专题1.3 运动和力的关系【知识清单】-【鼎力期末】2025-2026学年高一上学期物理期末综合复习

该高中物理知识清单系统梳理“运动和力的关系”专题内容，涵盖牛顿定律、惯性、瞬时加速度、超重失重、动力学问题及传送带等模型，通过思维导图和分专题梳理，搭建从概念到应用再到实验的递进式学习架构。 清单通过表格对比（如牛顿第二定律性质）、模型总结（传送带v-t图像分析）呈现知识体系，突出科学思维与科学探究，设“瞬时加速度突变表格”“动力学图像解题策略”等实用模块，综合提升45题覆盖各类题型，助力学生自主构建物理观念，教师可精准实施教学。

鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 人教版(2019) 专题1.3 运动和力的关系知识清单 目录 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 一、牛顿第一定律和惯性 2 二、牛顿第二定律 2 三、瞬时加速度问题 3 四、国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位 4 五、超重与失重 4 六、动力学两类基本问题 4 七、动力学动态分析 5 八、动力学图像 6 九、处理动力学中的连接体问题的方法 6 十、动力学中的临界极值问题 7 十一、传送带模型 7 十二、滑块—木块模型的解题策略 9 十三、实验：探究加速度与力、质量的关系 9 【综合提升45题】 11 一、牛顿第一定律和惯性 1.牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 (1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。 (2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。 2．对惯性的理解 (1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。 (2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。 (3)惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，与物体的速度和受力情况无关。 二、牛顿第二定律 1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 2.表达式：F＝ma，F是物体所受的合力。 3.对表达式F＝ma的理解： (1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位。 (2)F的含义：指的是物体所受的合力。 (3)“＝”的含义：不仅表示左右两边数值相等，也表示方向相同，即物体加速度的方向与它所受合力的方向相同。 4.牛顿第二定律的五个性质 (1)因果性：力是使物体产生加速度的原因 (2)矢量性：F＝ma是一个矢量式，应用时应先规定正方向。 (3)瞬时性：合力与加速度具有瞬时对应关系。 (4)同一性：合力与加速度对应同一研究对象。 (5)独立性：作用于物体上的每一个力各自产生加速度，F1＝ma1，F2＝ma2…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和，合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，如Fx＝max，Fy＝may。 5.加速度两种表达式的比较 大小 与v、∆v大小无关，由∆v/∆t决定 与F合成正比，与m成反比 方向 与∆v方向一致 与F合方向一致 6.牛顿第一定理和牛顿第二定律的比较 (1)牛顿第一定律指出了力是产生加速度的原因，指出一切物体都有惯性，牛顿第一定理不是一个实验定律。 (2)牛顿第二定律指出了描述物体惯性的物理量是质量的含义，即在确定的作用力下，决定物体运动状态变化难易程度的因素是物体的质量。牛顿第二定律是一个实验定律。 (3)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的一种特例。 三、瞬时加速度问题 1.常见的瞬时性问题模型 类别 弹力表现形式 弹力方向 能否突变 轻绳 拉力 沿绳收缩方向 能 橡皮条 拉力 沿橡皮条收缩方向 不能 轻弹簧 拉力、支持力 沿弹簧轴线方向 不能 轻杆 拉力、支持力 不确定 能 (1)轻绳、轻杆模型不发生明显形变就能产生弹力，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失。 (2)轻弹簧、橡皮条模型的形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，它们的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是不变的。 2.求解瞬时性问题的步骤 (1)分析瞬时变化前各物体的受力； (2)判断瞬时变化时哪些力发生突变，哪些力不变： (3)分析变化后各物体的受力； (4)根据牛顿第二定律求解各物体的加速度。 四、国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 l 米 m 质量 m 千克(公斤) kg 时间 t 秒 s 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 发光强度 I，(Iv) 坎[德拉] cd 物质的量 n，(ν) 摩[尔] mol 五、超重与失重 1．判断超重和失重现象的三个角度 (1)从受力的角度判断：当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态；等于零时处于完全失重状态。 (2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态；具有向下的加速度时处于失重状态；向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。 (3)从速度变化角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。 2．对超重和失重问题的三点提醒 (1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。 (2)并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。 (3)发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。 六、动力学两类基本问题 1.解决动力学两类问题的两个关键点 (1)把握“两个分析”“一个桥梁” (2)找到不同过程之间的“联系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂, 可画位置示意图确定位移之间的联系。 2．两类动力学问题的解题步骤 七、动力学动态分析 模型 球+竖置弹簧模型 球+水平弹簧模型 球+斜弹簧模型 蹦极跳模型 实例 规律 ①A点接触弹簧，弹簧处于原长状态，球的加速度a=g，方向竖直向下； ②B点mg=F=kx，球受合外力为零，速度最大； ③C点为A点对称位置，球的加速度a=g，方向竖直向上； ④D点为最低点，速度为零，加速度a>g，方向竖直向上。 ①设定条件：水平面粗糙，物块与弹簧拴在一起；向左压缩弹簧最大松手； ②当kx=μmg时，速度最大，所在位置为O点的左侧。 ①设定条件：斜面光滑； ②B点接触弹簧，弹簧处于原长状态，球的加速度a=gsinθ，方向沿斜面向下； ③当mg=F=mgsinθ时，球受合外力为零，速度最大； ④压缩至最低点，速度为零，加速度a>gsinθ，方向斜面向上。 规律类似于“球+竖置弹簧模型” 八、动力学图像 常见图像 v­t图像、a­t图像、F­t图像、F­a图像 三种类型 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线，求解物体的运动情况。 (2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，求解物体的受力情况。 (3)由已知条件确定某物理量的变化图像。 解题策略 (1)问题实质是力与运动的关系，要注意区分是哪一种动力学图像。 (2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。 破题关键 (1)分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点。 (2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等。 (3)明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情境结合起来，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图像中反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。 九、处理动力学中的连接体问题的方法 1.整体法的选取原则及解题步骤 （1）当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。 （2）运用整体法解题的基本步骤： 2.隔离法的选取原则及解题步骤 （1）当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。 （2）运用隔离法解题的基本步骤： 第一步：明确研究对象或过程、状态。 第二步：将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来。 第三步：画出某状态下的受力图或运动过程示意图。 第四步：选用适当的物理规律列方程求解。 十、动力学中的临界极值问题 1．“四种”典型临界条件 (1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力FN＝0。 (2)相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值。 (3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛与拉紧的临界条件是FT＝0。 (4)速度达到最值的临界条件：加速度为0。 2．“两种”典型分析方法 临界法 分析题目中的物理过程，明确临界状态，直接从临界状态和相应的临界条件入手，求出临界值。 解析法 明确题目中的变量，求解变量间的数学表达式，根据数学表达式分析临界值。 十一、传送带模型 1.水平传送带模型三种常见情景 常见情景 物体的v-t图像 条件： 条件： 条件：v0=v 条件：v0<v ①;② 条件：v0>v ①;② 条件： 条件：；v0>v 条件：；v0<v 2.水平传送带模型方法突破 (1)水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。 (2)在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传送带共速的方向变速，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长，在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。 (3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况： ①若二者同向，则Δs＝|s传－s物|； ②若二者反向，则Δs＝|s传|＋|s物|。 3.倾斜传送带模型两种常见情景 常见情景 v-t图像 条件：；μ>tanθ 加速度：a=g(μcosθ-sinθ) 条件：；μ>tanθ 加速度：a=g(μcosθ-sinθ) 条件：；μ>tanθ 加速度：a=g(μcosθ+sinθ) 条件：；μ>tanθ 加速度：a=g(μcosθ+sinθ) 条件：；μ<tanθ 加速度：a=g(μcosθ+sinθ) a'=g(sinθ-μcosθ) 4.倾斜传送带问题分析 （1）物体沿倾角为θ的传送带传送时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsin θ与μmgcos θ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动情况。当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。 （2）痕迹问题：共速前，x传>x物，痕迹Δx1=x传-x物，共速后，x物>x传，痕迹Δx2=x物-x传，总痕迹取二者中大的那一段。 十二、滑块—木块模型的解题策略 运动状态 板块速度不相等 板块速度相等瞬间 板块共速运动 处理方法 隔离法 假设法 整体法 具体步骤 对滑块和木板进行隔离分析，弄清每个物体的受体情况与运动过程 假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若Ff>Ffm，则发生相对滑动 将滑块和木板看成一个整体，对整体进行受力分析和运动过程分析 临界条件 ①两者速度达到相等的瞬间，摩擦力可能发生突变 ②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘，二者共速是滑块滑离木板的临界条件 相关知识 运动学公式、牛顿运动定律等 十三、实验：探究加速度与力、质量的关系 1.实验方法：控制变量法 2.实验思路：本实验有三个需要测量的量：物体的质量M、物体所受的作用力F和物体的加速度a。测出它们的值，分析数据，得出结论。 (1)质量M：用天平测量。 (2)测量物体的加速度a 方案一：利用打点计时器打出的纸带测量小车的加速度a。 “逐差法”求解加速度：Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2(m>n) 方案二： 让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动，在相等的时间内，由x＝at2知＝，把测量加速度转换成测量位移。 (3)测物体受到的拉力F 方案一：用阻力补偿法补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，小车所受的拉力近似等于槽码的总重力。 阻力补偿后，绳的拉力F为小车所受合外力，绳的拉力F＝mg须满足m≪M的条件，其中m为槽码质量，M为小车质量。 方案二：用传感器或弹簧测力计测拉力 3.实验结论： （1）加速度和力的关系： 以加速度a为纵坐标，以外力F为横坐标，作出a－F关系图像，如图所示： （2）加速度和质量的关系 以加速度a为纵坐标，以小车及砝码的总质量M或为横坐标作出a－M或a－关系图像，如图所示： （3）实验结论 ①保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受合外力F成正比。 ②在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比。 1．伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C．“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象 D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 【答案】D 【详解】A．当右侧斜面倾角变为时，忽略摩擦力的影响，小球将一直运动下去，伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”，故A错误； B．没有摩擦，绝对光滑的轨道，无论通过什么工艺都不能实现，故B错误； C．由于没有绝对光滑的轨道，故“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验观察不到的现象，故C错误； D．伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在，影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质，这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想，也是揭示现象本质的重要研究方法之一，故D正确。 故选D。 2．打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动，有时取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象，要将卡在球筒里的羽毛球取出，可以选择不同的方案方案一：一手握在球筒中部，另一手用力击打球筒上端：方案二：手持球筒，使球筒下落，敲击水平面，假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为零。关于这两种方案，下列说法正确的是（　　） A．方案一利用羽毛球所受的重力，使其从球筒上端出来 B．方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从球筒下端出来 C．方案二利用羽毛球的惯性，使其从球筒下端出来 D．方案二中球筒敲击水平面后速度变为零，其惯性随之消失 【答案】C 【详解】AB．方案一中用力击打球筒上端，球筒向下运动，而羽毛球具有惯性，要保持原来的静止状态，方案一利用羽毛球的惯性，使其从球筒上端出来，故AB错误； C．方案二中球筒下落，敲击水平面，球筒与水平面碰后速度立即变为0，而羽毛球具有惯性，要保持原来向下运动的状态，方案二利用羽毛球的惯性，使其从球筒下端出来，故C正确； D．惯性是物体本身的属性，只由质量决定，与速度无关，故D错误。 故选C。 3．从牛顿第二定律可知（　　） A．同一物体的运动速度变化越快，受到的合力也越大 B．同一物体的运动速度变化越小，受到的合外力也越小 C．物体的质量与它所受到合外力成正比，跟它的加速度成反比 D．同一物体的运动速度越大，受到的合外力也越大 【答案】A 【详解】A．同一物体的运动速度变化越快，加速度越大，根据牛顿第二定律可知，物体受到的合力也越大，故A正确； B．同一物体的运动速度变化越小，加速度不一定越小，根据牛顿第二定律可知，物体受到的合外力不一定越小，故B错误； C．物体的质量与物体本身有关，与所受到合外力、物体的加速度无关，故C错误； D．同一物体的运动速度越大，加速度不一定越大，根据牛顿第二定律可知，物体受到的合外力不一定越大，故D错误。 故选A。 4．如图所示，某工地用缆车向高处运载货物。缆绳与水平方向夹角为，货物厢通过悬臂与缆绳固接，货物置于货物厢内。某段时间内货物、货物厢随缆绳一起斜向上做加速直线运动。若加速度逐渐增大的过程中，货物与货物厢始终保持相对静止，则关于货物对货物厢底的压力和货物对货物厢的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．减小，减小 B．增大，增大 C．减小，增大 D．增大，减小 【答案】B 【详解】如图所示 水平方向 竖直方向 货厢加速度逐渐增大，、增大，、均增大。 故选B。 5．如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳的一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2），下列说法中正确的是（　　） A．小球的受力个数不变 B．若剪断的是弹簧，剪断瞬间小球的加速度向左 C．小球立即向左运动，且a=10m/s2 D．小球立即向左运动，且a=8m/s2 【答案】D 【详解】A．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力大小为 剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球的受力个数发生改变，故A错误； CD．小球所受的最大静摩擦力为 根据牛顿第二定律得小球的加速度为 合力方向向左，所以小球向左运动，故C错误，D正确； B．剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故B错误。 故选D。 6．如图所示，有三个相同的物块A、B、C，A和B之间用轻弹簧相连，B和C之间用细绳相连，通过系在A上的细绳悬挂于固定点，整个系统处于静止状态。现将间的细绳剪断，重力加速度大小为，则剪断细绳瞬间（　　） A．A、B、C三者的加速度大小均为 B．A的加速度大小为 C．B的加速度大小为 D．C的加速度大小为 【答案】B 【详解】初始状态，对A、B、C整体分析可知，间的细绳的拉力为 现将间的细绳剪断，对A分析可知 解得 B、C受力不变，则加速度为0。 故选B。 7．如图所示，质量为2kg的物体A和质量为3kg的物体B静止于竖直的轻弹簧上，取重力加速度g=10m/s2。某时刻将物体B拿去，则在物体B拿去的瞬时，物体A的加速度大小为（　　） A．5m/s2 B．10m/s2 C．15m/s2 D．0 【答案】C 【详解】初始时，两物体处于静止状态，则 物体B拿去的瞬时，弹簧弹力不变，对A有 联立解得 故选C。 8．高铁是中国现代化交通的重要标志之一。高铁列车的长度可达200-400m，整车质量约为400-600t，正常运行速度为250-350km/h。下列说法正确的是（　　） A．“m、t”都是国际单位制中的基本单位 B．“km/h”是国际单位制中的基本单位 C．速度的单位“m/s”是导出单位 D．在国际单位制中，质量的基本单位是克（g） 【答案】C 【详解】A． “m”是国际单位制中的基本单位，“t”不是基本单位，选项A错误； B． “km/h”不是国际单位制中的基本单位，选项B错误； C．速度的单位“m/s”是导出单位，选项C正确； D．在国际单位制中，质量的基本单位是千克（kg），选项D错误。 故选C。 9．物体的质量与速度的乘积叫做物体的动量，表达式，动量的国际单位为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由动量表达式，质量的国际单位为kg，速度的国际单位为m/s，可知动量的国际单位为。 故选A。 10．小明为了研究超重和失重现象，站在电梯内水平放置的体重计上，小明质量为55 kg，电梯由启动到停止的过程中，下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知电梯此时一定处于静止状态 B．由图乙可知小明此时一定向下加速运动 C．由图乙可知电梯此时一定处于加速上升状态 D．由图乙可知电梯此时的加速度约为0.7 m/s2 【答案】D 【详解】A．由题图甲可知小明处于平衡状态，电梯此时处于静止或匀速运动状态，A错误； BC．由题图乙可知小明处于超重状态，有向上的加速度，则电梯向上加速或向下减速，B错误；C错误； D．此时小明受到的支持力大小为 则加速度大小为，D正确。 故选D。 11．蹦极是极具挑战的运动，参加体验的人双脚绑着一条弹簧绳，当人从平台上跳下，弹簧绳由弯曲逐渐被拉直，再被拉至最长，而后又向上弹回的过程中，下列说法正确的是（　　） A．弹簧绳未被拉直之前，人处于失重状态 B．弹簧绳刚被拉直时，人速度最快 C．弹簧绳被拉到最长时，人的速度为零，加速度也为零 D．人往回弹的过程中，人先做匀加速运动，再做匀减速运动 【答案】A 【详解】A．人刚跳下时，绳子弹力为零，人做匀加速运动，处于失重状态，故A正确； B．当弹簧绳被拉直时，弹簧弹力小于人的重力，人继续向下做加速度减小的加速运动，故B错误； C．当弹簧绳被拉到最长时，人的速度为零，弹力大于人的重力，则人具有向上的加速度，故C错误； D．人往回弹的过程中，弹力大于人的重力，人向上加速，弹力减小，则人的加速度减小，则人先做加速度减小的加速运动，故D错误。 故选A。 12．某同学站在压力传感器上，先下蹲后站起过程中压力传感器的示数随时间的变化情况如图所示。则图中对应为超重状态的时刻是（　　） A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】C 【详解】某同学超重时，加速度竖直向上，此时该同学对压力传感器的示数大于其重力，结合图像可知超重出现在和时刻。 故选C。 13．2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。当返回舱距离地面高度为1.2m时，返回舱的速度为8m/s，此时返回舱底部的4台反推发动机同时点火工作，返回舱触地前的瞬间速度降至2m/s，从而实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为，重力加速度，则平均每台反推发动机提供的推力大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据运动学公式可得 解得加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得均每台反推发动机提供的推力大小为 故选A。 14．某学校发明创造小组对研制好的无人机进行试飞研究。当无人机悬停在距地面处时，由于操作不当，无人机突然失去全部升力，开始竖直坠落，3s后使其马上恢复的升力且保持不变。运动过程中无人机所受的空气阻力大小恒为4N，无人机的质量，重力加速度，则恢复升力4s后无人机距地面的高度为（    ） A．24m B．36m C．44m D．56m 【答案】D 【详解】飞机失去动力时的加速度为，下降的高度为，恢复动力前的速度为，则有 解得 恢复动力后，无人机下落的加速度为，减速到0时，下降的高度为，时间为，则有 解得 恢复动力后加速上升的时间 此时的加速度为，上升的高度为，根据牛顿第二定律可知 解得 则恢复升力4s后无人机距地面的高度为 故选D。 15．如图所示，竖直平面内三个圆的半径之比为3:2:1，它们的最低点相切于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． B． C．3:2:1 D．1:1:1 【答案】A 【详解】根据等时圆模型，如图所示 只需要求出A′P、B′P、C′P，的时间之比，设最小圆的直径为d，则 故选A。 16．如图甲所示，在倾角为的固定斜面顶端静止一个质量为m的木块，在斜面底端装有一个位移传感器，位移传感器与电脑相连。已知位移传感器可以测量木块与传感器间的距离x并通过数据线输入电脑。置于斜面顶端的木块以某一初速度沿斜面下滑，以x为纵轴，以时间t为横轴，得到如图乙所示的图像，图中的斜虚线为图线的切线，切点为（0，）。图中、、、。已知重力加速度为，则下列判断正确的是（　　） A．木块的初速度为 B．木块运动加速度的大小为，方向沿斜面向下 C．木块运动加速度的大小为，方向沿斜面向上 D．木块与斜面间的动摩擦因数 【答案】C 【详解】A．由于图像的斜率为物体的速度，所以其初速度为 故A项错误； BC．木块沿斜面匀减速下滑，设加速度大小为，则图线的方程为 当时，位移为，解得 加速度方向沿斜面向上，故B错误，C正确； D．对物体有 解得 故D项错误。 故选C。 17．如图所示，一倾角θ = 37°的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为30 N/m的轻弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，上端与物块B连接，A沿斜面放在B上，其中mB = 0.1 kg，mA = 0.2 kg，现用F = 1.8 N的恒力沿斜面拉A，直到A、B刚好分离，g取10 m/s2，sin 37° = 0.6，cos 37° = 0.8，则下列说法中正确的是（　　） A．从开始到A、B刚好分离的过程中A、B沿斜面运动的位移大小为3 cm B．当F刚作用在物体A上时，物体A的加速度大小为3 m/s2 C．A、B分离瞬间弹簧弹力大小等于0.8 N D．A、B一起沿斜面做匀加速直线运动 【答案】A 【详解】B．A、B刚开始放在斜面上静止时，由 （mA + mB）gsin37° = kx1 得弹簧的压缩量 x1 = 6 cm F刚作用在物体A上时，A和B具有共同的加速度 F =（mA+mB）aA0 得到 aA = 6 m/s2 故B错误； AC．分离时，A和B具有共同的加速度且A、B间无相互作用力，对A有 F-mAgsin37° = mAaA 对B有 kx2-mBgsin37° = mBaB 解得A、B分离时弹簧的压缩量 x2 = 3cm 弹簧的弹力为0.9 N，物体从开始到分离运动的位移为 x1-x2 = 3cm 故A正确，C错误； D．物体从开始到分离的过程中A、B的加速度 形变量x在减小，则aAB在减小，故D错误。 故选A。 18．如图所示，质量分别为和的两个小球置于粗糙水平面上，两小球与水平面的动摩擦因数相同，且固定在一轻质弹簧的两端，已知弹簧的原长为，劲度系数为。现沿弹簧轴线方向在质量为的小球上有一水平拉力，当两球一起做匀加速运动时，两球间的距离为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对整体，根据牛顿第二定律得 对m，根据牛顿第二定律有 联立解得 则此时两球间的距离为 故选C。 19．如图所示，一小车在水平方向做直线运动，水平车厢上放置一箱苹果，箱内的苹果相对于车厢始终保持静止：一小球A用细线悬挂车顶上，若观察到细线偏离竖直方向的夹角保持不变，则下列说法中正确的是（　　） A．小车的加速度大小为 B．小车一定向左做匀加速直线运动 C．车厢对苹果箱的摩擦力水平向右 D．箱内质量为m的某个苹果受到其他苹果的合力为 【答案】A 【详解】A．设小球的加速度为a，受力分析如图所示 对小球由牛顿第二定律得 解得 故A正确； B．球A加速度向左，则可知小车的加速度也向左，因此小车可能向右做匀减速运动或向左做匀加速直线运动，故B错误； C．苹果箱在竖直方向受重力与车厢对其的支持力而平衡，而水平方向随车一起运动，则可知其水平方向的合外力水平向左，而水平方向只可能受到摩擦力的作用，因此水平方向所受摩擦力即为合外力，即车厢对苹果箱的摩擦力水平向左，故C错误； D．以苹果箱中间一个质量为m的苹果为研究对象，设周围其它苹果对它的作用力大小为F，方向与竖直方向的夹角为，在水平方向根据牛顿第二定律有 在竖直方向上 加速度 联立解得， 则，故D错误。 故选A。 20．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A，物体与弹簧栓接，弹簧的劲度系数为，初始时系统处于静止状态。现用大小为15N，方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．外力施加的瞬间，A，B的加速度大小均为0 B．当弹簧压缩量减小时，A，B间弹力大小为 C．A，B分离时，A物体的位移大小为 D．B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了 【答案】C 【详解】A．施加外力前，系统处于静止，合力为0，外力施加的瞬间，合力为外力 由牛顿第二定律得 故A错误； B．初始时系统处于静止状态，即 解得 当弹簧压缩量减小时，设A、B间弹力大小为，此时物体的加速度大小为，对A，由牛顿第二定律得 对B，由牛顿第二定律得 联立解得 故B错误； C．设A、B分离时，弹簧的形变量为，物体的加速度为，对A 对B 联立解得 所以A物体的位移大小为 故C正确； D．当B物体的合力为0时速度达到最大，由C选项的分析知AB分离时有向上的加速度，所以速度最大时AB已经分离，由合力为0得 解得 故D错误。 故选C。 21．“平安北京，绿色出行”，地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一，图甲为地体安检场景，乙是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一行李放在水平传送带的入口处，行李随传送带匀速运动到出口处。由于行李与传送带间的动摩擦因数很大，传送带的运行速度很小，可忽略行李的加速时间，已知传送带始终以的速度匀速运行，、两处之间的距离。对于行李从传送至的整个过程，下列说法正确的是（　　） A．行李始终受到向右的摩擦力 B．行李相对传送带向右运动 C．行李从传送至的时间为8s D．行李匀速运动时有相对传送带运动的趋势 【答案】C 【详解】AD．当行李与传送带共速时，没有相对传送带运动的趋势，行李不受摩擦力作用，故AD错误； B．加速阶段，行李相对传送带向左运动，当行李与传送带共速时，两者相对静止，故B错误； C．从A处运动到B处的时间，故C正确； 故选C。 22．如图所示，绷紧的水平传送带始终以v0=2m/s的速度顺时针运行，小物块（可视为质点）以v1=4m/s的速度从传送带右端滑上传送带，经过一段时间后小物块离开传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带的长度为L=2m，取g=10ms2。下列说法正确的是（　　） A．小物块从传送带右端滑离传送带 B．小物块滑离传送带时的速度大小为4m/s C．小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为1.6s D．小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为0.8s 【答案】A 【详解】根据牛顿第二定律可得 物块速度减为0时，有 由此可知，物块先向左做匀减速直线运动，之后反向做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，所以小物块从传送带右端滑离传送带，且滑离传送带时的速度大小为2m/s，经历的时间为 故选A。 23．如图所示，水平传送带以恒定速率v顺时针转动，在其左端无初速度地释放一物块（视为质点），物块被释放后经过时间t到达传送带的右端。若物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则传送带左、右两端的距离不可能为（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】物块在传送带上加速运动时的加速度大小为 若物块在传送带上一直加速运动，则传送带左、右两端的距离为 若物块到达传送带右端时刚好与传送带共速，则传送带左、右两端的距离为 若物块到达传送带右端前已经与传送带共速，则物块加速过程的时间为 加速过程的位移为 匀速过程的位移为 则传送带左、右两端的距离为 故选C。 24．传送带常被用于运输货物，如图所示为一段倾斜传送带，与水平地面间的夹角为，上、下两端A、B相距。现从A端将一质量的物块（可视为质点）以的速度沿传送带滑上，已知物块与传送带间的动摩擦因数，传送带的运转方向和速率均可调节，重力加速度，，。则下列说法正确的是（   ） A．若传送带顺时针运转，物块刚开始滑上传送带的加速度大小一定等于 B．若传送带逆时针运转，物块刚开始滑上传送带的加速度大小一定等于 C．若传送带顺时针运转，物块从A点到达B点的最短时间为 D．若传送带逆时针运转，物块从A点到达B点的最短时间为 【答案】C 【详解】A．若传送带顺时针运转，当其速度小于v0时，物块刚开始滑上传送带所受滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律可知 解得 当其速度等于v0时，物块刚开始滑上传送带不受滑动摩擦力，由于，此时物块与传送带一同做匀速直线运动，加速度为 当其速度大于v0时，物块刚开始滑上传送带所受滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律可知 解得 故A错误； B．若传送带逆时针运转，，物块刚开始滑上传送带所受滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律可知 解得 故B错误； C．若传送带顺时针运转，物块所受滑动摩擦力一直沿传送带向上，从A点到达B点的时间最短，即 解得，（舍去） 故C正确； D．若传送带逆时针运转，则有 即物块不能到达B点，故D错误。 故选C。 25．在大型物流货场，广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将货物放在传送带的最上端A处，经过1.2s到达传送带的最下端B处。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示，已知重力加速度。由v~t图像可知（　　） A．传送带两端的距离为2.4m B．货物与传送带的动摩擦因数为0.4 C．传送带的倾斜角度为30° D．运送过程中，货物相对传送带的位移为0.8m 【答案】D 【详解】BC．由图象可知，货物在传送带上先做的匀加速直线运动，货物所受摩擦力方向沿传送带向下，则 0.2s后做的匀加速直线运动，货物所受摩擦力方向沿传送带向上，则 联立解得，故BC错误； AD．在图象中，面积代表位移的大小，则货物位移为 皮带位移为货物相对传送带的位移故A错误，D正确。 故选D。 26．（多选）如图所示，某人乘坐商场的自动扶梯从二楼到一楼，扶梯以大小为的加速度匀加速向下运动。扶梯的倾角为，人的质量为，取重力加速度大小。关于扶梯向下运动的过程，下列说法正确的是（　　） A．人处于失重状态 B．人受到大小为、方向水平向左的静摩擦力 C．人受到大小为、方向竖直向上的支持力 D．扶梯对人的作用力大小为 【答案】AC 【详解】A．电梯匀加速下行，则加速度有向下的分量，可知人处于失重状态，选项A正确； B．水平方向加速度有水平向左的分量，可知人受到静摩擦力大小为 方向水平向左，选项B错误； C．竖直方向由牛顿第二定律 解得人受到支持力大小为 方向竖直向上，选项C正确； D．扶梯对人的作用力大小为等于摩擦力和支持力的合力，则 选项D错误。 故选AC。 27．（多选）一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘坐十几人的座舱套装在竖直立柱上，由升降机送上几十米高的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，启动制动系统，到达地面刚好停下。已知座舱下落时的高度为60m，落到离地面40m的位置时开始制动，座舱可视为做匀减速运动。一游客手中平托一质量为的物体。不计空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ） A．离地面50m时，游客处于失重状态 B．离地面50m时，游客处于超重状态 C．离地面15m时，游客的手受到的压力为 D．离地面15m时，游客的手受到的压力为 【答案】AC 【详解】AB．离地面50m时，座舱自由下落，加速度为g，方向竖直向下，游客处于失重状态，故A正确，B错误； CD．从开始自由落体直到下落高度40m时速度 则匀减速过程加速度为 加速度方向向上，根据牛顿第二定律得 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 28．（多选）如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列、μ值可能正确的是（　　） A．=2.5m/s B．=1.5m/s C．μ=0.28 D．μ=0.16 【答案】BD 【详解】AB．物块水平沿中线做匀减速直线运动，则 由题干知 x = 1m，t = 1s，v > 0 代入数据有 v0 < 2m/s 故A不符合题意，B符合题意； CD．对物块由牛顿第二定律 由运动学公式 整理有 由于v0 < 2m/s可得 μ < 0.2 故C不符合题意，D符合题意。 故选BD。 29．（多选）北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。图甲是神舟十五号载人飞船返回舱返回地面时的情境，图乙是打开降落伞后某一段时间内返回舱的图像。已知返回舱的质量为3000kg，规定竖直向下为正方向，重力加速度g取。下列关于打开降落伞后这段时间内说法正确的是（）    A．返回舱仍在加速，处于失重状态 B．返回舱的加速度大小为 C．返回舱前3s的位移是12.5m D．返回舱受到伞绳拉力和空气阻力的合力为 【答案】CD 【详解】A．打开降落伞后，返回舱减速下降时，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误； BC．由匀变速直线运动位移公式 通过变形可得 通过数学函数结合图乙可得 解得 故B错误， 而斜率为初速度 当时，已停止，位移为 故C正确； D．由受力分析可知返回舱受重力其方向竖直向下，拉力和空气阻力其方向竖直向上，取向下方向为正据牛顿第二定律可得 代入数据解得伞绳拉力和空气阻力的合力为 故D正确。 故选CD。 30．（多选）哈尔滨国际冰雪节吸引人们参与冰雪运动，如图所示游乐场中一滑梯abc倾角为α，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．小朋友下滑的最大速度为 B．小朋友从a到c下滑的时间为 C．小朋友与滑梯bc段间的动摩擦因数为 D．在bc段下滑的过程中滑梯对小朋友的作用力大小为 【答案】ACD 【详解】A．由题意可知，小朋友在ab段加速运动，在bc段减速，所以其最大速度出现在b点，在ab段有 解得 故A项正确； B．在ab段有 在bc段有 总时间为 故B项错误； C．在bc段有 由牛顿第二定律有 解得 故C项正确； D．在bc段滑梯对小朋友的作用力有支持力和摩擦力，两个力的方向相互垂直，由力的合成有 故D项正确。 故选ACD。 31．（多选）如图所示，倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是（    ） A．斜面光滑 B．斜面粗糙 C．达到稳定状态后，斜面体对物块的摩擦力沿斜面向上 D．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左 【答案】AD 【详解】ABC．设整体的质量为M，如果斜面光滑，对整体根据牛顿第二定律可得 方向沿斜面向下，而小球的加速度为 故A正确，BC错误； D．带固定支架的滑块下滑时，对斜面有斜向右下方的压力，斜面有相对地面向右的运动趋势，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故D正确。 故选AD。 32．（多选）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行，小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带的长度为10m，重力加速度，考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是（　　） A．小物块从传送带右端滑离传送带 B．小物块滑离传送带时的速度大小为 C．小物块在传送带上留下的划痕长度为21m D．小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为 【答案】AD 【详解】A．物块在传送带上的加速度 向左减速到零的时间 向左运动的最大距离 故小物块不会从左端滑离传送带，应从右端滑离传送带，故A正确； B．物块向左减速到零后，向右加速，但因为 当速度和传送带速度相同时，不再受摩擦力，之后将做匀速度直线运动，以4m/s的速度从传送带离开。故B错误； C．物块向右加速到4m/s用时 这段时间内向右运动的距离 向左运动过程，划痕长度 向右运动过程，划痕长度 总划痕长度 故C错误； D．小物块在传送带上做匀速直线运动的时间  小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间 故D正确。 故选AD。 33．（多选）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因数为μ，小木块速度随时间变化关系如图所示，若θ、g、v0、t0已知，则下列说法中正确的是（　　） A．传送带一定逆时针转动 B． C．传送带的速度大于v0 D．后一段时间内滑块加速度为 【答案】AD 【详解】A．若传送带顺时针转动，当滑块下滑（），将一直匀加速到底端；当滑块上滑（），先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图像，故传送带是逆时针转动，A正确； B．滑块在内，滑动摩擦力向下做匀加速下滑 由图可知 则 B错误； C．只有当滑块的速度等于传送带的速度时，滑块所受的摩擦力变成斜向上，故传送带的速度等于，C错误； D．等速后的加速度 代入值得 D正确。 故选AD。 34．（多选）如图甲所示，长木板固定在光滑水平面上，可视为质点的物体静止叠放在木板的最左端。从时刻起，用的水平恒力向右拉，经过，运动到的最右端，物体的图像如图乙所示。已知、的质量分别为、，、间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（   ） A．木板的长度为 B．、间的动摩擦因数为0.2 C．若不固定，的加速度大小为 D．若不固定，运动到的最右端所用的时间为10s 【答案】BC 【详解】A．根据图像与时间轴围成的面积代表位移，可知木板的长度 故A错误； B．根据图像的斜率代表加速度，可知物体的加速度 对物体受力分析，由牛顿第二定律有 解得 故B正确； C．若不固定，对受力分析，由牛顿第二定律有 解得 故C正确； D．若不固定，运动到的最右端的过程，由运动学公式有 解得 故D错误。 故选BC。 35．（多选）如图所示，长方体物块A叠放在长方体小车B上，B置于光滑水平面上。A、B质量分别为mA＝m，mB＝2m，A、B之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对B施加一水平力F，则（　　） A．当F>μmg时，A相对B滑动 B．当F＝1.5μmg时，B的加速度为0.25μg C．当F>3μmg时，A相对B滑动 D．A的最大加速度为μg 【答案】CD 【详解】ACD．当A、B刚要发生相对滑动时，A、B之间的静摩擦力达到最大，且为 以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得A的最大加速度为 以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 可知当时，A、B发生相对滑动，故A错误，CD正确； B．当F＝1.5μmg时，可知A、B相对静止一起加速运动，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 解得 故B错误； 故选CD。 36．（多选）如图（a）所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的轻细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。时，木板开始受到水平外力F的作用，在时撤去外力。细绳对物块的拉力T随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略，重力加速度g取。由题给数据可以得出（　　） A．木板的质量为1kg B．2~4s内，力F的大小为0.4N C．0~2s内，力F的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.02 【答案】AB 【详解】AB．由图像可知，内，木板做匀加速运动的加速度大小为 设木板的质量为，物块的质量为，物块与木板之间的动摩擦因数为，根据牛顿第二定律可得 又因为 在时撤去外力后，木板做匀减速运动的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 联立解得 故AB正确； C．由图像可知，内，木板处于静止状态，根据受力平衡可得，可知力的大小逐渐增大，故C错误； D．由于不知道物块的质量，故无法算出物块与木板之间的动摩擦因数，故D错误。 故选AB。 37．（多选）如图所示，质量为M的木板静止置于光滑水平面上，一质量为m的小滑块放置在木板左端。现给小滑块一水平向右的瞬时速度v0，当小滑块滑离木板时，小滑块的速度大小为v，木板运动的距离为x，下列说法正确的是（　　）    A．仅增加M时，v减小 B．仅增加v0时，x减小 C．仅增加v0时，v减小 D．仅增加m时，x增大 【答案】BD 【详解】设小滑块与木板间的动摩擦因数为，则小滑块的加速度大小为 木板的加速度大小为 设木板的长度为，小滑块在木板上滑行的时间为，则有 A．仅增加M时，则小滑块的加速度不变，木板的加速度减小，小滑块在木板上滑行的时间减小，根据 可知增大，故A错误； BC．仅增加时，则小滑块的加速度不变，木板的加速度不变，小滑块在木板上滑行的时间减小，根据 ， 可知减小，增大，故B正确，C错误； D．仅增加时，则小滑块的加速度不变，木板的加速度增大，小滑块在木板上滑行的时间增大，根据 可知增大，故D正确。 故选BD。 38．（多选）起重机将一重物由静止竖直提起。传感器测得此过程中不同时刻重物的速度与对轻绳的拉力，得到如图所示的关系图线，线段与轴平行，线段的延长线过坐标原点。重物速度增加到时开始做匀速运动。图中、、、都是已知量，重力加速度为，不计阻力。则（　　） A．重物的质量是 B．重物的质量是 C．重物在段做匀加速运动 D．重物在段运动时间是 【答案】BD 【详解】A B．根据题意可知，速度增加到，物体开始做匀速运动，则有 解得重物的质量为 故A错误，B正确； C．从过程，增大，拉力减小，根据牛顿第二定律可知 得 重物的加速度逐渐减小，则重物在段做变加速运动，故C错误； D．重物在段，不变，拉力不变，由牛顿第二定律得 重物的加速度 重物做匀加速度直线运动，重物在段运动时间是 故D正确。 故选BD。 39．（多选）如左下图，一个小木块静止在光滑地面上，某时刻开始对它施加一个水平方向的外力F，而力F的大小和方向随时间改变，木块接下来的速度时间图像如右下图所示，则下列说法正确的是（　　） A．在0到2s内，力F的大小随时间均匀增大 B．在2s到4s内，力F大小为0 C．0到2s内，与4s到6s内，这两个时间内，力F的方向相反 D．6s末，力F改变方向 【答案】BC 【详解】A．在v-t图像中，图线的斜率表示物体运动的加速度，由题图图像可知，0~2s时间内图线的斜率不变，则物体加速度不变，力F的大小、方向不变，故A错误； B．2~4s时间内，速度保持不变，物体做匀速运动，力F为0，故B正确； C．0到2s内与4s到6s内，由图可知，加速度大小相等，方向相反，说明这两个时间内，力F的大小相等、方向相反，故C正确； D．6s末物体的速度大小减为零，物体反向加速，但图线的斜率不变，即物体的加速度不变，力F不变，故D错误。 故选BC。 40．（多选）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度，下列说法正确的是（　　）    A．长木板的质量 B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.2 C．当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大 D．当水平拉力时，长木板的加速度大小为 【答案】BD 【详解】AB．由图乙可得，当拉力等于6N时，小滑块和长木板刚好要发生相对滑动，以、为整体，根据牛顿第二定律可得 以为对象，根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得 当拉力大于6N时，长木板的加速度为 可知图像的斜率为 联立解得 故A错误，B正确； C．当水平拉力大于6N时。长木板与小滑块已经发生相对滑动，此后F增大，小滑块的加速度也不再增大，而是保持不变。故C错误； D．当水平拉力时，长木板的加速度大小为 故D正确。 故选BD。 41．某实验小组用如图甲的装置“探究加速度与力、质量的关系”。所用交变电流的频率为50Hz。 (1)实验以小车为研究对象，为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，应把木板一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在 （填“挂”或“不挂”）槽码时能拖动纸带沿木板做 直线运动。 (2)实验中打出的纸带如图乙所示，图中的点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出，由该纸带可求得小车的加速度大小a= m/s²（计算结果保留2位小数）。 (3)某同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力F，由实验数据作出a-F图像如图丙所示，图线不过原点的原因是 。 【答案】(1) 不挂 匀速 (2)0.80 (3)平衡摩擦力时，木板倾斜过大 【详解】（1）[1][2]实验以小车为研究对象，为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，应把木板一侧垫高，调节木板的倾斜度，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，应使小车在不挂槽码时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 （2）交流电源的频率为50Hz，则打点周期为0.02s，纸带上选择的相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法可知，小车的加速度。 （3）根据图像可知，当拉力为0时，小车已经有一定的加速度，表明平衡摩擦力时，木板倾斜过大。 42．小刘同学用如图1所示的装置验证牛顿第二定律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_____。 A．实验前需要补偿小车所受的阻力 B．需要满足小车的质量远大于槽码的质量 C．小车加速运动时受到细线的拉力等于槽码所受重力的一半 (2)实验得到的一段纸带如图2所示，、、、、为打下的计数点，每相邻计数点间还有两个计时点未画出。已知打点周期为，测出的数据如图2所示，则打下点时小车的速度大小为 ，小车的加速度大小为 。（用题中已知物理量的字母表示） (3)改变槽码的质量，多次实验，记录弹簧测力计的示数，并计算出对应小车的加速度，在坐标系中作出 （选填“”或“”）图像，若在误差允许的范围内，图像为过原点的倾斜直线，则牛顿第二定律得到验证。 【答案】(1)A (2) (3) 【详解】（1）A在该实验中，为了使小车受到的合外力等于细线的拉力，实验前需要补偿小车受到的阻力，故A正确； B该实验中，弹簧测力计可以直接测量小车受到拉力的大小，不需要满足小车的质量远大于槽码的质量，故B错误； C小车加速运动时，槽码具有向下的加速度，处于失重状态，细线的拉力小于槽码重力的一半，故C错误。 故选A。 （2）[1]根据匀变速直线运动规律可知，打下点时小车的速度大小为 [2]根据逐差法求加速度可得，小车的加速度为 （3）设小车的质量为M，根据牛顿第二定律可得 解得 即 所以在坐标系中作出的图像是经过原点的倾斜直线，则牛顿第二定律得以验证。 43．如图所示为一种利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置。 主要实验步骤如下： A、将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平； B、测出遮光条的宽度d； C、将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l； D、释放滑块，读出遮光条通过光电门时的挡光时间t； E、用天平称出托盘和砝码的总质量m； F、…… 已知重力加速度为g，回答下列问题： (1)滑块从图示位置运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少量为 。 (2)为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是 。 (3)若以上测得的物理量满足关系式 （用测得的物理量符号表示），则可以得出机械能守恒的结论。 (4)某物理兴趣小组认为利用上面测量的数据也可以完成“验证牛顿第二定律”的实验，则滑块的加速度为 （用d、l、t表示），若上述实验中滑块和遮光条的总质量远大于托盘和砝码的总质量m，则对于滑块和遮光条满足关系式 （用已知和测得的物理量符号表示），则可以验证牛顿第二定律。 【答案】(1)mgl (2)滑块和遮光条的总质量M (3) (4) 【详解】（1）滑块运动l的距离，托盘和砝码下降l的高度，系统的重力势能减小量为mgl （2）还需要测量滑块和遮光条的总质量M （3）系统的重力势能的减小量等于系统动能的增加量，有 （4）[1]根据匀变速直线运动的规律，有 解得 [2]由牛顿第二定律，有 44．某学习小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。请回答下列问题： (1)该实验需要研究三个物理量之间的关系，我们应该采用的研究方法是 ； A．控制变量法 B．放大法 C．理想实验法 (2)某次实验获得的纸带如图乙所示，相邻计数点间均有4个点未画出，打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为 （结果保留三位有效数字）； (3)该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，得到了图丙中的曲线图像，一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为P、Q、N，若此虚线对应的小车和砝码总质量为M，悬挂槽码的质量为m，则 （用M、m表示）； (4)该实验小组经过讨论后，改进了（3）中的实验方案，保持槽码、小车、砝码的总质量不变，把槽码分别逐个叠放在小车上，重复（3）中的实验。由此得到的a-F图像是一条 （填“直线”或“曲线”）。 (5)若长木板水平放置，小车和木板间的动摩擦因数为μ，保持槽码、小车、砝码的总质量不变，以槽码的重力为F，通过改变槽码的个数，得图像，图像的斜率为，纵截距为，则μ= ，M+m= 【答案】(1)A (2)8.20 (3) (4)直线 (5) 【详解】（1）该实验需要研究三个物理量之间的关系，我们应该采用的研究方法是控制变量法，故选A。 （2）相邻计数点间均有4个点未画出，故可知 小车的加速度大小为 （3）图中PN对应小车合力为悬挂物的重力时的加速度a1，此时满足F=mg； 对小车，根据牛顿第二定律F=Ma1 变形得 图中QN对应小车的实际加速度a2，对槽码、小车和砝码整体为研究对象，根据牛顿第二定律mg=F=（M+m）a2 变形得 因此有 （4）设槽码的总质量为m，总个数为N，每个槽码的质量为m0，取走槽码的个数为n（1≤n＜N），对槽码，根据牛顿第二定律（m-nm0）g-T=（m-nm0）a 对小车，根据牛顿第二定律T=（M+nm0）a 联立解得F=（m-nm0）g=（M+m）a 变形得 由此得到的a-F图像是一条直线。 （5）[1][2]若长木板水平放置，根据（4）的解析可知对槽码，根据牛顿第二定律（m-nm0）g-T=（m-nm0）a 对小车，根据牛顿第二定律T-μg（M+nm0）=（M+nm0）a 联立解得F=（m-nm0）g=（M+m）a+μg（M+nm0） 变形可得 则， 解得， 45．请使用下列器材测量小车质量：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺、质量均为的10个槽码。 (1)完成下列实验步骤中的填空： ①按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着10个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列 的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； ②保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂9个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度； ③依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤②； ④以为纵坐标，以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，作出图像。 (2)下列说法正确的是______ A．应当先释放小车，后接通电源 B．实验中须保证细线下端悬挂槽码的总质量远小于小车的质量 C．位于定滑轮和小车之间的细线应跟倾斜轨道平行 (3)若细线下端悬挂着5个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小 （填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)测得关系图线的斜率为，已知重力加速度大小，则小车质量 kg。 【答案】(1)间隔相等/等间距 (2)C (3)小于 (4)0.20 【详解】（1）若小车沿倾斜轨道匀速下滑，则打点计时器在纸带上打出的是一系列间隔相等或等间距的点。 （2）A．应当先接通电源，后释放小车，A错误； B．实验中不需要用槽码重力代替细线拉力，故不需要保证细线下端悬挂槽码的总质量远小于小车的质量，B错误； C．位于定滑轮和小车之间的细线应跟倾斜轨道平行，C正确。 故选C。 （3）由于细线上槽码为5个时，槽码整体向上加速运动，细线拉力 重力沿斜面向下的分力大小为 所以小车受合外力大小为 （4）整体根据动力学方程有 变形为 所以 代入斜率 计算得 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 人教版(2019) 专题1.3 运动和力的关系知识清单 目录 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 一、牛顿第一定律和惯性 2 二、牛顿第二定律 2 三、瞬时加速度问题 3 四、国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位 4 五、超重与失重 4 六、动力学两类基本问题 4 七、动力学动态分析 5 八、动力学图像 6 九、处理动力学中的连接体问题的方法 6 十、动力学中的临界极值问题 7 十一、传送带模型 7 十二、滑块—木块模型的解题策略 9 十三、实验：探究加速度与力、质量的关系 9 【综合提升45题】 11 一、牛顿第一定律和惯性 1.牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 (1)揭示了物体的惯性：不受力的作用时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。 (2)揭示了力的作用对运动的影响：力是改变物体运动状态的原因。 2．对惯性的理解 (1)保持“原状”：物体在不受力或所受合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)。 (2)反抗改变：物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态改变。惯性越大，物体的运动状态越难以被改变。 (3)惯性的量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，与物体的速度和受力情况无关。 二、牛顿第二定律 1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 2.表达式：F＝ma，F是物体所受的合力。 3.对表达式F＝ma的理解： (1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位。 (2)F的含义：指的是物体所受的合力。 (3)“＝”的含义：不仅表示左右两边数值相等，也表示方向相同，即物体加速度的方向与它所受合力的方向相同。 4.牛顿第二定律的五个性质 (1)因果性：力是使物体产生加速度的原因 (2)矢量性：F＝ma是一个矢量式，应用时应先规定正方向。 (3)瞬时性：合力与加速度具有瞬时对应关系。 (4)同一性：合力与加速度对应同一研究对象。 (5)独立性：作用于物体上的每一个力各自产生加速度，F1＝ma1，F2＝ma2…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和，合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，如Fx＝max，Fy＝may。 5.加速度两种表达式的比较 大小 与v、∆v大小无关，由∆v/∆t决定 与F合成正比，与m成反比 方向 与∆v方向一致 与F合方向一致 6.牛顿第一定理和牛顿第二定律的比较 (1)牛顿第一定律指出了力是产生加速度的原因，指出一切物体都有惯性，牛顿第一定理不是一个实验定律。 (2)牛顿第二定律指出了描述物体惯性的物理量是质量的含义，即在确定的作用力下，决定物体运动状态变化难易程度的因素是物体的质量。牛顿第二定律是一个实验定律。 (3)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的一种特例。 三、瞬时加速度问题 1.常见的瞬时性问题模型 类别 弹力表现形式 弹力方向 能否突变 轻绳 拉力 沿绳收缩方向 能 橡皮条 拉力 沿橡皮条收缩方向 不能 轻弹簧 拉力、支持力 沿弹簧轴线方向 不能 轻杆 拉力、支持力 不确定 能 (1)轻绳、轻杆模型不发生明显形变就能产生弹力，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失。 (2)轻弹簧、橡皮条模型的形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，它们的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是不变的。 2.求解瞬时性问题的步骤 (1)分析瞬时变化前各物体的受力； (2)判断瞬时变化时哪些力发生突变，哪些力不变： (3)分析变化后各物体的受力； (4)根据牛顿第二定律求解各物体的加速度。 四、国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 l 米 m 质量 m 千克(公斤) kg 时间 t 秒 s 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 发光强度 I，(Iv) 坎[德拉] cd 物质的量 n，(ν) 摩[尔] mol 五、超重与失重 1．判断超重和失重现象的三个角度 (1)从受力的角度判断：当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态；等于零时处于完全失重状态。 (2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态；具有向下的加速度时处于失重状态；向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。 (3)从速度变化角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。 2．对超重和失重问题的三点提醒 (1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。 (2)并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。 (3)发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。 六、动力学两类基本问题 1.解决动力学两类问题的两个关键点 (1)把握“两个分析”“一个桥梁” (2)找到不同过程之间的“联系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂, 可画位置示意图确定位移之间的联系。 2．两类动力学问题的解题步骤 七、动力学动态分析 模型 球+竖置弹簧模型 球+水平弹簧模型 球+斜弹簧模型 蹦极跳模型 实例 规律 ①A点接触弹簧，弹簧处于原长状态，球的加速度a=g，方向竖直向下； ②B点mg=F=kx，球受合外力为零，速度最大； ③C点为A点对称位置，球的加速度a=g，方向竖直向上； ④D点为最低点，速度为零，加速度a>g，方向竖直向上。 ①设定条件：水平面粗糙，物块与弹簧拴在一起；向左压缩弹簧最大松手； ②当kx=μmg时，速度最大，所在位置为O点的左侧。 ①设定条件：斜面光滑； ②B点接触弹簧，弹簧处于原长状态，球的加速度a=gsinθ，方向沿斜面向下； ③当mg=F=mgsinθ时，球受合外力为零，速度最大； ④压缩至最低点，速度为零，加速度a>gsinθ，方向斜面向上。 规律类似于“球+竖置弹簧模型” 八、动力学图像 常见图像 v­t图像、a­t图像、F­t图像、F­a图像 三种类型 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线，求解物体的运动情况。 (2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，求解物体的受力情况。 (3)由已知条件确定某物理量的变化图像。 解题策略 (1)问题实质是力与运动的关系，要注意区分是哪一种动力学图像。 (2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。 破题关键 (1)分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点。 (2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等。 (3)明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情境结合起来，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图像中反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。 九、处理动力学中的连接体问题的方法 1.整体法的选取原则及解题步骤 （1）当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。 （2）运用整体法解题的基本步骤： 2.隔离法的选取原则及解题步骤 （1）当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。 （2）运用隔离法解题的基本步骤： 第一步：明确研究对象或过程、状态。 第二步：将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来。 第三步：画出某状态下的受力图或运动过程示意图。 第四步：选用适当的物理规律列方程求解。 十、动力学中的临界极值问题 1．“四种”典型临界条件 (1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力FN＝0。 (2)相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值。 (3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛与拉紧的临界条件是FT＝0。 (4)速度达到最值的临界条件：加速度为0。 2．“两种”典型分析方法 临界法 分析题目中的物理过程，明确临界状态，直接从临界状态和相应的临界条件入手，求出临界值。 解析法 明确题目中的变量，求解变量间的数学表达式，根据数学表达式分析临界值。 十一、传送带模型 1.水平传送带模型三种常见情景 常见情景 物体的v-t图像 条件： 条件： 条件：v0=v 条件：v0<v ①;② 条件：v0>v ①;② 条件： 条件：；v0>v 条件：；v0<v 2.水平传送带模型方法突破 (1)水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。 (2)在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传送带共速的方向变速，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长，在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。 (3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况： ①若二者同向，则Δs＝|s传－s物|； ②若二者反向，则Δs＝|s传|＋|s物|。 3.倾斜传送带模型两种常见情景 常见情景 v-t图像 条件：；μ>tanθ 加速度：a=g(μcosθ-sinθ) 条件：；μ>tanθ 加速度：a=g(μcosθ-sinθ) 条件：；μ>tanθ 加速度：a=g(μcosθ+sinθ) 条件：；μ>tanθ 加速度：a=g(μcosθ+sinθ) 条件：；μ<tanθ 加速度：a=g(μcosθ+sinθ) a'=g(sinθ-μcosθ) 4.倾斜传送带问题分析 （1）物体沿倾角为θ的传送带传送时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsin θ与μmgcos θ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动情况。当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。 （2）痕迹问题：共速前，x传>x物，痕迹Δx1=x传-x物，共速后，x物>x传，痕迹Δx2=x物-x传，总痕迹取二者中大的那一段。 十二、滑块—木块模型的解题策略 运动状态 板块速度不相等 板块速度相等瞬间 板块共速运动 处理方法 隔离法 假设法 整体法 具体步骤 对滑块和木板进行隔离分析，弄清每个物体的受体情况与运动过程 假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若Ff>Ffm，则发生相对滑动 将滑块和木板看成一个整体，对整体进行受力分析和运动过程分析 临界条件 ①两者速度达到相等的瞬间，摩擦力可能发生突变 ②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘，二者共速是滑块滑离木板的临界条件 相关知识 运动学公式、牛顿运动定律等 十三、实验：探究加速度与力、质量的关系 1.实验方法：控制变量法 2.实验思路：本实验有三个需要测量的量：物体的质量M、物体所受的作用力F和物体的加速度a。测出它们的值，分析数据，得出结论。 (1)质量M：用天平测量。 (2)测量物体的加速度a 方案一：利用打点计时器打出的纸带测量小车的加速度a。 “逐差法”求解加速度：Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2(m>n) 方案二： 让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动，在相等的时间内，由x＝at2知＝，把测量加速度转换成测量位移。 (3)测物体受到的拉力F 方案一：用阻力补偿法补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，小车所受的拉力近似等于槽码的总重力。 阻力补偿后，绳的拉力F为小车所受合外力，绳的拉力F＝mg须满足m≪M的条件，其中m为槽码质量，M为小车质量。 方案二：用传感器或弹簧测力计测拉力 3.实验结论： （1）加速度和力的关系： 以加速度a为纵坐标，以外力F为横坐标，作出a－F关系图像，如图所示： （2）加速度和质量的关系 以加速度a为纵坐标，以小车及砝码的总质量M或为横坐标作出a－M或a－关系图像，如图所示： （3）实验结论 ①保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受合外力F成正比。 ②在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比。 1．伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 B．伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C．“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象 D．这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 2．打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动，有时取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象，要将卡在球筒里的羽毛球取出，可以选择不同的方案方案一：一手握在球筒中部，另一手用力击打球筒上端：方案二：手持球筒，使球筒下落，敲击水平面，假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为零。关于这两种方案，下列说法正确的是（　　） A．方案一利用羽毛球所受的重力，使其从球筒上端出来 B．方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从球筒下端出来 C．方案二利用羽毛球的惯性，使其从球筒下端出来 D．方案二中球筒敲击水平面后速度变为零，其惯性随之消失 3．从牛顿第二定律可知（　　） A．同一物体的运动速度变化越快，受到的合力也越大 B．同一物体的运动速度变化越小，受到的合外力也越小 C．物体的质量与它所受到合外力成正比，跟它的加速度成反比 D．同一物体的运动速度越大，受到的合外力也越大 4．如图所示，某工地用缆车向高处运载货物。缆绳与水平方向夹角为，货物厢通过悬臂与缆绳固接，货物置于货物厢内。某段时间内货物、货物厢随缆绳一起斜向上做加速直线运动。若加速度逐渐增大的过程中，货物与货物厢始终保持相对静止，则关于货物对货物厢底的压力和货物对货物厢的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．减小，减小 B．增大，增大 C．减小，增大 D．增大，减小 5．如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳的一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2），下列说法中正确的是（　　） A．小球的受力个数不变 B．若剪断的是弹簧，剪断瞬间小球的加速度向左 C．小球立即向左运动，且a=10m/s2 D．小球立即向左运动，且a=8m/s2 6．如图所示，有三个相同的物块A、B、C，A和B之间用轻弹簧相连，B和C之间用细绳相连，通过系在A上的细绳悬挂于固定点，整个系统处于静止状态。现将间的细绳剪断，重力加速度大小为，则剪断细绳瞬间（　　） A．A、B、C三者的加速度大小均为 B．A的加速度大小为 C．B的加速度大小为 D．C的加速度大小为 7．如图所示，质量为2kg的物体A和质量为3kg的物体B静止于竖直的轻弹簧上，取重力加速度g=10m/s2。某时刻将物体B拿去，则在物体B拿去的瞬时，物体A的加速度大小为（　　） A．5m/s2 B．10m/s2 C．15m/s2 D．0 8．高铁是中国现代化交通的重要标志之一。高铁列车的长度可达200-400m，整车质量约为400-600t，正常运行速度为250-350km/h。下列说法正确的是（　　） A．“m、t”都是国际单位制中的基本单位 B．“km/h”是国际单位制中的基本单位 C．速度的单位“m/s”是导出单位 D．在国际单位制中，质量的基本单位是克（g） 9．物体的质量与速度的乘积叫做物体的动量，表达式，动量的国际单位为（　　） A． B． C． D． 10．小明为了研究超重和失重现象，站在电梯内水平放置的体重计上，小明质量为55 kg，电梯由启动到停止的过程中，下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知电梯此时一定处于静止状态 B．由图乙可知小明此时一定向下加速运动 C．由图乙可知电梯此时一定处于加速上升状态 D．由图乙可知电梯此时的加速度约为0.7 m/s2 11．蹦极是极具挑战的运动，参加体验的人双脚绑着一条弹簧绳，当人从平台上跳下，弹簧绳由弯曲逐渐被拉直，再被拉至最长，而后又向上弹回的过程中，下列说法正确的是（　　） A．弹簧绳未被拉直之前，人处于失重状态 B．弹簧绳刚被拉直时，人速度最快 C．弹簧绳被拉到最长时，人的速度为零，加速度也为零 D．人往回弹的过程中，人先做匀加速运动，再做匀减速运动 12．某同学站在压力传感器上，先下蹲后站起过程中压力传感器的示数随时间的变化情况如图所示。则图中对应为超重状态的时刻是（　　） A．和 B．和 C．和 D．和 13．2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。当返回舱距离地面高度为1.2m时，返回舱的速度为8m/s，此时返回舱底部的4台反推发动机同时点火工作，返回舱触地前的瞬间速度降至2m/s，从而实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为，重力加速度，则平均每台反推发动机提供的推力大小为（    ） A． B． C． D． 14．某学校发明创造小组对研制好的无人机进行试飞研究。当无人机悬停在距地面处时，由于操作不当，无人机突然失去全部升力，开始竖直坠落，3s后使其马上恢复的升力且保持不变。运动过程中无人机所受的空气阻力大小恒为4N，无人机的质量，重力加速度，则恢复升力4s后无人机距地面的高度为（    ） A．24m B．36m C．44m D．56m 15．如图所示，竖直平面内三个圆的半径之比为3:2:1，它们的最低点相切于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． B． C．3:2:1 D．1:1:1 16．如图甲所示，在倾角为的固定斜面顶端静止一个质量为m的木块，在斜面底端装有一个位移传感器，位移传感器与电脑相连。已知位移传感器可以测量木块与传感器间的距离x并通过数据线输入电脑。置于斜面顶端的木块以某一初速度沿斜面下滑，以x为纵轴，以时间t为横轴，得到如图乙所示的图像，图中的斜虚线为图线的切线，切点为（0，）。图中、、、。已知重力加速度为，则下列判断正确的是（　　） A．木块的初速度为 B．木块运动加速度的大小为，方向沿斜面向下 C．木块运动加速度的大小为，方向沿斜面向上 D．木块与斜面间的动摩擦因数 17．如图所示，一倾角θ = 37°的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为30 N/m的轻弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，上端与物块B连接，A沿斜面放在B上，其中mB = 0.1 kg，mA = 0.2 kg，现用F = 1.8 N的恒力沿斜面拉A，直到A、B刚好分离，g取10 m/s2，sin 37° = 0.6，cos 37° = 0.8，则下列说法中正确的是（　　） A．从开始到A、B刚好分离的过程中A、B沿斜面运动的位移大小为3 cm B．当F刚作用在物体A上时，物体A的加速度大小为3 m/s2 C．A、B分离瞬间弹簧弹力大小等于0.8 N D．A、B一起沿斜面做匀加速直线运动 18．如图所示，质量分别为和的两个小球置于粗糙水平面上，两小球与水平面的动摩擦因数相同，且固定在一轻质弹簧的两端，已知弹簧的原长为，劲度系数为。现沿弹簧轴线方向在质量为的小球上有一水平拉力，当两球一起做匀加速运动时，两球间的距离为（　　） A． B． C． D． 19．如图所示，一小车在水平方向做直线运动，水平车厢上放置一箱苹果，箱内的苹果相对于车厢始终保持静止：一小球A用细线悬挂车顶上，若观察到细线偏离竖直方向的夹角保持不变，则下列说法中正确的是（　　） A．小车的加速度大小为 B．小车一定向左做匀加速直线运动 C．车厢对苹果箱的摩擦力水平向右 D．箱内质量为m的某个苹果受到其他苹果的合力为 20．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A，物体与弹簧栓接，弹簧的劲度系数为，初始时系统处于静止状态。现用大小为15N，方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．外力施加的瞬间，A，B的加速度大小均为0 B．当弹簧压缩量减小时，A，B间弹力大小为 C．A，B分离时，A物体的位移大小为 D．B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了 21．“平安北京，绿色出行”，地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一，图甲为地体安检场景，乙是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一行李放在水平传送带的入口处，行李随传送带匀速运动到出口处。由于行李与传送带间的动摩擦因数很大，传送带的运行速度很小，可忽略行李的加速时间，已知传送带始终以的速度匀速运行，、两处之间的距离。对于行李从传送至的整个过程，下列说法正确的是（　　） A．行李始终受到向右的摩擦力 B．行李相对传送带向右运动 C．行李从传送至的时间为8s D．行李匀速运动时有相对传送带运动的趋势 22．如图所示，绷紧的水平传送带始终以v0=2m/s的速度顺时针运行，小物块（可视为质点）以v1=4m/s的速度从传送带右端滑上传送带，经过一段时间后小物块离开传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带的长度为L=2m，取g=10ms2。下列说法正确的是（　　） A．小物块从传送带右端滑离传送带 B．小物块滑离传送带时的速度大小为4m/s C．小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为1.6s D．小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为0.8s 23．如图所示，水平传送带以恒定速率v顺时针转动，在其左端无初速度地释放一物块（视为质点），物块被释放后经过时间t到达传送带的右端。若物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则传送带左、右两端的距离不可能为（   ） A． B． C． D． 24．传送带常被用于运输货物，如图所示为一段倾斜传送带，与水平地面间的夹角为，上、下两端A、B相距。现从A端将一质量的物块（可视为质点）以的速度沿传送带滑上，已知物块与传送带间的动摩擦因数，传送带的运转方向和速率均可调节，重力加速度，，。则下列说法正确的是（   ） A．若传送带顺时针运转，物块刚开始滑上传送带的加速度大小一定等于 B．若传送带逆时针运转，物块刚开始滑上传送带的加速度大小一定等于 C．若传送带顺时针运转，物块从A点到达B点的最短时间为 D．若传送带逆时针运转，物块从A点到达B点的最短时间为 25．在大型物流货场，广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将货物放在传送带的最上端A处，经过1.2s到达传送带的最下端B处。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示，已知重力加速度。由v~t图像可知（　　） A．传送带两端的距离为2.4m B．货物与传送带的动摩擦因数为0.4 C．传送带的倾斜角度为30° D．运送过程中，货物相对传送带的位移为0.8m 26．（多选）如图所示，某人乘坐商场的自动扶梯从二楼到一楼，扶梯以大小为的加速度匀加速向下运动。扶梯的倾角为，人的质量为，取重力加速度大小。关于扶梯向下运动的过程，下列说法正确的是（　　） A．人处于失重状态 B．人受到大小为、方向水平向左的静摩擦力 C．人受到大小为、方向竖直向上的支持力 D．扶梯对人的作用力大小为 27．（多选）一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘坐十几人的座舱套装在竖直立柱上，由升降机送上几十米高的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，启动制动系统，到达地面刚好停下。已知座舱下落时的高度为60m，落到离地面40m的位置时开始制动，座舱可视为做匀减速运动。一游客手中平托一质量为的物体。不计空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ） A．离地面50m时，游客处于失重状态 B．离地面50m时，游客处于超重状态 C．离地面15m时，游客的手受到的压力为 D．离地面15m时，游客的手受到的压力为 28．（多选）如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列、μ值可能正确的是（　　） A．=2.5m/s B．=1.5m/s C．μ=0.28 D．μ=0.16 29．（多选）北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。图甲是神舟十五号载人飞船返回舱返回地面时的情境，图乙是打开降落伞后某一段时间内返回舱的图像。已知返回舱的质量为3000kg，规定竖直向下为正方向，重力加速度g取。下列关于打开降落伞后这段时间内说法正确的是（）    A．返回舱仍在加速，处于失重状态 B．返回舱的加速度大小为 C．返回舱前3s的位移是12.5m D．返回舱受到伞绳拉力和空气阻力的合力为 30．（多选）哈尔滨国际冰雪节吸引人们参与冰雪运动，如图所示游乐场中一滑梯abc倾角为α，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．小朋友下滑的最大速度为 B．小朋友从a到c下滑的时间为 C．小朋友与滑梯bc段间的动摩擦因数为 D．在bc段下滑的过程中滑梯对小朋友的作用力大小为 31．（多选）如图所示，倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是（    ） A．斜面光滑 B．斜面粗糙 C．达到稳定状态后，斜面体对物块的摩擦力沿斜面向上 D．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左 32．（多选）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行，小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带的长度为10m，重力加速度，考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是（　　） A．小物块从传送带右端滑离传送带 B．小物块滑离传送带时的速度大小为 C．小物块在传送带上留下的划痕长度为21m D．小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为 33．（多选）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因数为μ，小木块速度随时间变化关系如图所示，若θ、g、v0、t0已知，则下列说法中正确的是（　　） A．传送带一定逆时针转动 B． C．传送带的速度大于v0 D．后一段时间内滑块加速度为 34．（多选）如图甲所示，长木板固定在光滑水平面上，可视为质点的物体静止叠放在木板的最左端。从时刻起，用的水平恒力向右拉，经过，运动到的最右端，物体的图像如图乙所示。已知、的质量分别为、，、间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（   ） A．木板的长度为 B．、间的动摩擦因数为0.2 C．若不固定，的加速度大小为 D．若不固定，运动到的最右端所用的时间为10s 35．（多选）如图所示，长方体物块A叠放在长方体小车B上，B置于光滑水平面上。A、B质量分别为mA＝m，mB＝2m，A、B之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对B施加一水平力F，则（　　） A．当F>μmg时，A相对B滑动 B．当F＝1.5μmg时，B的加速度为0.25μg C．当F>3μmg时，A相对B滑动 D．A的最大加速度为μg 36．（多选）如图（a）所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的轻细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。时，木板开始受到水平外力F的作用，在时撤去外力。细绳对物块的拉力T随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略，重力加速度g取。由题给数据可以得出（　　） A．木板的质量为1kg B．2~4s内，力F的大小为0.4N C．0~2s内，力F的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.02 37．（多选）如图所示，质量为M的木板静止置于光滑水平面上，一质量为m的小滑块放置在木板左端。现给小滑块一水平向右的瞬时速度v0，当小滑块滑离木板时，小滑块的速度大小为v，木板运动的距离为x，下列说法正确的是（　　）    A．仅增加M时，v减小 B．仅增加v0时，x减小 C．仅增加v0时，v减小 D．仅增加m时，x增大 38．（多选）起重机将一重物由静止竖直提起。传感器测得此过程中不同时刻重物的速度与对轻绳的拉力，得到如图所示的关系图线，线段与轴平行，线段的延长线过坐标原点。重物速度增加到时开始做匀速运动。图中、、、都是已知量，重力加速度为，不计阻力。则（　　） A．重物的质量是 B．重物的质量是 C．重物在段做匀加速运动 D．重物在段运动时间是 39．（多选）如左下图，一个小木块静止在光滑地面上，某时刻开始对它施加一个水平方向的外力F，而力F的大小和方向随时间改变，木块接下来的速度时间图像如右下图所示，则下列说法正确的是（　　） A．在0到2s内，力F的大小随时间均匀增大 B．在2s到4s内，力F大小为0 C．0到2s内，与4s到6s内，这两个时间内，力F的方向相反 D．6s末，力F改变方向 40．（多选）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度，下列说法正确的是（　　）    A．长木板的质量 B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.2 C．当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大 D．当水平拉力时，长木板的加速度大小为 41．某实验小组用如图甲的装置“探究加速度与力、质量的关系”。所用交变电流的频率为50Hz。 (1)实验以小车为研究对象，为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，应把木板一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在 （填“挂”或“不挂”）槽码时能拖动纸带沿木板做 直线运动。 (2)实验中打出的纸带如图乙所示，图中的点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出，由该纸带可求得小车的加速度大小a= m/s²（计算结果保留2位小数）。 (3)某同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力F，由实验数据作出a-F图像如图丙所示，图线不过原点的原因是 。 42．小刘同学用如图1所示的装置验证牛顿第二定律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_____。 A．实验前需要补偿小车所受的阻力 B．需要满足小车的质量远大于槽码的质量 C．小车加速运动时受到细线的拉力等于槽码所受重力的一半 (2)实验得到的一段纸带如图2所示，、、、、为打下的计数点，每相邻计数点间还有两个计时点未画出。已知打点周期为，测出的数据如图2所示，则打下点时小车的速度大小为 ，小车的加速度大小为 。（用题中已知物理量的字母表示） (3)改变槽码的质量，多次实验，记录弹簧测力计的示数，并计算出对应小车的加速度，在坐标系中作出 （选填“”或“”）图像，若在误差允许的范围内，图像为过原点的倾斜直线，则牛顿第二定律得到验证。 43．如图所示为一种利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置。 主要实验步骤如下： A、将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平； B、测出遮光条的宽度d； C、将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l； D、释放滑块，读出遮光条通过光电门时的挡光时间t； E、用天平称出托盘和砝码的总质量m； F、…… 已知重力加速度为g，回答下列问题： (1)滑块从图示位置运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少量为 。 (2)为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是 。 (3)若以上测得的物理量满足关系式 （用测得的物理量符号表示），则可以得出机械能守恒的结论。 (4)某物理兴趣小组认为利用上面测量的数据也可以完成“验证牛顿第二定律”的实验，则滑块的加速度为 （用d、l、t表示），若上述实验中滑块和遮光条的总质量远大于托盘和砝码的总质量m，则对于滑块和遮光条满足关系式 （用已知和测得的物理量符号表示），则可以验证牛顿第二定律。 44．某学习小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。请回答下列问题： (1)该实验需要研究三个物理量之间的关系，我们应该采用的研究方法是 ； A．控制变量法 B．放大法 C．理想实验法 (2)某次实验获得的纸带如图乙所示，相邻计数点间均有4个点未画出，打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为 （结果保留三位有效数字）； (3)该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，得到了图丙中的曲线图像，一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为P、Q、N，若此虚线对应的小车和砝码总质量为M，悬挂槽码的质量为m，则 （用M、m表示）； (4)该实验小组经过讨论后，改进了（3）中的实验方案，保持槽码、小车、砝码的总质量不变，把槽码分别逐个叠放在小车上，重复（3）中的实验。由此得到的a-F图像是一条 （填“直线”或“曲线”）。 (5)若长木板水平放置，小车和木板间的动摩擦因数为μ，保持槽码、小车、砝码的总质量不变，以槽码的重力为F，通过改变槽码的个数，得图像，图像的斜率为，纵截距为，则μ= ，M+m= 45．请使用下列器材测量小车质量：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺、质量均为的10个槽码。 (1)完成下列实验步骤中的填空： ①按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着10个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列 的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； ②保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂9个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度； ③依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤②； ④以为纵坐标，以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，作出图像。 (2)下列说法正确的是______ A．应当先释放小车，后接通电源 B．实验中须保证细线下端悬挂槽码的总质量远小于小车的质量 C．位于定滑轮和小车之间的细线应跟倾斜轨道平行 (3)若细线下端悬挂着5个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小 （填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)测得关系图线的斜率为，已知重力加速度大小，则小车质量 kg。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $