2026届高三物理二轮复习专项训练：力学专题 牛顿运动定律的运用

2026届高三物理二轮复习专项训练 ：力学专题 牛顿运动定律的运用 一、单选题 1．蹴球是中国少数民族的一种传统体育项目，比赛在一块正方形水平地面上进行，比赛用球为硬塑实心球。如图所示，静止在场地中的球1与球2、球2与边线间的距离均为L，两球质量相同，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为μ，一队员用脚给球1一个水平冲击力使其获得水平速度，球1与球2发生弹性正碰后，球2恰好能到达边线，重力加速度为g。则球2运动的时间为（    ） A． B． C． D． 2．在机场、车站的安检口，水平传送带匀速运动，一乘客将行李无初速度地放置在传送带上，最终行李随传送带一起匀速运动，如图所示。对于行李被传送的整个过程，下列说法中正确的是（　　） A．传送带对行李一直有摩擦力作用 B．传送带运动速度越大，行李加速运动的时间越长 C．行李放上的开始阶段相对传送带向前运动 D．行李放上的开始阶段摩擦力对行李做负功 3．一物体静止在水平地面上，0时刻起受到竖直向上的拉力F作用，其速度随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．物体在减速阶段的加速度大小为0.6m/s² B．2~6s物体处于超重状态 C．0到10s末物体的平均速度大小为3.75m/s D．第2s末到第6s末物体所受拉力逐渐增大 4．如图所示，人站在地板水平的电梯内的台秤上， 人与电梯相对静止一起运动，如果人对台秤的压力大小为F1，台秤对人的支持力大小为F2，人受到的重力大小为G，则下列说法正确的是（　　）    A．当电梯加速上升时，F1小于G B．当电梯减速上升时，F1小于F2 C．F1和F2是一对平衡力 D．F1和F2不能求合力 5．一个质量的物体从足够高处由静止开始下落，测得其加速度随时间变化的关系图像如图所示。已知重力加速度，图中关于物体所受阻力的大小和运动速度随时间变化规律的图像正确的是（　　）    A．     B．   C．   D．   6．如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带在变速电机带动下先加速后减速，传送带的速度-时间图像如图乙所示，假设传送带足够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，，则下列说法正确的是（　　）    A．黑色痕迹的长度为 B．煤块在传送带上的相对位移为 C．若煤块的质量为，则煤块与传送带间因摩擦产生的热量为 D．煤块的质量越大黑色痕迹的长度越长 7．如图所示，A、B两个木块静止叠放在竖直轻弹簧上，已知，轻弹簧的劲度系数为100N/m。若在木块A上作用一个竖直向上的力F，使木块A由静止开始以的加速度竖直向上做匀加速直线运动，从木块A向上做匀加速运动开始到A、B分离的过程中。弹簧的弹性势能减小了，重力加速度g取。下列判断不正确的是（　　） A．木块A向上做匀加速运动的过程中，力F的最大值是12N B．木块A向上做匀加速运动的过程中，力F的最小值是4N C．从A向上做匀加速运动到A、B分离的过程中，力F对木块做功为 D．从A向上做匀加速运动到A、B分离的过程中，力F对木块做功为 8．荡秋千是小孩最喜欢的娱乐项目之一，可简化为如图甲所示的模型。图中O为秋千的固定悬点，现将小孩视为质点并拉至A点由静止释放，小孩在竖直面内沿ABC往复运动，B为运动的最低点，C为运动到右侧的最高点，则下列判断正确的是  （　　）    A．小孩运动到B点时处于失重状态 B．小孩运动到C点时处于失重状态 C．小孩从A运动到B和从B运动到C，合外力做的功相同 D．小孩从A运动到B和从B运动到C，合外力的冲量相同 9．如图所示，儿童沿倾斜的滑梯匀加速下滑。下列关于滑板与儿童裤料之间的动摩擦因数、儿童的速度大小、重力势能和机械能随运动时间的变化关系中正确的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，上端与质量为0.3.kg的物块连接，物块处于静止状态，此时弹簧的压缩量为0.15m，现对物块施加竖直向上的恒力，物块运动至最高点的过程中，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．物块从初始位置运动至弹簧原长位置的过程中，速度先增大后减小 B．物块在弹簧原长位置时速度最大 C．物块从初始位置上升的过程中，加速度先减小后增大 D．物块运动至最高点时，弹簧弹力大小是 二、多选题 11．如图甲所示，质量为1.5kg的很薄的长木板B静止在光滑水平地面上，在t=0时刻，可视为质点、静止在长木板B左端的质量为0.5kg的物块A在水平外力F作用下开始运动，3s后撤去外力F，外力F随时间变化的关系如图乙所示，物块A与长木板B间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A．物块A与长木板B间在时开始相对运动 B．物块A与长木板B间在1.0s时开始相对运动 C．在0~3s内，B的加速度先增大后不变 D．在0~3s内，B的加速度一直增大 12．如图所示，物块A和木板B叠放后静置于水平桌面上，现用水平向右的恒力拉A物体，则（　　） A．物块A和木板B一定相对滑动 B．物块A和木板B可能保持静止 C．物块A和木板B一定一起向右运动 D．物块A和木板B可能一起向右运动 13．传送带在现代工业生产和物流体系中扮演着至关重要的角色，其能够提升生产效率，节省空间成本，广泛应用于各领域，推动物流自动化发展。如图所示，传送带与水平面夹角为θ，且夹角θ可根据需求调整，货物与传送带之间的动摩擦因数为μ，在货物随传送带匀速运动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．摩擦力对货物不做功 B．θ减小，货物对传送带的压力变大 C．θ增大，货物受的摩擦力大小始终等于 D．当时，则传送带无法将货物向上输送 14．2023年11月26日，在武汉体育中心举行的2023年全国跳水锦标赛的女子双人10米跳台决赛中，全红婵/陈芋汐以354.66分的成绩获得冠军。在女子10m跳台的决赛中（下面研究过程将全红婵视为质点），全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，从竖直入水到速度减为0的运动时间是其在空中的运动时间的，假设全红婵所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为40kg，重力加速度g取，则（    ） A．跳离跳台后上升阶段，全红婵处于超重状态 B．全红婵在空中运动的时间为2s C．入水后全红婵受到水的阻力大小为500N D．全红婵从起跳至在水中速度减到0的过程中，机械能减少了6500J 15．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，轻弹簧放在斜面上，下端与斜面底端的固定挡板连接，弹簧处于原长，上端与斜面上的P点对齐，小球从斜面上的Q点由静止释放。已知重力加速度为g，则小球由静止释放运动至最低点的过程中，下列判断正确的是（　　） A．小球运动到P点时速度最大 B．小球加速度为零时，弹簧的弹性势能和小球重力势能之和最小 C．小球运动到最低点时，加速度大小等于，方向沿斜面向上 D．小球加速运动的距离一定大于减速运动的距离 16．如图所示，水平地面上静止放置着三个完全相同的砖块A、B、C，质量均为m．A、B之间和B、C之间的动摩擦因数均为μ。用两根长度相同的轻绳分别连接砖块A与砖块C，并将两根轻绳系于O点，现将一个竖直向上的力F作用于O点，不考虑砖块的转动，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（    ）    A．若在作用下三个砖块保持相对静止的一起向上运动，则三个砖块的加速度为 B．若，则无论多大，砖块A、B、C都将保持相对静止 C．若，且，则砖块A、B之间的摩擦力为 D．若，且，则砖块A、B之间的摩擦力为 三、填空题 17．冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目。如图所示，比赛时运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线 AB 处放手让冰壶以一定的速度滑出，冰壶的停止位置越靠近圆心 O 越好，AB 中点 P 与 O 相距 L = 30 m。某次训练中，运动员使冰壶从 P 点以 v0 = 3 m/s 的速度向圆心 O 滑出，已知冰壶和冰面间的动摩擦因数 μ = 0.02，g 取 10 m/s2。 冰壶滑行过程中的加速度大小 a =______m/s2，冰壶滑行的总位移大小 x = ______m。 18．小贤同学回到老家，乘坐了新开通的地铁6号线，出行十分方便。为测量地铁启动和停车时的加速度，他在保证不影响其他乘客和地铁列车正常行驶的条件下设计了如图所示的简易装置。他将细线一端系在竖直把手的顶端，一端系在钢笔顶端的笔帽上。初始时绳与笔自然下垂。 (1)在地铁列车刹车时拍摄的是______（选填“甲”或“乙”）。 (2)为了测得地铁列车的加速度，小逸同学认为需要量角器，而小贤同学却认为只需要卷尺即可。对于二人测量方式评价，正确的是_______。 A．由于实际情况下绳子偏转较小，用量角器测出的结果可能不准确 B．小贤同学的方法需要将角度的正切值转换为角度 C．小贤同学需要测量绳子长度和笔帽系绳处到把手的水平距离 D．两人的实验均需要测量钢笔的质量 (3)某次地铁列车沿水平直线加速时，测得笔帽到把手的水平距离为28cm，已知绳长为1.0m，当地重力加速度为，则此时列车加速度大小为_______m/s2。 19．质量为m=2kg的物体在大小为F=10N、方向与水平面成θ的拉力作用下，以速度v=9m/s沿水平地面做匀速直线运动，已知物体与地面间的动摩擦因数处处相同，sinθ=0.8，cosθ=0.6，g取10m/s2。现撤去该拉力，则撤去拉力后的t=2s时间内物体的位移大小是__________m。 20．一物体在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去，其运动图像如图所示，则内物体的加速度大小为_____.，物体与水平面的动摩擦因数_____，物体的质量_____。（取） 四、解答题 21．如图，生产活动中的常用工具“镐”由镐头和木柄两部分组成，镐头嵌套在木柄上。为使两者嵌套深度更大，手持木柄（木柄底端距离地面高为h）使两者一起以相同加速度2g竖直向下运动，木柄与地面碰撞后速度立刻变为零并保持静止不动。已知镐头与木柄间的滑动摩擦力大小为Ff，镐头质量为m，木柄足够长，重力加速度为g，求 （1）镐头和木柄一起向下运动时，两者之间的摩擦力的大小； （2）木柄与地面碰撞后镐头相对于木柄运动的距离。    22．一个质量m=4kg的物体在水平拉力F的作用下，在水平面上从静止开始做匀加速直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5，经过时间t1=3s速度变为v=6 m/s，g取10m/s2。求： （1）物体的加速度a的大小； （2）水平拉力F的大小； （3）t2=5s物体的位移。 23．如图所示， 质量m =0.1kg的玩具小车，静止在水平地面上，受到水平合外力 F=0.02 N作用，做初速度为零的匀加速直线运动。 （1）根据， 求小车加速度 a的大小; （2） 根据 ，求前4s内小车位移x的大小。 24．光滑水平地面上静置一辆平板小车，质量为M=2.5kg，长度为L=2.8m，在小车最左端放有一块质量为m=2.0kg的铁块（可看成质点），铁块与小车之间的动摩擦因数为μ=0.4（g=10m/s2）。 （1）当外力F=20N水平向右作用在铁块上时，铁块和小车的加速度大小各为多少； （2）若外力F=20N水平向右一直作用在铁块上或水平向左一直作用在小车上都可以使铁块运动至小车的右端，求前后两次运动所用的时间之比。 25．无人机已广泛应用于各行各业。如图甲所示是物流公司使用无人机运输货物，无人机下方通过4根对称的绳索悬挂货物，每根绳与竖直中轴线的夹角均为53°。已知货物的质量为30kg，绳索质量不计（g取10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8）。求： （1）当无人机悬停在空中时，每根绳索承受的拉力大小； （2）当无人机到达目的地正上方后，可以选择竖直向下先匀加速直线运动后匀减速直线运动安全着陆，图乙是降落全过程的图像（速度时间图像）。为了保证货物安全，每根绳索至少要能够承受多大拉力。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026届高三物理二轮复习专项训练 ：力学专题 牛顿运动定律的运用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B D B B D B C D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 AC BD BD BD BD BCD 1．A 【详解】球2匀减速直线运动到停下，可以看作反向匀加速直线运动，可得 根据牛顿第二定律可得 联立求得 A正确。 故选A。 2．B 【详解】A．刚开始时，物体速度小于传送带速度，则物体相对传送带向后运动，受到向前的摩擦力，匀速运动过程中，物体与传送带之间无相对运动趋势，则物体不受摩擦力作用，故A错误； B．设物体与传送带间动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律 物体做匀加速运动时直到与传送带速度相同，加速时间 可知，传送带速度越大，物体加速运动的时间越长，故B正确； C．刚开始时，物体速度小于传送带速度，则物体相对传送带向后运动，故C错误； D．刚开始时，物体速度小于传送带速度，则物体相对传送带向后运动，受到向前的摩擦力，摩擦力方向与物体运动方向相同，摩擦力做正功，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．物体在减速阶段的加速度大小 A错误； B．，物体加速度方向向上，所以物体处于超重状态，B正确； C．0时刻到末的位移 平均速度大小为 C错误； D．第末到第末物体做匀加速直线运动，所受拉力不变，D错误。 故选B。 4．D 【详解】A．当电梯加速上升时，加速度向上，人超重，则F1大于G，选项A错误； BCD．因F1与F2是一对相互作用力，则无论电梯如何运动，F1与F2大小总相等，因两者作用在两个物体上，则F1和F2不能求合力，选项BC错误，D正确。 故选D。 5．B 【详解】AB．在内，物体的加速度由逐渐减小到0，由加速度图像可得 由牛顿第二定律得 可得 对比两式可得 即在内，物体所受阻力与下落的时间成正比，A错误B正确； CD．在0~2s内，物体的速度增量为图像的面积，2s后的物体加速度为零，物体做匀速运动，物体下落的最终速度为，CD错误。 故选B。 6．B 【详解】A．煤块的加速度 在v-t图上作出煤块的速度—时间图像（图像过6s，12m/s；与传送带的图像交于8s，16m/s；然后减速，交t轴于16s）    由图可知，痕迹长 故A错误； B．煤块在传送带上的相对位移 故B正确； C．煤块与传送带间因摩擦产生的热量为 Q=μmg（s+x煤）=0.2×2×10×（48+32）J=320J 故C错误； D．质量变大，不改变加速度，痕迹长不变，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】AB．对A、B整体分析，根据牛顿第二定律可得 弹簧开始时被压缩，向上做加速运动，a不变，弹簧弹力逐渐变小，则力F逐渐增大。对A分析，根据牛顿第二定律有 a不变，力F逐渐增大，则B、A间的弹力逐渐减小，当B、A间的弹力减小为零时，力F达到最大值保持不变，所以力F的最小值为 力F的最大值为 故AB正确； CD．A、B静止时，根据胡克定律可得，弹簧的压缩量为 A、B分离瞬间，对B分析，根据牛顿第二定律有 解得，此时弹簧的压缩量为 设A、B分离时的速度为v，则根据运动学规律有 整个过程中，根据功能关系可得 解得，从A向上做匀加速运动到A、B分离的过程中，力F对木块做功为 故C正确，D错误。 本题选不正确的，故选D。 8．B 【详解】A．小孩运动到B点时加速度方向竖直向上，处于超重状态，故A错误； B．小孩运动到C点时加速度沿圆弧切线向下，即有向下的分加速度，处于失重状态，故B正确； C．小孩从A运动到B合外力做正功，从B运动到C合外力做负功，故C错误； D．根据动量定理 可知，小孩从A到B合外力的冲量方向水平向右，从B到C合外力的冲量水平向左，合外力的冲量不相同，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】B．儿童下滑过程中做匀加速直线运动，即加速度不变，则根据匀变速直线运动规律可知 故与成正比，故B错误； A．设滑梯与水平面倾斜角为，根据牛顿第二定律可知儿童所受合力为 则 加速度不变则动摩擦因数不变。故A错误； C．设初始重力势能为，则重力做正功，重力势能减小，即 整理得 可知图像应该是向下开口的抛物线。故C正确； D．设初始机械能为，除重力和系统内弹力以外的其他力做功机械能改变，即 整理得 可知图像应该是向下开口的抛物线。故D错误。 故选C。 10．D 【详解】AB．物块在初位置受到合力为5N，方向向上，在弹簧原长位置受到合力为2N，方向向上，所以物块从初位置到弹簧原长位置一直加速，A、B错误； C．物块加速至原长上方合力为0的位置时速度最大，初始时由 解得 原长上方合力为0的位置由 解得 故物块从初始位置上升的过程中加速度一直减小，C错误； D．由于简谐运动的对称性，当物块运动至最高点时，合力大小是，方向向下，由 解得 D正确。 故选D。 11．AC 【详解】AB．当物块A与长木板B间即将出现相对运动时，对长木板B受力分析，由牛顿第二定律得 对物块A受力分析得 解得 由图像可知此时，即物块A与长木板B间在时开始相对运动，故A正确，B错误； CD．在开始的时间内AB相对静止，则随F增加，整体AB的加速度逐渐变大，即B的加速度逐渐增加；在内，AB产生相对滑动，此时B的加速度保持不变，则在0∼3s内B的加速度先增大后不变，故C正确，D错误。 故选AC。 12．BD 【详解】AB．令A、B之间的最大静摩擦力为，桌面对B的最大静摩擦力为，若大于，当水平向右的恒力小于时，A、B始终保持静止，当水平向右的恒力大于时，A相对于B向右滑动，而B仍然保持静止，故A错误，B正确； CD．结合上述，若小于，当水平向右的恒力小于大于时，物块A和木板B一起向右运动，故C错误，D正确。 故选BD。 13．BD 【详解】A．货物所受摩擦力沿斜面向上，与速度方向同向，故做正功，故A错误； B．货物对传送带的压力 θ减小，货物对传送带的压力增大，故B正确； C．货物随传送带一起保持匀速运动，两者之间无相对滑动，所受摩擦力为静摩擦力 故C错误； D．如果，则最大静摩擦力小于重力的分力，所以无法向上传输，故D正确。 故选BD。 14．BD 【详解】A．跳离跳台后上升阶段，全红婵的加速度方向向下，处于失重状态，A项错误； B．以向上为正方向，则由 可得 t=2s 即全红婵在空中运动的时间为2s，B项正确； C．入水时的速度 在水中的加速度大小 方向竖直向上，根据牛顿第二定律可知 C项错误； D．全红婵在水中运动的位移大小 全红婵克服水的阻力做的功 则全红婵在整个跳水过程中机械能减少了6500J，D项正确。 故选BD。 15．BD 【详解】A．小球运动到合力为零时速度最大，故A错误； B．小球加速度为零时，速度最大，动能最大，根据小球和弹簧组成系统机械能守恒可知，此时动能最大，则弹簧的弹性势能和小球重力势能之和最小，故B正确； C．设弹簧的最大压缩量为x，根据机械能守恒可得 物块运动的最大加速度为 故C错误； D．令减速过程加速度为的位置为，小球加速运动过程中在P点之前的加速度不变为，遇见弹簧以后为 减速运动过程中 小球在P到过程的中运动对称，在以后减速过程中加速度增大均大于，因此对应的位移小于PQ的位移，即加速的距离大于减速的距离，故D正确。 故选BD。 16．BCD 【详解】A．若在F作用下三个砖块保持相对静止的一起向上运动，对A、B、C整体分析，有 得 故A错误； B．设3个砖块刚好相对静止一起加速向上运动，此时A、B和B、C之间的摩擦力均为最大静摩擦力，对B受力分析，竖直方向根据牛顿第二定律 又 水平方向 得 易得当时，A、B和B、C之间的摩擦力为静摩擦力，无论F多大，砖块A、B、C都将保持相对静止，故B正确； C．若，且，A、B和B、C之间的摩擦力为静摩擦力，砖块A、B、C保持相对静止向上匀加速运动，对B，有 得 故C正确； D．若，且，砖块A、B、C发生相对滑动，得 故D正确。 故选BCD。 17． 0.2 22.5 【详解】[1]冰壶滑行过程中对冰壶由牛顿第二定律得 解得冰壶滑行过程中的加速度大小为a= 0.2m/s2 [2]由速度-位移公式v2=2ax 可得x=22.5m 18．(1)甲 (2)AC (3)2.85 【详解】（1）在地铁列车刹车时，加速度方向与运动方向相反，即物体受合外力方向与运动方向相反，钢笔向前摆动，可知拍摄的是甲。 （2）根据 可知 则两个人都不需要测量钢笔的质量；小逸同学的方法需要将角度转换为角度的正切值，但是由于实际情况下绳子偏转较小，用量角器测出的结果可能不准确；小贤同学需要测量绳子长度和笔帽系绳处到把手的水平距离即可计算出偏转角度的正切值。 故选AC。 （3）列车加速度大小为 19．8.1 【详解】受时物体做匀速直线运动，由平衡条件有 摩擦因数为 撤去后，物体做匀减速直线运动，加速度大小为 则撤去拉力后的物体静止时间 t=2s时间内物体的位移大小是 20． 0.5 【详解】[1] 图像的斜率表示加速度，由图，根据可知物体的加速度大小为 [2][3]内，对物体分析，水平方向上受拉力和摩擦力作用，有 内物体的加速度大小为 内，力撤去，水平方向只受摩擦力作用，有 联立可得， 21．（1）；（2） 【详解】（1）根据题意，镐头和木柄一起向下运动时，对镐头由牛顿第二定律有 其中 解得 （2）设木柄与地面碰撞时，搞头的速度为，由运动学公式有 解得 木柄与地面碰撞后，镐头相对木柄向下运动，以向下为正方向，由牛顿第二定律有 解得 由运动学公式有 联立解得 22．（1）2m/s2；（2）28N；（3）25m 【详解】（1）物体的加速度a的大小 （2）根据牛顿第二定律 （3）t2=5s物体的位移 23．（1）0.2m/s；（2）1.6m 【详解】（1）由 可得小车的加速度 （2）根据 可得前4s内小车的位移 24．（1）6m/s2，3.2m/s2；（2） 【详解】（1）假设铁块与小车相对滑动，对铁块，根据牛顿第二定律可得 解得 对小车，根据牛顿第二定律可得 解得 所以二者相对滑动，计算结果成立； （2）第一次外力F水平向右作用在铁块上，直至运送到小车右端所用时间为t1，则 解得 第二次外力F水平向左作用在小车上，直至将铁块运送到小车右端所用时间为t2，对铁块，有 解得 对小车，有 解得 解得 则前后两次运送所用的时间之比为 25．（1）；（2） 【详解】（1）对货物受力分析，由平衡条件得 解得每根绳索承受的拉力大小为 （2）竖直向下减速运动过程中，绳索承受拉力最大，对货物由牛顿第二定律得 由图像可得减速过程的加速度大小为 联立解得 可知每根绳索至少要能够承受的拉力为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $