2026届高三物理二轮复习专项训练：力学专题 牛顿运动定律的两类基本问题

2026届高三物理二轮复习专项训练：力学专题 牛顿运动定律的两类基本问题 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．质量为的物体静止在光滑水平面上。如图所示，给这个物体施加两个大小都是且互成角的水平力，下列说法中正确的是（　　） A．末物体的速度大小为8m/s B．内物体运动的位移大小为 C．若运动过程中撤去一个水平力，则物体的运动仍为直线运动 D．若运动过程中撤去所有水平力，物体会做匀减速直线运动直至静止 3．如图所示，光滑水平面上静止放有甲、乙两个相同的物块，对甲、乙分别施加大小为F和2F、方向相同的水平推力，甲、乙前进了相同距离。则甲、乙的运动时间之比为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，某同学练习踢毽子，假设毽子在空中运动过程中受到大小不变的空气阻力，下列和图像可能正确反映毽子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置的是（　　） A． B． C． D． 5．质量为1kg的物块，以10m/s的速度沿水平地面滑行，它所受的摩擦力大小为1N，则经多少时间物块速度为零（    ） A．5s B．10s C．15s D．20s 6．如图甲，智能寻迹小车上装有传感器，会自动识别并沿水平面内的黑色轨迹行驶，黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。比赛时，小车从起点出发，以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。为了能让小车及时停下来获得高分，需要测试小车的刹车性能。小庐同学在平直路面上做了刹车（可以认为车轮被“抱死”）实验，图乙是刹车过程中位移和时间的比值与时间t之间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．由图像知，刹车过程中加速度大小为 B．车轮与地面间的动摩擦因数大约是0.05 C．从开始刹车时计时经2s，位移大小为0.5m D．某次比赛得96分，可能是刹车阻力偏大造成的 7．某同学用如图甲所示的装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。给位于斜面底端的物块一个初速度v0=4m/s，物块沿倾角θ=37°的斜面上滑到达最高点后紧接着下滑至出发点。实验中用测速仪采集物块滑动过程中的速度，用电脑软件绘制v-t图像，由于设备故障电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　）    A．物块上滑过程中的加速度的大小4m/s2 B．木块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C．物块下滑过程中的加速度的大小4m/s2 D．木块回到出发点时的速度大小2m/s 8．如图所示，小明从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时，一手拿着球，另一只手迅速拍打筒的上端边缘，使筒获得向下的初速度并与手发生相对运动，筒内的羽毛球就可以从上端出来。已知球筒质量为（不含球的质量），球筒与手之间的滑动摩擦力为，羽毛球质量为，球头离筒的上端距离为，球与筒之间的滑动摩擦力为，重力加速度，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个初速度后（　　） A．羽毛球的加速度大小为 B．羽毛球的加速度大小为 C．若羽毛球头部能从上端筒口出来，则筒获得的初速度至少为 D．若羽毛球头部能从上端筒口出来，则筒获得的初速度至少为 9．某次救援中，一质量为20kg的无人船在平静水面上从静止开始沿直线奔向目标地点，加速100m后关闭发动机，继续滑行一段距离后恰好到达救援地点，该过程中无人船运动的速度平方与位移x的关系如图所示。假设无人船运行过程中受水的阻力恒定，不计空气阻力，g取。该过程中（    ） A．无人船加速的时间为20s B．无人船平均速度的大小为15m/s C．减速过程中，无人船受水阻力的大小为20N D．加速过程中，牵引力对无人船做的功为 10．如图所示，一可视为质点的小物块放在边长为1m的正方形水平桌面的正中央，现物块以大小为v0的初速度沿水平面内某一方向恰好滑到桌子边沿且不掉下，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s²，1.19²≈。则小物块初速度可能为（　　） A．0.9m/s B．1.1m/s C．1.3m/s D．1.5m/s 二、多选题 11．一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中，无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞，上升时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为，运动过程中所受空气阻力大小恒为，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A．无人机失去升力时的速度大小为 B．螺旋桨工作时产生的升力大小为 C．无人机向上减速时的加速度大小为 D．无人机上升的最大高度为 12．截至2023年4月1日，公司已连续成功完成火箭回收109次，火箭回收过程中，某段时间内其速度时间图像如图所示，其中时火箭点燃了反推发动机，开始减速。假定火箭的质量为5000kg不变，火箭回收过程中所受空气阻力恒定，g取，则下列说法正确的是（　　）    A．火箭所受空气阻力为10000N B．19s至22s过程中存在某一个时刻，该时刻火箭重力的功率与时刻重力的功率相等 C．0至19s过程中，火箭所受合外力对其做负功 D．12s时和24s时，反推发动机的推力大小相等 13．如图甲所示，无人机从地面竖直起飞，运动一段时间后因动力系统发生故障，最终到达某一高度处后速度为零。图乙是无人机从地面上升至最高点过程中的图像，已知无人机飞行时所受的阻力大小恒为4N，取重力加速度。则（　　） A．无人机从地面上升至最高点，位移大小为18m B．无人机从地面上升至最高点，位移大小为24m C．无人机的质量为2kg D．无人机的质量为4kg 14．如甲图所示，固定斜面与水平面平滑连接，可视为质点的滑块由静止从斜面上 A 点滑下，经斜面底端B点时速度大小不变，在水平面上继续滑行一段距离后停在C点。以A点为坐标原点，滑块从 A 点运动到C 过程中速率的平方（v2）随路程（x）变化的图像如乙图所示，若已知AB 段和BC 段对应图像斜率绝对值分别为k1、k2，，重力加速度 g 已知，滑块与接触面间的动摩擦因数处处相等，不计空气阻力，则根据题中条件可以求得（　　） A．滑块的质量 B．斜面的倾角 C．滑块与接触面间的动摩擦因数 D．滑块运动到B点时的速度 15．如图所示，BC，CD和DE为三段光滑圆弧轨道，其圆心角θ均为，半径R均为0.6m，，沿竖直方向，AB是倾角的粗糙长直轨道，AB与圆弧BC相切于B点，CD和DE圆弧轨道平滑连接。现让质量m=0.6kg可视为质点的小物块从长直轨道上的F点由静止释放，已知BF为m，小物块与AB轨道间的动摩擦因数，不计其他阻力，，则下列说法正确的是（　　）    A．小物块滑至B点时的速度为 B．小物块滑至C点时对轨道的压力为13.5N C．小物块不能沿DE轨道到达E点 D．小物块能沿DE轨道运动至E点再做平抛运动 16．如图所示，地面上竖直放置一质量为M，半径为R的内壁光滑细圆形管道，质量为m的小球在管道中，小球可视为质点，圆形管道与左边墙壁的距离为，小球与环形管道由静止向左平动做匀加速运动，运动过程中，小球与环形管道始终相对静止，过小球的半径与水平方向的夹角为，管道与墙壁碰撞后立即静止，重力加速度为g，则（　　） A．小球与环形管道匀加速运动的加速度为 B．小球与环形管道运动到墙壁处的速度为 C．小球运动到环形管道圆心等高处时对环形管道的压力为 D．小球恰能通过环形管道的最高点 三、填空题 17．如图，一物体静置在光滑水平面上，其质量为1kg。现对物体施加一个大小为2N的水平拉力F，使其从静止开始做匀加速运动，物体运动的加速度大小为_____m/s2；拉力F作用1s后撤去，此时物体的速度大小为___m/s；撤去F后与撤去F前相比，物体加速度_____发生变化（选填“会”或“不会”）。 18．如图，一木箱在水平地面上滑行。已知木箱的初速度v0=4m/s，质量m=2kg，与地面的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。则木箱受到的滑动摩擦力大小f=________N，加速度大小a=_______m/s2，滑行的最大距离s=________m。 19．如图所示，雪道和与水平面夹角均为，A、C与B的高度差分别为和，一位总质量为的滑雪者以某一初速度从A处下滑，若已知滑雪者受到的空气阻力恒为，与斜面间的动摩擦因数均为0.2，假设滑雪者经过连接处B时速度大小不会发生突变。取，。则滑雪者从A滑至C的最长时间为_________s。 20．如图所示，静止的红球与白球、洞的间距都是L，两球的质量都是m，两球和水平面之间的摩擦因数都是μ，两球之间的碰撞是完全弹性的。现给白球一个水平冲击使其获得水平速度后刚好能让红球掉入洞中，则白球所受水平冲量的大小为___________；红球运动的时间为___________； 四、解答题 21．某运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。若运动员以的速度投掷冰壶，冰壶和冰面的动摩擦因数为0.018。 求： （1）冰壶的加速度的大小； （2）冰壶开始自由滑行的位移的大小。 22．如图所示，质量kg的物体在N的竖直拉力作用下，由静止开始匀加速竖直上升，重力加速度g取10m/s2，求： （1）物体所受合力的大小；物体的加速度a的大小； （2）4s末物体的速度v的大小；4s内物体的位移x的大小。 23．2025年2月7日，亚冬会将正式开幕。在一次冰壶训练中，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度，匀减速滑行到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与NP间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行，并最终停在P点。A与MN间冰面的动摩擦因数，重力加速度g取，运动过程中冰壶A视为质点。求冰壶A （1）在N点的速度的大小； （2）与NP间冰面的动摩擦因数。 24．深海中有一个大杀器：海底断崖，又叫“跃层”，“跃层”是海水参数随深度变化而显著变化的水层。当潜艇从高密度海域进入低密度海域时，潜艇的浮力会突然减少，这样潜艇就会急剧下沉，专业上称这种现象为“掉深”。“掉深”可能会导致潜艇的实际下潜深度超过设计下潜深度，造成潜艇破裂进水，结构解体。已知潜艇的质量为，正在水下200m处水平运动，突然进入“跃层”，以加速度竖直向下落（水平速度很小，可以忽略不计）。潜艇指战员迅速采取措施，向外排出海水，8s后开始以向上的加速度运动。已知重力加速度。 （1）求“跃层”内海水密度与原来海水密度之比； （2）采取措施后潜艇经过多长时间回到原来深度？最深到了多深？ （3）潜艇排出了多少吨海水（计算结果保留两位有效数字）？ 25．某同学利用橡皮擦和硬纸板设计了如图所示的游戏。厚度不计的长方形硬纸板放在水平桌面上，硬纸板末端稍稍伸出桌外（伸出桌面的长度可忽略不计），将可视为质点的橡皮擦置于硬纸板的正中间，用水平向左的恒力作用于硬纸板末端，橡皮擦最终静止于桌面上且离桌面左边缘近的获胜。已知橡皮擦的质量，硬纸板的质量、长，橡皮擦与硬纸板，橡皮擦与桌面间的动摩擦因数均为，硬纸板与桌面间的动摩擦因数，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。 （1）求恰好能拉着硬纸板与橡皮擦一起做匀速直线运动的恒力大小； （2）求能让橡皮擦随硬纸板一起运动的最大恒力； （3）要使橡皮擦恰好能静止在桌面的左边缘处，求此时的恒力大小。 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 牛顿运动定律的两类基本问题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C D B C C D C B 题号 11 12 13 14 15 16 答案 AC AB BC BC AC 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】AB．对物体由牛顿第二定律得 解得 末，物体的速度大小为 内，物体的位移大小为，故A错误，B正确； C．运动过程中，速度沿着合力方向，撤去一个水平力以后，速度方向与另外一个水平力的方向不共线，做曲线运动，故C错误； D．若运动过程中撤去水平外力，物体会做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】甲、乙质量相同，根据牛顿第二定律可知，甲、乙的加速度大小之比 由运动学公式可知，运动时间 由于，，所以 故选C。 4．D 【详解】AB．根据题意可知，由于有空气阻力做功，由动能定理可知，毽子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置时的速度大小一定小于初速度的大小，即回到出发点时，速度不可能为，故AB错误； CD．根据题意，由牛顿第二定律可得，上升阶段的加速度大小为 下降阶段的加速度大小为 方向均为竖直向下，由可知，由于上升和下降的高度一样，上升时加速度大于下降时加速度，则上升时时间短，下降时时间长，故C错误，D正确。 故选D。 5．B 【详解】物块在摩擦力作用下做匀减速直线运动。根据牛顿第二定律，加速度大小 ，方向与运动方向相反。 由匀变速直线运动公式 解得t=10s 故选B。 6．C 【详解】A．刹车过程，图乙中图像对应的函数关系式为 变形得 与位移公式进行对比有 ， 解得 可知，刹车过程中加速度大小为，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 结合上述解得 故B错误； C．结合上述可知，刹车停止时间 可知，从开始刹车时计时经2s，位移大小为 故C正确； D．某次得分96分，刹车距离偏大，根据牛顿第二定律 根据运动学规律有 可知，刹车距离偏大，可能是刹车阻力偏小或者是开始刹车时的速度偏大造成的，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点，由加速度定义式可知上滑过程中加速度的大小为 故A错误； B．上滑过程中木块沿斜面向下受重力的分力、摩擦力作用，由牛顿第二定律可知上滑过程中有 mgsinθ+μmgcosθ=ma1 代入数据得 μ=0.25 故B错误； C．下滑的距离等于上滑的距离为 下滑过程中摩擦力方向变为沿斜面向上，由牛顿第二定律可知下滑过程中 mgsinθ-μmgcosθ=ma2 解得 a2=4m/s2 故C正确； D．下滑至出发点时的速度大小为 v= 联立解得 故D错误。 故选C。 8．D 【详解】AB．依题意，对羽毛球受力分析，由于羽毛球相对于筒向上运动，受到筒对它竖直向下的摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得 解得羽毛球向下做匀加速直线运动的加速度大小为，故AB错误； CD．对筒受力分析，根据牛顿第二定律有 解得筒向下做匀减速直线运动的加速度大小为，若羽毛球头部能从上端筒口出来，则当羽毛球到达筒口，二者速度相等时，筒获得的初速度最小，设为vmin，设二者相对运动的时间为t，有，－ 联立并代入相关数据求得，故C错误，D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．根据 解得加速时加速度 无人船加速的时间为 故A错误； B．根据 解得减速时加速度大小为 减速时间 平均速度 故B错误； C．减速过程中，无人船受水阻力的大小为 故C正确； D．加速过程中，牵引力对无人船做的功为W，根据动能定理 解得 故D错误。 故选C。 10．B 【详解】根据牛顿第二定律，有 解得 可知小物块在桌面上做匀减速直线运动，若其恰好停在桌子边沿，依据图中的几何关系得 据速度位移公式 联立可得小物块的初速度可能为 故选B。 11．AC 【详解】A．根据题意，由运动学公式 可得无人机失去升力时的速度大小为 故A正确； B．根据题意，由牛顿第二定律有 解得 故B错误； C．根据题意，由牛顿第二定律有 解得 故C正确； D．根据题意，由运动学公式 可得，无人机减速上升的高度为 则无人机上升的最大高度为 故D错误。 故选AC。 12．AB 【详解】A．根据图像可知，前10s内火箭的加速度为 此时对火箭受力分析有 解得 A正确； B．火箭所受重力的功率为mgv，根据图像可知，19s至22s过程中，存在速度与0时刻相等的时刻，故该时刻与0时刻重力功率相等，B正确； C．火箭在19s时的速度比0时刻要大，即此过程中火箭的动能增大，由动能定理可知，火箭所受合外力做正功，C错误； D．根据图像，12s和24s时火箭的加速度不同，而火箭所受重力和空气阻力不变，根据牛顿第二定律可知，发动机的推力必然不相等，D错误。 故选AB。 13．BC 【详解】AB．因图像与坐标横轴围成的面积表示位移的大小，由图乙可知无人机从地面上升至最高点，位移大小 故A错误，B正确； CD．因图像的斜率表示加速度，所以无人机在加速过程中的加速度大小 减速过程中的加速度大小 失去升力后无人机在重力和阻力的作用下减速上升，根据牛顿第二定律，有 解得无人机的质量 故C正确，D错误。 故选BC。 14．BC 【详解】C．从B到C过程，根据运动学公式可得 则有 根据牛顿第二定律可得 所以可得滑块与接触面间的动摩擦因数，故C正确； B．从A到B过程中，根据运动学公式可得 则有 根据牛顿第二定律可得 由于可求得，所以可求得斜面的倾角，故B正确； AD．由于滑块的质量被约去，所以无法求得滑块的质量；由于位移未知，所以滑块运动到B点时的速度无法求得，故AD错误。 故选BC。 15．AC 【详解】A．斜面上的加速度为 根据运动学公式可得 解得小物块滑至B点时的速度为 故A正确； B．小物块从B到C过程由动能定理可得 在C点，由牛顿第二定律可得 联立可得 根据牛顿第三定律可知，小物块滑至C点时对轨道的压力为，故B错误； CD．小物块从D到E过程中，假设在与竖直方向角度为时小球脱离圆弧面，此时的速度为，根据机械能守恒定律可得 其中 脱离瞬间有 联立解得 即 故C正确，D错误。 故选AC。 16．BCD 【详解】A．小球与环形管道一起做匀加速运动，对小球由牛顿第二定律则有 解得 故A错误； B．由，可得 故B正确； C．环形管道与墙壁碰撞后瞬间小球速度突变为沿管道切线方向为 由机械能守恒有 在与环形管道圆心等高处，环形管道对小球的弹力为 由牛顿第三定律可知，此时小球对环形管道的压力为，故C正确； D．当小球的速度变为0时有 即 即小球恰能到达最高点，故D正确。 故选BCD。 17． 2 2 会 【详解】[1][2][3] 根据牛顿第二定律 F=ma 可得物体加速度的大小 拉力F作用1s后撤去，此时物体的速度大小为 撤去F后，物体水平方向不受力，加速度为零，所以撤去F后与撤去F前相比，物体加速度会发生变化。 18． 4 2 4 【详解】[1]木箱受到的滑动摩擦力大小 [2]加速度大小 [3]滑行的最大距离 19． 【详解】滑雪者从A处出发运动到C处的时间最长，则滑到C处速度恰好为零；滑雪者在BC段上滑过程中，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 滑雪者在BC段做匀减速运动，根据运动学公式可得 代入数据解得 滑雪者在BC段做匀减速运动的时间为 滑雪者在AB段上滑过程中，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 滑雪者在AB段做匀加速运动，根据运动学公式可得 解得初速度为 滑雪者在AB段做匀加速运动的时间为 则滑雪者从A滑至C的最长时间为 20． 【详解】[1][2]红球从碰后到进入洞的过程中，做匀减速运动，加速度大小 根据 可知红球碰后瞬间的速度 红球运动的时间 白球与红球碰撞的过程中，满足动量守恒和机械能守恒 解得白球与红球碰前的速度 根据 可知白球的初速度 根据动量定理可知白球受到的冲量 21．（1）；（2） 【详解】（1）根据牛顿第二定律可得冰壶的加速度的大小 （2）设冰壶停下来所用的时间为，根据速度公式 可得 因为，因此根据位移公式 可得冰壶开始自由滑行的位移的大小为 22．（1）10N，5m/s2；（2）20m/s，40m 【详解】（1）物体的重力 根据力的合成可得，物体所受的合力 由牛顿第二定律得，物体运动的加速度大小 （2）根据速度公式得，4s末物体的速度v的大小 由位移—时间公式得，物体上升的位移大小 23．（1）；（2） 【详解】（1）设冰壶质量为m，A受到冰面的支持力为，由竖直方向受力平衡，有 设A在MN间受到的滑动摩擦力为f，则有 设A在MN间的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得 联立解得 由速度与位移的关系式，有 代入数据解得 （2）设A在NP间受到的滑动摩擦力为，则有 由动能定理可得 联立解得 24．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设原来海水密度为ρ， 根据题意，有 “跃层”内海水密度为，有 解得 （2）潜艇在匀加速下落阶段，有 又 排水后，潜艇先匀减速下降，再匀加速上升，对这个过程，有 得 匀减速下降过程，有 潜艇最深位置 （3）排出海水后，设潜艇质量为，有 得 潜艇排出海水的质量 25．（1）0.4N；（2）0.72N；（3）1.32N 【详解】（1）对硬纸板和橡皮擦构成的整体受力分析，有 其中 解得 （2）当橡皮擦恰好未相对于硬纸板滑动时，对橡皮擦有 其中 对硬纸板受力分析，有 解得 （3）橡皮擦落到桌面上运动时，有 可知 由运动的对称性可知，橡皮擦在硬纸板上做匀加速直线运动的位移大小 橡皮擦要从硬纸板上滑离，应有 其中 对硬纸板受力分析，有 解得 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 $