蹴鞠”看成质点，故B正确； C．弹力是由于施力物体的形变而产生的，因此脚对“蹴鞠”的作用力是由于脚的形变而产生的，故C错误； D．脚对“蹴鞠”的作用力和“蹴鞠”对脚的作用力是一对作用力和反作用力，故D错误。 故选B。 24．如图所示，长方体木块A、B叠在一起，放在光滑水平桌面上．B木块受到一个水平恒力F的作用，两木块始终保持相对静止．下列说法正确的是（　　） A．A不受摩擦力 B．A受到向右的摩擦力 C．A受到向左的摩擦力 D．B受到向右的摩擦力 【答案】B 【详解】ABC．分析整体的受力，由牛顿第二定律得 则，方向与F方向相同，水平向右； 分析A的受力，由牛顿第二定律得B对A的摩擦力，方向向右，故A错，B正确； D．由牛顿第三定律得，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力等大反向，水平向左，故D错。 故选B。 25．2025年第十五届全运会由粤港澳三地联合举办。有关运动项目的描述，下列说法正确的是（　　） A．跨栏运动员在加速奔跑时，运动员的惯性增大 B．跳水运动员在空中运动的过程中，身体重心位置可能处于身体外部 C．蹦床比赛中，运动员的瞬时速度为零时，加速度一定为零 D．跳高运动员在起跳过程中，地面对他的支持力大于他对地面的压力 【答案】B 【详解】A．惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与速度或加速度无关。跨栏运动员加速奔跑时质量不变，故惯性不变。故A错误； B．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，对于非均匀或不规则形状，重心可能位于物体外部。跳水运动员在空中做屈体或团身动作时，身体形状变化，重心可能处于身体外部。故B正确； C．在蹦床运动中，运动员达到最高点时瞬时速度为零，但因受重力作用，加速度为重力加速度 （方向向下），不为零。故C错误； D．根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等。地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力，大小相等。故D错误。 故选B。 26．如图所示，重力为G的光滑球卡在槽中，球与槽的A、B两点接触，其中A与球心O的连线AO与竖直方向的夹角θ=30°。若球对A、B两点的压力大小分别为NA、NB，则（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】以球为对象，根据平衡条件可得， 解得， 根据牛顿第三定律可得， 故选A。 27．榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力F时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和。不计凿子的重力及摩擦力， ， 。 【答案】 【详解】[1][2]作出力F分解的关系图，如图所示 根据牛顿第三定律可知， 根据几何关系有， 28．如图所示，甲、乙两把牙刷的刷头交叉重叠，提起了多瓶矿泉水。整个系统先保持一段时间的静止状态，然后一起向上做加速运动，下列说法正确的是（    ） A．牙刷的刷头交叉处一定发生了形变 B．在静止阶段，矿泉水所受合力等于其重力 C．在向上做加速运动阶段，乙牙刷的惯性越来越大 D．在向上做加速运动阶段，甲对乙的摩擦力大于乙对甲的摩擦力 【答案】A 【详解】A．牙刷的刷头交叉处有竖直方向的摩擦力，则一定有弹力，所以一定发生了形变，故A正确； B．在静止阶段，矿泉水受力平衡，即所受合力为零，故B错误； C．乙牙刷的惯性只与质量有关，在向上做加速运动阶段，乙牙刷的质量不变，则惯性不变，故C错误； D．根据牛顿第三定律可知，在向上做加速运动阶段，甲对乙的摩擦力等于乙对甲的摩擦力，故D错误。 故选A。 29．如图所示，A、B两块磁铁的质量分别为、，A用轻质弹簧吊在天花板上，B在A正下方的水平地面上，弹簧的劲度系数，原长，当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度。不计地磁场对磁铁的作用以及磁铁与弹簧间相互作用的磁力，取重力加速度大小，弹簧在弹性限度内。求： (1)弹簧的弹力大小F1； (2)B对A磁力的大小F2与方向； (3)B对地面的压力大小F3。 【答案】(1)25N (2)5N，方向竖直向下 (3)20N 【详解】（1）弹簧伸长量 弹力 （2）对受力分析，有 解得，方向竖直向下。 （3）对受力分析，B受磁力的方向竖直向上，有，且 解得，故对地面的压力为。 $