训练14 牛顿运动定律-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考物理大一轮复习全新方案基础版

处于动态平衡状态，所受合力始终为 零。水平方向有Tsin a=Tsin B,所以 有a=B,竖直方向有Tcos a十Tcos B= mg,可得T= mg ,当杆AB绕O 2cos a 点顺时针缓慢旋转日至CD过程中， A、B两端，点的水平距离增大，使得两 细绳夹角a十B=2a增大，c0sa减小， 则T增大；当杆AB从CD位置绕O ,点顺时针缓慢旋转日过程中，A、B两 端点的水平距离减小，使得两细绳夹 角a十3=2a减小，cosa增大，则T 减小。所以，绳中张力变化情况是先 增大后减小，故A、B、C错误，D正确。 12.B重环由A,点到细线处于竖直方向 的过程，对重环受力分析如图甲所 示，由图甲知，F增大，FN减小：重环 由细线处于竖直方向到B点过程，对 重环受力分析如图乙所示，由图乙 知，F增大，F、增大。故整个过程中 F逐渐增大，Fy先减小后增大，B正 确，A、C、D错误。 7777777777777777 mg mg 甲 乙 训练12 实验二：探究弹簧 弹力与形变量的关系 1.(1)小于50.0(2)弹簧的形变程度 超过了弹簧的弹性限度 解析：(1)考虑弹簧自身重力的影响，由题 图乙可知，弹簧竖直时弹簧的长度为 10cm,则弹簧的原长小于10cm;弹簧的 劲度系数为及= △F 10.0 △L0.3-0.1 N/m= 50.0N/m。 (2)题图乙中图线的末端弯曲的原因 是弹簧的形变程度超过了弹簧的弹性 限度。 2.(1)见解析图(2)4.0 200.0 解析：(1)描点作图，如图所示。 ↑FN 10 8 6 4 2 0 246810 x/cm (2)由(1)中图线可知弹簧的原长为 4.0cm。由胡克定律△F=k△x可得， △F 10.00 k= △x 5.00 N/cm=200.0N/m。 3.(1)10.90 (2)25 (3)3.8 (4)等于 解析：(1)该毫米刻度尺的最小分度为 0.1cm,需要估读到0.01cm,所以读 数为10.90cm。 (2)根据图像可求得弹簧的劲度系数 为= △F =25N/m。 △ (3)该实验结果的相对误差为6= 25-26 ×100%≈3.8%。 26 (4)由第(2)问分析可知，劲度系数表 达式中代入的是弹簧的形变量，所以 若整个实验过程中弹簧下端指针没有 沿水平方向，而是斜向上偏，每次弹簧 的形变量理论上与正常操作时相同， 则劲度系数的测量值理论上等于真 实值。 训练13实验三：探究两个 互成角度的力的合成规律 1.(1)偏大(2)结点位置O2.14 (2.132.15均可)(3)A(4)BC 解析：(1)在水平放置时校零，在竖直 平面内进行实验，则弹簧自身的重力 造成拉力测量值偏大。 (2)在水平桌面上做实验时，如题图2， 先用两个弹簧测力计把橡皮条拉到一 定长度，记下结点位置O,同时记下 F1、F,的大小和方向。再用一个弹簧 测力计拉橡皮条，把结，点拉到O点时， 弹簧测力计的最小分度值为0.1N,读数 时需要估读到分度值的下一位，读数为 2.14N。 (3)记录细线方向时两，点间的距离远 一点，可以减小实验误差，故A正确； F1与F,的夹角适当即可，不能太大 或太小，故B错误；作力的图示时，选 用的标度适当的大一点，可以减小标 度产生的误差的平均值，故C错误。 (4)根据二力合成的合力范围 |F1-F2|≤F≤F1十F2,可知A、D 选项符合二力合成的规则，B、C不符 合二力合成的规则，故选BC。 2.(1)AC(2)见解析图定滑轮有摩 擦、木板未竖直放置等（回答出一项合 理答案即可) 解析：(1)实验 开始前，需要 调节木板使其 位于竖直平面 1.0N 内，以保证钩 F,=2.92N 码重力等于细 绳中的拉力， F=1.81N A正确：每次 实验都是独立 的，所以每次 实验不需要保 证结，点都位于 G=3.92N O点，B错误； 实验时需要记录钩码数量、两力传感 器的示数和三细绳的方向，C正确；悬 挂于O,点的钩码的总重力可以根据钩 码的质量得出，不需要用力传感器测 量，D错误。 (2)如图所示，利用平行四边形定则作 出F,和F,的合力F,该合力方向不 完全在竖直方向的可能原因是定滑轮 有摩擦、木板未竖直放置等。 3.(1)6.90(2)BC(3)7.00大小相 等、方向相同 解析：(1)由弹簧测力计的示数知，重 物的重力为6.90N。 (2)用两个弹簧测力计拉细绳时，两细 绳间的夹角若太大，有可能会超过弹 簧测力计的量程，同时不便于作图，A 错误：为了减小力的测量误差，两弹簧 测力计的拉力方向应沿弹簧测力计轴 线方向，实验过程中使弹簧测力计、细 绳都与木板平行，B、C正确；实验中除 了需要记录弹簧测力计的示数和细绳 的方向，还需要确定结，点的位置，D 错误。 (3)根据平行四边形定则，作出合力的 示意图，如图所示，得其合力的理论值 为7.00N。 实验结果表明，合力的理论值和真实 值在误差允许范围内大小相等、方向 相同，力的平行四边形定则得到验证。 第三章运动和力的关系 训练14牛顿运动定律 1.C伽利略通过理想斜面实验得出力 不是雏持物体运动状态的原因，A错 误：牛顿第一定律又被称为惯性定律， 物体的质量越大，惯性越大，质量是物 体惯性大小的唯一量度，惯性与速度 无关，B错误；牛顿在伽利略和笛卡儿 等人的研究基础上，总结出了牛顿第 一定律，伽利略和笛卡儿的思想观，点 对牛顿第一定律的建立作出了基础性 的贡献，C正确：作用力与反作用力具 有同时性，即同时产生，同时变化，同 时消失，没有先后之分，D错误。 2.B小车停止前，两个小球和小车一起 做匀速直线运动，并且两个小球和小 车具有共同的速度，当小车突然停止 时，由于小球在小车光滑表面上，因此 两个小球由于惯性，还要保持原来大 小不变的速度做匀速直线运动，又因 为两个小球的速度相同，相同时间内 通过的位移相同，因此两个小球间 的距离不变，一定不会相碰，B正确， A、C、D错误。 3.B香蕉球要考虑足球的转动，此时足 球不可以视为质点，A错误；质量是惯 性的唯一量度，质量不变，惯性不变， B正确；足球在飞行时，已经脱离脚，所 以不受脚的作用力，C错误：触网时足 球对网的力与网对足球的力是一对相 互作用力，大小相等，D错误。 参考答案509 4.C根据牛顿第三定律可知，电动平衡 车对人的作用力等于人对电动平衡车 的作用力，故A错误；人的重力与车对 人的支持力的受力物体都是人，这两 个力不是一对相互作用力，故B错误； 地面对车的摩擦力与车对地面的摩擦 力是一对相互作用力，故C正确；在行 驶过程中突然向右转弯时，人会因为 惯性向左倾斜，故D错误。 5.D物体所受合力为0，则物体处于平 衡状态，因此物体处于静止状态或匀 速直线运动状态，A错误；物体所受合 力变化时，物体的运动状态会产生变 化，物体受恒定的合力时，由牛顿第二 定律知物体一定有加速度，物体的运 动状态也会产生变化，B错误，D正确； 物体所受合力不为0时，物体的加速度 一定不为0，物体的速度有时可能为0， C错误。 6.A根据牛顿第二定律有F=ma,所 以1N=1kg·m/s2,将所有单位代入 ∫=k,可得N-ms.m·(m/s 所以x=1,故选A。 7.A滑翔伞沿直线朝斜向右下方向做 匀加速直线运动，则F与G的合力方 向与v同向，故A符合题意，B、C、D不 符合题意。 8.A打开降落伞后，所受空气阻力∫大 于重力，降落伞做减速运动。根据题 述，设阻力∫=k,由牛顿第二定律得 知一mg=ma,解得a-包一g,由于速 71 度v逐渐减小，可知加速度a一直减 小，A正确。 9.D电梯相对地球静止时，由于不受空 气阻力，释放后的苹果和羽毛均做自 由落体运动，故二者同时落到电梯底 板上，A错误；电梯做自由落体运动 时，释放后的苹果和羽毛同样均只受 重力作用，B错误；牛顿第二定律成立 的条件是必须在惯性参考系中，即选 择静止或做匀速直线运动的物体为参 考系，而自由下落的电梯不是惯性参 考系，因此以自由下落的电梯为参考 系，牛顿第二定律是不成立的，C错误： 由于自由下落的电梯不是惯性参考 系，牛顿第二定律不成立，则观察者不 能仅凭此时苹果和羽毛的运动现象判 断两个物体的受力情况，D正确。 10.C假设每根轻绳与竖直方向的夹角 为0，由几何关系得sin0=0.6,则 c0sB=0.8:设每根轻绳上的拉力为 Fτ，对圆环受力分析，根据牛顿第二 定律得3 FT cOs0一mg=ma,解得 5 Fn=8mg,C正确。 11.BC根据牛顿第二定律有F一 mg=ma,整理后有F=ma十mg, 则可知F-a图像的斜率为m,纵裁 距为mg,则由题图可看出m甲> m艺甲m甲g=zm乙g,则μp< 4之，故选BC。 510红对构·讲与练·高三物理· 12.D根据题意， 设两球相距 A 0.6L时细线中 T 的拉力为T,对 01 结点受力分析， 如图所示，由平 衡条件有2Tc0s0=F,由几何关系可 得cms0=台0=号，对小球，由 牛顿第二定律有Tsin0=ma,联立解 3F 得a=8m,故选D。 13.A环在竖直方向上受重力及箱子内 的杆对它的竖直向上的摩擦力F,受 力情况如图甲所示，根据牛顿第三定 律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力 F:,故箱子与杆竖直方向上受重力 Mg、地面对它的支持力F、及环给它 的摩擦力F:,受力情况如图乙所示。 以环为研究对象，有mg一F,=ma, 以箱子和杆整体为研究对象，有 FN=F:十Mg=F:+Mg=Mg+ mg-ma。根据牛顿第三定律，箱子 对地面的压力大小等于地面对箱子 的支持力大小，即F=Mg十mg ma,A正确。 F mg 777777777 甲 14.ABC开始时，小球的重力大于弹簧 弹力，加速度方向向下，小球向下加 速运动，随着弹簧的压缩，弹力逐渐 变大，由mg一kx=ma知加速度逐渐 减小，当弹簧弹力大小等于小球重力 时，加速度为零，即mg=kx,得x= ,此时小球的速度最大，然后小球 继续向下运动压缩弹簧，弹簧弹力大 于小球重力，加速度变为向上，由 kx一mg=ma知加速度逐渐增大，速 度逐渐减小，直到速度减小到零，到 达最低点，由对称性可知，此时弹簧 的压缩量为2x=2m3,故A,B.C正 确，D错误。 训练15牛顿第二定律的应用 1.C匀速下落的雨滴，加速度为0，既不 处于失重状态也不处于超重状态，A 错误；向下减速运动的电梯，具有向上 的加速度，电梯处于超重状态，B错误； 斜向上抛出的小球，具有向下的加速 度，小球处于失重状态，C正确；摆动到 最低点时的摆球，具有向上的加速度， 摆球处于超重状态，D错误。 2.D在运动过程中，物体的重力始终保 持不变，故A错误；匀速运动时，根据受 力平衡可得F=g=30N,解得该物体 的质量为m=3kg,故B错误；0~4s 内电梯处于超重状态，根据牛顿第二 基础版 定律可得Fmx一mg=am,解得超重 时最大加速度大小为am= Fms一mg= 50-30 m/s2≈6.67m/s2,故C错误： 3 18一22s内电梯处于失重状态，根据牛 顿第二定律可得mg一Fm=ma,解 得失重时最大加速度大小为a日= mg-Fm_30-10, -m/s2≈6.67m/s2, 3 故D正确。 3.B设汽车在路面与在冰面所受阻力 分别为f1、f2,汽车进入冰面瞬间的 速度为v1,由牛顿第二定律得f=ma, 则汽车在路面与在冰面上运动的加速 度大小之此南号一会=子由运动号 公式，汽车在路面上运动时有v一 vi=2a1x1,汽车在冰面上运动时有 时-2米中经=号解得汽本进 入冰面瞬间的速度大小为1= 宁故 选B。 4.A在第一个t时间内，根据牛顿第二 定律有F一mg=1a,根据位移公式 1 有x=2at,根据速度公式有v=at, 在第二个t时间内，根据位移公式有 一=一豆g,联立解得F=号mg, 1 故选A。 5.C对甲、乙整体受力分析可知，L1的 拉力大小为T1=2 mgtan60°=2√5g, 2mg L:的挂力大小为T,=c0s60=4mg, A、B错误；若剪断L1,该瞬间弹簧的弹 力不变，则小球乙受的合力仍为零，加 速度为零，对小球甲分析可知，由牛顿 第二定律可得加速度大小为a= 2 ngsin60=5g,C正确，D错误。 6.D设A、B之间的距离为x,冰壶由A 运动到B,根据运动学公式可得一 (受)】=2gx,冰壶由B运动到D,有 (学)=2g×2x,解得以=台，故 选D。 7.AD两滑块匀速运动的过程中，弹簧 对P、Q的弹力大小均为kx=mg,撤 去拉力后，对滑块P,由牛顿第二定律 有kx十ug=a1,同理对滑块Q有 mg一kx'=ma2,从撤去拉力到弹簧 第一次恢复原长过程中，弹簧的形变 量x'一直减小到零，所以P的加速度 大小的最大值为刚撤去拉力F瞬间的 加速度大小，此时P的加速度大小为 2g,而弹簧恢复原长时，Q的加速度 大小达到最大值，即Q的最大加速度 大小为以g,A正确，B错误；由于弹簧班级： 姓名： 第三章 运动和力的关系 训练14牛顿运动定律 (总分：70分) L基础巩固」 C.地面对车的摩擦力与车对地面的摩擦力是一对 相互作用力 1.(5分)关于牛顿运动定律，下列说法正确的是 D.在行驶过程中突然向右转弯时，人会因为惯性 ( 向右倾斜 A.牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动 5.(5分)关于物体的运动状态和所受合力的关系，下 状态的原因 列说法正确的是 () B.牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的速度 A.物体所受合力为0，物体一定处于静止状态 越大，惯性越大 B.只有合力发生变化时，物体的运动状态才会发 C.伽利略和笛卡儿的思想观点对牛顿第一定律的 生变化 建立作出了基础性的贡献 C.物体所受合力不为0时，物体的速度一定不为0 D.牛顿第三定律指出先有作用力，后有反作用力 D.物体所受的合力不变且不为0，物体的运动状态 2.(5分)如图所示，在一辆表面网 m 一定变化 光滑且足够长的小车上，有质w9 FAETATR9 6.(5分)(2024·陕西西安三模)在航空航天、汽车工 量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2),原来随 程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演 小车一起做匀速直线运动，当小车突然停止时，如 着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体 不考虑其他阻力，则两个小球 ) 中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式 A.一定相碰 为f=k0,式中”称为黏性系数，其单位为 B.一定不相碰 kg/(m·s),r和v分别是球的半径和速度，k是一 C.不一定相碰 个无单位的常数。根据国际单位制推断指数x的 D.无法确定，因为不知小车的运动方向 数值是 () 3.(5分)(2023·浙江6月选考) 1 A.1 在足球运动中，足球入网时的 b.2 情景如图所示，则 () C.2 D.3 A.踢香蕉球时足球可视为 7.(5分)(2024·广东广州四校联考)滑翔伞是一批 质点 热爱跳伞、滑翔翼的人发明的一种飞行器。现有 B.足球在飞行和触网时惯性不变 一滑翔伞沿直线朝斜向右下方向做匀加速直线运 C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 动。若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F, D.触网时足球对网的力大于网对足球的力 则此过程中F的方向可能是下列选项图中的 4.(5分)电动平衡车是时下热门 的一种代步工具。如图所示，人 笔直站在电动平衡车上，在某水 、 平地面上沿直线匀速前进，下列 说法正确的是 () A.电动平衡车对人的作用力大 F 于人对电动平衡车的作用力 B.人的重力与车对人的支持力是一对相互作用力 0 (横线下方不可作答) 315 第三章运动和力的关系 8.(5分)“神舟十三号”在返回地面的过程中打开降 体与桌面间的动摩擦因数分别为甲和μ乙。甲、 落伞后，在大气层中经历了竖直向下的减速运动。 乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关 若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小， 系图线如图所示。由图可知 () 则加速度大小 () A.m甲<m乙 B.m甲>m乙 A.一直减小 C.4甲<μz D.H甲>H乙 B.一直增大 12.(5分)如图所示，光滑水平面上有一根光滑的水 C.先增大后减小 平细杆，上面套着两个质量均为m、半径很小的 D.先减小后增大 球A和B,两球用长为L的细线相连接，开始时 L素养提升」 细线被拉直。现用一与光滑水平面平行且与杆 垂直的恒力F作用于细线的中点，使两球由静止 9.(5分)爱因斯坦曾经设计了一个真空中的理想实 开始沿杆运动，当两球相距为0.6L时，两球沿杆 验，在这个实验中，当电梯（内部为真空）相对于地 滑行的加速度a的大小为 () 球静止时，封闭在电梯里的观察者发现，从手中释 放的苹果和羽毛落到电梯底板上；当电梯做自由 落体运动时，观察者发现，从手中释放的苹果和羽 F F 毛会停在空中而不下落。下列关于这一实验的说 A. B m 2m 法正确的是 () A.电梯相对地球静止时，释放后的苹果比羽毛先 c器 D 3h 8m 落到电梯底板 13.(5分)一个箱子放在水平地面 B.电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛 上，箱内有一固定的竖直杆，在 受到的合力均为零 杆上套着一个环，箱与杆的总 C.以自由下落的电梯为参考系，牛顿第二定律是 质量为M,环的质量为m,如图 成立的 所示。环沿杆以加速度a匀加速下滑，已知重力 D.在自由下落的电梯里，观察者不能仅从苹果和 加速度为g,则此时箱子对地面的压力大小为 羽毛的运动现象判断引力是否存在 10.(5分)如图所示，挂钩连接三根长 A.Mg+mg-ma B.Mg-mg+ma 度均为L的轻绳，三根轻绳的另一 C.Mg+mg D.Mg-mg 端与一质量为m、直径为1.2L的 14.(5分)（多选）(2025·湖北十揠高三 水平圆环相连，连接点将圆环三等 月考)如图所示，处于自然状态下的轻 分，在挂钩拉力作用下圆环以加速 弹簧一端固定在水平地面上，质量为 1 m的小球从弹簧的另一端所在位置由 度a=2g匀加速上升，已知重力加速度为g,则 静止释放，设小球和弹簧一直处于竖 每根轻绳上的拉力大小为 直方向，弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g。 5 B.gmg 在小球将弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正 确的有 ) 5 5 C.gmg D.6mg A.小球的速度先增大后减小 11.(5分)（多选）(2023·全国甲卷)F B.小球的加速度先减小后增大 用水平拉力使质量分别为m甲、 甲 C.小球速度最大时弹簧的形变量为" k mz的甲、乙两物体在水平桌面 上由静止开始沿直线运动，两物0 D.弹簧的最大形变量为" k 红对勾·讲与练 316 高三物理·基础版 ■