专题01 牛顿运动定律 相互作用 曲线运动 万有引力定律（天津专用）2026年高考物理一模分类汇编

专题01 牛顿运动定律 相互作用 曲线运动 万有引力定律 4大考点概览 考点01 牛顿运动定律 考点02 相互作用 考点03 曲线运动 考点04 万有引力定律 电磁感应现象 考点1 一、单选题 1．（2026·天津河西·一检）翠鸟被誉为自然界的“跳水皇后”，它常高速俯冲入水捕食。时刻，一只翠鸟（视为质点）由静止开始竖直向下俯冲，入水后沿直线减速，时刻下潜到最低点，恰好捕到小鱼。如图所示为翠鸟及其运动的图像，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．时间内，翠鸟的平均速度等于 B．时间内，水对翠鸟的作用力逐渐减小 C．时间内，翠鸟一直处于失重状态 D．入水前翠鸟重力的冲量大小等于入水后水对其作用力的冲量大小 2．（25高三下·天津宁河芦台一中·一模）随着科技的发展，手机的功能越来越多。如图所示是小米同学随质量为100kg货物乘坐电梯时利用手机软件制作的运动v-t图像（竖直向上为正方向），g取10m/s2，下列判断正确的是（　　） A．0~10s货物处于失重状态 B．0~10s内电梯对货物的支持力恒为1100N C．0~36s内电梯对货物的支持力做功2.8×104J D．36~46s货物处于超重状态 3．（2026·天津双菱中学·模拟）滑雪是一种常见的体育项目，具有很强的观赏性。半径为的四分之一圆弧轨道如图所示，质量为的运动员（含滑板）从点匀速率滑到点，已知轨道半径远大于运动员的身高，重力加速度为，运动员下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力的功率一直减小 B．合力冲量为零 C．先失重后超重 D．机械能守恒 二、多选题 4．（2025·天津部分区·一模）高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量可忽略）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。在整个下落过程中，若不计空气阻力，则（　　） A．运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大 B．当弹性绳恰好伸直时，运动员的速度最大 C．重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同 D．重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功 5．（2025·天津河西·一模）托球跑是趣味运动会的一种比赛项目。比赛中，运动员手持乒乓球拍托着质量为m的球向前跑动。在比赛中途的某一段时间t内，乒乓球与球拍保持相对静止，球和球拍随运动员共同沿水平方向匀加速直线运动通过x距离，乒乓球的速度变化量为，球拍平面与水平面之间的夹角为，如图所示。不计球和球拍之间的摩擦力以及空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A．在这段时间内，乒乓球加速度的大小为 B．在这段时间内，乒乓球所受合外力冲量的大小为 C．在这段时间内，球拍对乒乓球的弹力做的功为 D．在这段时间内，乒乓球所受合外力做的功为 6．（2026·天津八校·一模）如图所示，两物块用一根轻绳跨过光滑轻质定滑轮相连，其中带负电，电荷量大小为。空间中有一个平行于斜面向下的匀强电场，恰好静止于倾角为的光滑斜面上，轻绳恰好拉直但无拉力，不带电的通过一根劲度系数为的轻弹簧拴接在一起，均处于静止状态，质量均为，重力加速度为，。现突然将电场的方向改变开始运动起来，则（　　） A．电场强度的大小为 B．刚开始运动时，的加速度大小为0.6g C．当的速度最大时，的位移大小为 D．当刚好要离开地面时，的速度大小为 7．（2026·天津八校·一模）汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法正确的是 （　　） A．改变了驾驶员的惯性 B．减小了驾驶员的动量变化率 C．减小了驾驶员受到的冲力 D．减小了驾驶员的动量变化 三、解答题 8．（2025·天津九校联考·一模）近年来，网上购物促使快递行业迅猛发展。如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图，传送带右端与水平面相切，且保持的恒定速率顺时针运行，传送带的长。现将一质量为0.4kg的包裹A轻放在传送带左端，包裹A刚离开传送带时恰好与静止的包裹B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后包裹A向前滑行了0.25m静止，包裹B向前运动了0.9m静止。已知包裹A与传送带和水平面间的动摩擦因数均为0.2，重力加速度g取。 (1)求包裹A在传送带上运动的时间； (2)若包裹B的质量为0.4kg，求包裹B与水平面间的动摩擦因数。 9．（2026·天津南开中学·模拟）如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为，传送带正中间的正上方有一悬点，用长为、不可伸长的轻绳悬挂一质量为的小球B，小球B与传送带上表面平齐但不接触。将质量为的小物块A无初速轻放在传送带左端，小物块运动到传送带中间位置恰好加速到的速度，之后与小球B发生正碰，碰撞时间极短。小球B碰后恰好能够绕点做竖直面内圆周运动，小物块A继续在传送带上运动。已知重力加速度取，空气阻力不计，计算时小物块和小球大小可以忽略。求： (1)小物块A与传送带间的动摩擦因数； (2)小物块与小球碰后瞬间，小球B获得的速度大小； (3)与小球碰后，小物块A继续在传送带上运动的时间（本小问结果保留三位有效数字）。 相互作用 考点2 1、 单选题 1．（2025·天津十二区重点校·毕业联考一）抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者右手控制A点不动，左手控制B点沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A．沿虚线a向左移动，空竹的高度不变 B．沿虚线b向上移动，细线与竖直方向的夹角不变 C．沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变 D．沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力减小 2．（2026·天津河东·一模）《墨经》中记载古代建造房屋过程中通过斜面提升重物，如图所示，若斜面体表面和地面均粗糙，在用大小不变的力F缓慢拉升重物的过程中，斜面始终保持静止，下列判断正确的是（   ） A．重物受到的支持力变大 B．重物受到的摩擦力变大 C．斜面受到地面的支持力变大 D．斜面受到地面的摩擦力变小 3．（2025高三下·天津宁河芦台一中·一模）如图所示，某同学把压在水杯下的纸水平抽出，重复操作，将水杯压在纸的同一位置，以更快的速度水平抽出，两次过程中水杯均未滑出桌面，则在第二次的抽出过程中（    ） A．水杯受到的摩擦力与第一次相等 B．水杯动能变化量比第一次的大 C．水杯动量变化量比第一次的大 D．水杯动量变化量与对应时间的比值与第一次相等 曲线运动 考点3 一、单选题 1．（2025·天津和平·一模）庆祝盛大的节日常会燃放烟花。现有某烟花筒的结构如图所示，其工作原理为：在地面上的O处点燃引线，发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的速度开始上升并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成a、b两部分，速度均为水平方向，已知两部分质量ma>mb。忽略空气阻力及所有引线中火药的作用，则（　　） A．从发射药爆炸前到礼花弹炸开后的过程，系统的机械能守恒 B．a、b两部分落地点到O点的距离可能相等 C．礼花弹在最高点炸开过程，a、b两部分动量变化相同 D．整个过程中消耗的燃料化学能等于a、b落地时动能之和 二、解答题 2.（2025高三下·天津宁河芦台一中·一模）光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹着一个被压缩的轻弹簧（与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=81J。A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在极短时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直固定半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B到达最高点C时对轨道的压力为44N。重力加速度g取10m/s2，求： (1)物块B到达C点时的速度大小vC； (2)绳被拉断过程中绳对物块B的冲量大小； (3)绳被拉断过程中整个系统损失的机械能E损。 万有引力定律 考点4 1、 单选题 1．（2025·天津和平·一模）天宫空间站是继国际空间站之后，人类正在轨运行的第二座空间站，天舟货运飞船被人们称为太空快递，它往返于天宫空间站和地球之间，定期向天宫空间站运送物资。其轨道示意图如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．天舟飞船在A点的运行速度等于7.9km/s B．天舟飞船在B点时，与天宫号受到地球引力大小相等 C．天舟飞船运动的周期比天宫号运动的周期小 D．天舟飞船在运动到B点时需减速才能和天宫号进行对接 2．（2025·天津九校联考·一模）近似计算地月系统时可以认为月球绕着地球做匀速圆周运动，如图甲所示，月球绕地球运动的周期为。为了更精准测量地月系统，认为地月系统是一个双星系统，如图乙所示，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为m地、m月，两球心相距为r，地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，地球的密度可表示为 B．图甲中月球绕地球运动的周期等于图乙中月球绕O点运动的周期 C．图乙中地月双星轨道中O点到地心距离为 D．图乙中地月双星转动的角速度与地月质量之和成正比 3．（2025·天津耀华中学·一模）太阳系中，如图所示可以认为金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动。已知金星的半径是火星半径的n倍，金星的质量为火星质量的K倍。若忽略行星的自转，说法正确的是（　　） A．金星绕太阳运动的周期比火星大 B．金星的第一宇宙速度是火星的倍 C．金星表面的重力加速度是火星的倍 D．金星绕太阳的向心加速度小于火星绕太阳的向心加速度 4．（2025·天津河西·一模）“北斗卫星导航系统”由多颗地球同步卫星和中圆地球轨道卫星（运行半径小于地球同步卫星轨道半径）组成。若将地球看作是质量均匀分布的球体，地球半径与地球同步卫星的轨道半径之比为k，则下列说法正确的是（　　） A．某颗卫星加速后可以追上前面在同一轨道上同向运行的另一颗卫星 B．为了保证北京的导航需求，一定有一颗地球同步卫星静止在北京上空 C．地球同步卫星运行的周期大于中圆地球轨道卫星的周期 D．地球北极重力加速度的大小与赤道重力加速度的大小之比为 5．（2025高三·天津双菱中学·模拟预测（一））某行星有两颗卫星的轨道半径之比约为1∶2。根据以上信息可知这两颗卫星的（    ） A．线速度大小之比约为1∶2 B．周期之比约为1∶4 C．向心加速度大小之比约为4∶1 D．向心力大小之比约为4∶1 6．（2026高三上·天津西青区·期末）如图所示，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g0，卫星在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。设整个过程中卫星质量保持不变，则（　　） A．卫星在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B．卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为1:8 C．卫星在轨道Ⅲ的运行速率大于 D．卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于轨道Ⅱ上的机械能 7．（2026·天津南开中学·模拟）2025年8月9日凌晨0点31分，捷龙三号遥六运载火箭搭乘“东方航天港”号发射船在山东日照近海海域点火升空。此次发射采用一箭十一星的方式将吉利星座04组卫星送入600公里高度、倾角为的LEO轨道，发射任务取得圆满成功。若该卫星绕地球做圆周运动，运动周期小于地球自转周期，则该卫星（　　） A．轨道半径大于“静止”在赤道上空的地球同步卫星的轨道半径 B．轨道半径小于“静止”在赤道上空的地球同步卫星的轨道半径 C．发射速度小于第一宇宙速度 D．在轨道圆周运动速度大于第一宇宙速度 二、多选题 8．（2025·天津部分区·一模）梦天实验舱全长17.88米、直径4.2米，重约23吨，与重约60吨的天和核心舱组合体顺利对接，完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。已知对接后中国空间站距地面高度约为400km，地球同步卫星距地面高度约为36000 km，二者的运动均视为匀速圆周运动，则（　　） A．对接前后空间站内的宇航员均不受地球引力作用 B．对接后中国空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期 C．对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的加速度大小相等 D．对接后中国空间站绕地球运行的速度小于7.9km/s 7．（2026·天津河东·一模）2025年7月30日15时49分，我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星，卫星发射成功后关闭动力系统，由于空气阻力的影响，导致卫星轨道逐渐变化，下列说法正确的是（    ） A．卫星的轨道高度逐渐增大 B．卫星的加速度逐渐增大 C．卫星的周期逐渐增大 D．卫星的机械能逐渐减小 8．（2026·天津河西·一检）中国在深空探测领域的技术已进入世界先进行列。如图所示，探测器在靠近某行星的过程中，先后在环绕行星的圆形轨道Ⅲ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅰ上运行。已知轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于、两点，轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为和，探测器在轨道Ⅰ上运行的周期为，则探测器（　　） A．在轨道Ⅱ上从点运行到点历时 B．在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的线速度大小之比为 C．在轨道Ⅲ上运行时的机械能大于其在轨道Ⅰ上运行时的机械能 D．在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大于其在轨道Ⅰ上经过点时的加速度 9．（2025·天津蓟州上仓中学·一模）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动能 10．（2025高三下·天津宁河芦台一中·一模）地球同步卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，在点A时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的远地点B时，再次点火进入同步轨道III绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变，下列说法中正确的是（　　） A．卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度小于在轨道II上运动经过A点时的加速度 B．卫星在轨道I上的机械能小于在轨道III上的机械能 C．卫星在轨道I上和轨道III上的运动周期均与地球自转周期相同 D．卫星在轨道II上运动经过A点时的速率大于地球的第一宇宙速度 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 牛顿运动定律 相互作用 曲线运动 万有引力定律 4大考点概览 考点01 牛顿运动定律 考点02 相互作用 考点03 曲线运动 考点04 万有引力定律 电磁感应现象 考点1 一、单选题 1．（2026·天津河西·一检）翠鸟被誉为自然界的“跳水皇后”，它常高速俯冲入水捕食。时刻，一只翠鸟（视为质点）由静止开始竖直向下俯冲，入水后沿直线减速，时刻下潜到最低点，恰好捕到小鱼。如图所示为翠鸟及其运动的图像，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．时间内，翠鸟的平均速度等于 B．时间内，水对翠鸟的作用力逐渐减小 C．时间内，翠鸟一直处于失重状态 D．入水前翠鸟重力的冲量大小等于入水后水对其作用力的冲量大小 【答案】B 【详解】A．由题知，在 0~t1时间内，平均速度为 位移为 若t1~t2时间内，翠鸟做匀减速直线运动，则平均速度为 位移为 故全过程的平均速度为 根据图像的斜率表示加速度，由图乙可知，在t1~t2时间内翠鸟入水过程的加速度逐渐减小，即翠鸟做加速减小的减速运动，根据图像与时间轴围成的面积表示位移，如图所示 图中虚线为做匀减速直线运动所围成的面积，实线为实际运动所围成的面积，可知，故实际上全过程的平均速度为，故A错误； B．根据图像的斜率表示加速度，在t1~t2时间内翠鸟入水过程，加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律有 可知水对翠鸟的作用力F也在减小，故B正确； C．在t1~t2时间内翠鸟向下减速，加速度向上，处于超重状态，故C错误； D．根据图乙可知，整个过程初速度为0，末速度为0，根据动量定理有 又重力冲量 解得 所以入水前翠鸟重力的冲量大小小于入水后水对其作用力的冲量大小，故D错误。 故选B。 2．（25高三下·天津宁河芦台一中·一模）随着科技的发展，手机的功能越来越多。如图所示是小米同学随质量为100kg货物乘坐电梯时利用手机软件制作的运动v-t图像（竖直向上为正方向），g取10m/s2，下列判断正确的是（　　） A．0~10s货物处于失重状态 B．0~10s内电梯对货物的支持力恒为1100N C．0~36s内电梯对货物的支持力做功2.8×104J D．36~46s货物处于超重状态 【答案】C 【详解】A．0~10s货物向上加速，处于超重状态，故A错误； B．0~10s内电梯的加速度为 对货物，根据牛顿第二定律可得 解得对货物的支持力恒为 故B错误； C．由于图像与坐标轴围成的面积等于位移可知，0~36s内货物上升的距离为 根据动能定理可得， 所以电梯对货物的支持力做功为 故C正确； D．36~46s货物向下加速，加速度向下，处于失重状态，故D错误。 故选C。 3．（2026·天津双菱中学·模拟）滑雪是一种常见的体育项目，具有很强的观赏性。半径为的四分之一圆弧轨道如图所示，质量为的运动员（含滑板）从点匀速率滑到点，已知轨道半径远大于运动员的身高，重力加速度为，运动员下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力的功率一直减小 B．合力冲量为零 C．先失重后超重 D．机械能守恒 【答案】A 【详解】A．设运动员与圆心的连线和竖直方向的夹角为，重力的功率为 逐渐减小，故重力的功率减小，A正确； B．由动量定理有，B错误； C．运动员在竖直方向的速度为 逐渐减小，故运动员在竖直方向做减速运动，故竖直方向上的加速度向上，运动员处于超重状态，C错误； D．运动员做匀速率运动，故运动员的动能不变，但重力势能减小，故机械能减小，D错误。 故选A。 二、多选题 4．（2025·天津部分区·一模）高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量可忽略）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。在整个下落过程中，若不计空气阻力，则（　　） A．运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大 B．当弹性绳恰好伸直时，运动员的速度最大 C．重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同 D．重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功 【答案】AD 【详解】A．从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能减小，所以动能和弹性势能之和增加，故A正确； B．当弹性绳的弹力大小等于重力时，运动员的速度最大，故B错误； C．根据动量定理，由于初、末状态，动量均为零，因此重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量大小相等，方向相反，故C错误； D．根据动能定理，由于初、末状态动能均为零，因此重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功，故D正确。 故选AD。 5．（2025·天津河西·一模）托球跑是趣味运动会的一种比赛项目。比赛中，运动员手持乒乓球拍托着质量为m的球向前跑动。在比赛中途的某一段时间t内，乒乓球与球拍保持相对静止，球和球拍随运动员共同沿水平方向匀加速直线运动通过x距离，乒乓球的速度变化量为，球拍平面与水平面之间的夹角为，如图所示。不计球和球拍之间的摩擦力以及空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A．在这段时间内，乒乓球加速度的大小为 B．在这段时间内，乒乓球所受合外力冲量的大小为 C．在这段时间内，球拍对乒乓球的弹力做的功为 D．在这段时间内，乒乓球所受合外力做的功为 【答案】BC 【详解】A．乒乓球受到重力mg、支持力N而做加速直线运动，受力如图 由牛顿第二定律有 解得加速度大小 故A错误； B．合外力冲量大小 故B正确； C．球拍对乒乓球的弹力为 则球拍对乒乓球的弹力做的功 故C正确； D．根据动能定理，乒乓球所受合外力做的功等于该过程动能该变量，即 故D错误。 故选BC。 6．（2026·天津八校·一模）如图所示，两物块用一根轻绳跨过光滑轻质定滑轮相连，其中带负电，电荷量大小为。空间中有一个平行于斜面向下的匀强电场，恰好静止于倾角为的光滑斜面上，轻绳恰好拉直但无拉力，不带电的通过一根劲度系数为的轻弹簧拴接在一起，均处于静止状态，质量均为，重力加速度为，。现突然将电场的方向改变开始运动起来，则（　　） A．电场强度的大小为 B．刚开始运动时，的加速度大小为0.6g C．当的速度最大时，的位移大小为 D．当刚好要离开地面时，的速度大小为 【答案】BD 【详解】A．A物块静止时，根据平衡条件可得 解得故A错误； B．刚开始运动时弹簧弹力不变，对AB整体由牛顿第二定律有 联立解得，故B正确； C．初始时，对B有 所以弹簧的压缩量为 当B物块速度达到最大时，加速度为零，对A物块有 对B物块有联立解得 所以B的位移大小为，故C错误； D．C物块刚要离开地面时有 所以弹簧的伸长量为 因为弹簧初末形变量一致，弹簧弹力刚好没做功 对AB系统有 解得，故D正确。 故选BD。 7．（2026·天津八校·一模）汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法正确的是 （　　） A．改变了驾驶员的惯性 B．减小了驾驶员的动量变化率 C．减小了驾驶员受到的冲力 D．减小了驾驶员的动量变化 【答案】BC 【详解】A．惯性大小由物体的质量决定，安全气囊对驾驶员的保护作用并没有改变驾驶员的惯性，故A错误； D．汽车发生碰撞过程中，驾驶员始末状态的速度一定，即驾驶员的动量变化一定，故D错误； BC．根据动量定理有 可得 由于安全气囊对驾驶员的保护作用，作用时间变大，减小了驾驶员受到的冲力，结合上述可知，减小了驾驶员的动量变化率，故BC正确。 故选BC。 三、解答题 8．（2025·天津九校联考·一模）近年来，网上购物促使快递行业迅猛发展。如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图，传送带右端与水平面相切，且保持的恒定速率顺时针运行，传送带的长。现将一质量为0.4kg的包裹A轻放在传送带左端，包裹A刚离开传送带时恰好与静止的包裹B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后包裹A向前滑行了0.25m静止，包裹B向前运动了0.9m静止。已知包裹A与传送带和水平面间的动摩擦因数均为0.2，重力加速度g取。 (1)求包裹A在传送带上运动的时间； (2)若包裹B的质量为0.4kg，求包裹B与水平面间的动摩擦因数。 【答案】(1)2.25s (2)0.5 【详解】（1）对A进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 令经历时间，A与传送带达到相等速度，则有 解得 此时A的位移 之后A做匀速直线运动，经历时间 包裹A在传送带上运动的时间 解得 （2）碰撞后包裹A向前滑行了0.25m静止，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 解得 包裹B向前运动了0.9m静止，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有 解得 对B进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 9．（2026·天津南开中学·模拟）如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为，传送带正中间的正上方有一悬点，用长为、不可伸长的轻绳悬挂一质量为的小球B，小球B与传送带上表面平齐但不接触。将质量为的小物块A无初速轻放在传送带左端，小物块运动到传送带中间位置恰好加速到的速度，之后与小球B发生正碰，碰撞时间极短。小球B碰后恰好能够绕点做竖直面内圆周运动，小物块A继续在传送带上运动。已知重力加速度取，空气阻力不计，计算时小物块和小球大小可以忽略。求： (1)小物块A与传送带间的动摩擦因数； (2)小物块与小球碰后瞬间，小球B获得的速度大小； (3)与小球碰后，小物块A继续在传送带上运动的时间（本小问结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)0.4 (2) (3) 【详解】（1）小物块A从传送带左端运动到中点，位移，初速度为，末速度 由运动学公式得 小物块加速度由滑动摩擦力提供，由牛顿第二定律得 代入数据解得 （2）小球B恰好做竖直面内圆周运动，绳模型最高点满足重力提供向心力 碰后从最低点到最高点，机械能守恒 联立解得 （3）碰撞前A速度 碰撞过程动量守恒 代入数据解得碰后A的速度 碰后A速度小于传送带速度，继续加速，加速度 加速到共速位移 则碰后A先加速后匀速，加速时间 匀速时间 则小物块A继续在传送带上运动的时间 相互作用 考点2 1、 单选题 1．（2025·天津十二区重点校·毕业联考一）抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者右手控制A点不动，左手控制B点沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A．沿虚线a向左移动，空竹的高度不变 B．沿虚线b向上移动，细线与竖直方向的夹角不变 C．沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变 D．沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力减小 【答案】B 【详解】A．空竹受力如图所示 由于空竹缓慢移动，则其受力平衡，由平衡条件可知 设绳长为L，由几何关系可知 当一只手沿虚线a缓慢向左移动时，d减小，减小，空竹的高度降低，故A错误； B．沿虚线b向上移动，d不变，不变，故B正确； C．沿虚线c斜向上移动，d增大，减小，细线的拉力增大，故C错误； D．沿虚线d向右移动，d增大，减小，细线对空竹的合力始终等于空竹的重力，所以细线对空竹的合力不变，故D错误。 故选B。 2．（2026·天津河东·一模）《墨经》中记载古代建造房屋过程中通过斜面提升重物，如图所示，若斜面体表面和地面均粗糙，在用大小不变的力F缓慢拉升重物的过程中，斜面始终保持静止，下列判断正确的是（   ） A．重物受到的支持力变大 B．重物受到的摩擦力变大 C．斜面受到地面的支持力变大 D．斜面受到地面的摩擦力变小 【答案】D 【详解】AB．设拉重物的绳子与斜面方向的夹角为θ，斜面倾角为α，用大小不变的力F在缓慢拉升重物的过程中，以重物为对象，根据平衡条件可得Fsinθ＋N1 = mgcosα，Fcosθ = mgsinα＋f1 联立解得N1 = mgcosα－Fsinθ，f1 = Fcosθ－mgsinα 由题知，在缓慢拉升重物的过程中θ不断变大，α不变，可知重物受到的支持力N1变小，重物受到的摩擦力f1减小，故AB错误。 CD．以斜面和重物为整体，根据平衡条件可得(M＋m)g－Fsin(θ＋α) = N2，Fcos(θ＋α) = f2 由题知，在缓慢拉升重物的过程中θ不断变大，α不变，可知斜面受到地面的支持力N2变小，斜面受到地面的摩擦力f2减小，故D正确、C错误。 故选D。 3．（2025高三下·天津宁河芦台一中·一模）如图所示，某同学把压在水杯下的纸水平抽出，重复操作，将水杯压在纸的同一位置，以更快的速度水平抽出，两次过程中水杯均未滑出桌面，则在第二次的抽出过程中（    ） A．水杯受到的摩擦力与第一次相等 B．水杯动能变化量比第一次的大 C．水杯动量变化量比第一次的大 D．水杯动量变化量与对应时间的比值与第一次相等 【答案】AD 【详解】A．分析可知，两次过程，水杯受到的摩擦力均为滑动摩擦力且不变，故A正确； BC．第二次快拉动白纸过程中，摩擦力作用时间短，则产生的冲量较小，根据动量定理可知，茶杯增加的动量小一些，根据动能与动量关系有 由于第二次动量小，故第二次动能小，故BC错误； D．动量变化量与对应时间的比值等于物体受到的合力，两次过程，水杯的合力均为滑动摩擦力且不变，则水杯动量变化量与对应时间的比值与第一次相等，故D正确。 故选AD。 曲线运动 考点3 一、单选题 1．（2025·天津和平·一模）庆祝盛大的节日常会燃放烟花。现有某烟花筒的结构如图所示，其工作原理为：在地面上的O处点燃引线，发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的速度开始上升并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成a、b两部分，速度均为水平方向，已知两部分质量ma>mb。忽略空气阻力及所有引线中火药的作用，则（　　） A．从发射药爆炸前到礼花弹炸开后的过程，系统的机械能守恒 B．a、b两部分落地点到O点的距离可能相等 C．礼花弹在最高点炸开过程，a、b两部分动量变化相同 D．整个过程中消耗的燃料化学能等于a、b落地时动能之和 【答案】D 【来源】2025届天津市和平区高三下学期第一次模拟考试物理试卷 【详解】A．从发射药爆炸前到礼花弹炸开后的过程，炸药爆炸，化学能转化为机械能，系统的机械能不守恒，故A错误； B．系统水平方向动量守恒，有 依题意ma>mb 可得 a、b两部分均做平抛运动，根据， 解得 可知 即落地点到O点的距离不相等，故B错误； C．依题意，礼花弹在最高点炸开过程，炸药对a、b两部分的冲量等大反向，根据 可知a、b两部分动量变化大小相同，方向相反，故C错误； D．整个过程中重力做功为零，由能量守恒可知，消耗的燃料化学能等于a、b落地时动能之和，故D正确。 故选D。 二、解答题 2.（2025高三下·天津宁河芦台一中·一模）光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹着一个被压缩的轻弹簧（与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=81J。A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在极短时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直固定半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B到达最高点C时对轨道的压力为44N。重力加速度g取10m/s2，求： (1)物块B到达C点时的速度大小vC； (2)绳被拉断过程中绳对物块B的冲量大小； (3)绳被拉断过程中整个系统损失的机械能E损。 【答案】(1)4m/s (2)6N·s (3)27J 【详解】（1）B在最高点C时有 解得 （2）设B在绳被拉断后瞬时的速率为vB，对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理 解得 设弹簧恢复到自然长度时B的速率为v1，取向右为正方向，弹簧的弹性势能转化给B的动能，有 解得 根据动量定理有 解得 所以绳对物块B的冲量大小为6N·s； （3）设绳断后A的速率为vA，取向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 损失的机械能 万有引力定律 考点4 1、 单选题 1．（2025·天津和平·一模）天宫空间站是继国际空间站之后，人类正在轨运行的第二座空间站，天舟货运飞船被人们称为太空快递，它往返于天宫空间站和地球之间，定期向天宫空间站运送物资。其轨道示意图如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．天舟飞船在A点的运行速度等于7.9km/s B．天舟飞船在B点时，与天宫号受到地球引力大小相等 C．天舟飞船运动的周期比天宫号运动的周期小 D．天舟飞船在运动到B点时需减速才能和天宫号进行对接 【答案】C 【详解】A．天舟飞船在近地轨道运行时，运行速度等于7.9km/s，从近地轨道进入椭圆轨道，在A点需要加速，所以天舟飞船在A点的运行速度大于7.9km/s，故A错误； B．由于二者的质量关系未知，无法比较万有引力大小，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，天舟飞船轨道半长轴小于天宫号运动半径，则天舟飞船运动的周期比天宫号运动的周期小，故C正确； D．天舟飞船在运动到B点时的速度小于在圆形轨道上的天宫空间站的速度，因此天舟需加速才能和天宫号进行对接，故D错误。 故选C。 2．（2025·天津九校联考·一模）近似计算地月系统时可以认为月球绕着地球做匀速圆周运动，如图甲所示，月球绕地球运动的周期为。为了更精准测量地月系统，认为地月系统是一个双星系统，如图乙所示，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为m地、m月，两球心相距为r，地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，地球的密度可表示为 B．图甲中月球绕地球运动的周期等于图乙中月球绕O点运动的周期 C．图乙中地月双星轨道中O点到地心距离为 D．图乙中地月双星转动的角速度与地月质量之和成正比 【答案】C 【详解】A．图甲中，根据万有引力提供向心力 设地球的半径为R，地球的体积为 图甲中，地球密度为 故A错误； BCD．根据万有引力提供向心力 解得图甲中月球绕地球运动的周期为 地月系统是一个双星系统，设地月双星轨道中O点到地心距离为，地月双星轨道中O点到月球圆心距离为，则 可得 且 解得、、 则 可知图甲月球绕地球运动的周期大于图（b）中月球绕O点运动的周期，故BD错误，C正确。 故选C。 3．（2025·天津耀华中学·一模）太阳系中，如图所示可以认为金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动。已知金星的半径是火星半径的n倍，金星的质量为火星质量的K倍。若忽略行星的自转，说法正确的是（　　） A．金星绕太阳运动的周期比火星大 B．金星的第一宇宙速度是火星的倍 C．金星表面的重力加速度是火星的倍 D．金星绕太阳的向心加速度小于火星绕太阳的向心加速度 【答案】B 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，轨道半径越大，则周期越长，所以金星绕太阳运动的周期比火星小，故A错误； B．根据万有引力提供向心力 可得 由于金星的半径是火星半径的n倍，金星的质量为火星质量的K倍，则金星的第一宇宙速度是火星的倍，故B正确； C．根据万有引力与重力的关系可得 所以 所以金星表面的重力加速度是火星的倍，故C错误； D．根据万有引力提供向心力可得 所以 由于金星的轨道半径较小，所以金星绕太阳的向心加速度大于火星绕太阳的向心加速度，故D错误。 故选B。 4．（2025·天津河西·一模）“北斗卫星导航系统”由多颗地球同步卫星和中圆地球轨道卫星（运行半径小于地球同步卫星轨道半径）组成。若将地球看作是质量均匀分布的球体，地球半径与地球同步卫星的轨道半径之比为k，则下列说法正确的是（　　） A．某颗卫星加速后可以追上前面在同一轨道上同向运行的另一颗卫星 B．为了保证北京的导航需求，一定有一颗地球同步卫星静止在北京上空 C．地球同步卫星运行的周期大于中圆地球轨道卫星的周期 D．地球北极重力加速度的大小与赤道重力加速度的大小之比为 【答案】C 【详解】A．在同一轨道上同向运行的卫星加速时将做离心运动，会脱离圆轨道运行，不可能追上前面的卫星，故A错误； B．根据万有引力提供向心力，地球同步卫星只能在赤道平面上空运行，无法静止在北京上空，故B错误； C．由于中圆地球轨道卫星运行半径小于地球同步卫星轨道半径，根据开普勒第三定律可知地球同步卫星运行的周期大于中圆地球轨道卫星的周期，故C正确； D．在北极有 在赤道有 对地球同步卫星有 联立可得 故D错误。 故选C。 5．（2025高三·天津双菱中学·模拟预测（一））某行星有两颗卫星的轨道半径之比约为1∶2。根据以上信息可知这两颗卫星的（    ） A．线速度大小之比约为1∶2 B．周期之比约为1∶4 C．向心加速度大小之比约为4∶1 D．向心力大小之比约为4∶1 【答案】C 【详解】A．卫星绕行星运动时，由万有引力提供向心力，则有 解得 可得两颗卫星的线速度大小之比，故A错误； B．卫星绕行星运动时，由万有引力提供向心力，则有 解得 可得两颗卫星的周期之比，故B错误； C．卫星绕行星运动时，由万有引力提供向心力，则有 解得 可得两颗卫星的向心加速度大小之比，故C正确； D．卫星绕行星运动时，由万有引力提供向心力，则有 因两卫星的质量关系不确定，不能比较向心力大小，故D错误。 故选C。 6．（2026高三上·天津西青区·期末）如图所示，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g0，卫星在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。设整个过程中卫星质量保持不变，则（　　） A．卫星在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B．卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为1:8 C．卫星在轨道Ⅲ的运行速率大于 D．卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于轨道Ⅱ上的机械能 【答案】B 【详解】A．卫星在轨道Ⅱ上时，合外力等于其所受万有引力，加速度不等于0，此时卫星处于受力不平衡状态，故A错误； B．根据开普勒第三定律有 解得，故B正确； C．根据， 解得 即卫星在轨道Ⅲ的运行速率小于，故C错误； D．轨道Ⅰ相对于轨道Ⅱ是低轨道，由低轨道变轨到高轨道，需要在切点位置加速，可知，卫星在轨道Ⅰ上的机械能小于轨道Ⅱ上的机械能，故D错误。 故选B。 7．（2026·天津南开中学·模拟）2025年8月9日凌晨0点31分，捷龙三号遥六运载火箭搭乘“东方航天港”号发射船在山东日照近海海域点火升空。此次发射采用一箭十一星的方式将吉利星座04组卫星送入600公里高度、倾角为的LEO轨道，发射任务取得圆满成功。若该卫星绕地球做圆周运动，运动周期小于地球自转周期，则该卫星（　　） A．轨道半径大于“静止”在赤道上空的地球同步卫星的轨道半径 B．轨道半径小于“静止”在赤道上空的地球同步卫星的轨道半径 C．发射速度小于第一宇宙速度 D．在轨道圆周运动速度大于第一宇宙速度 【答案】B 【详解】AB．由开普勒第三定律可知，周期越小，轨道半径越小。同步卫星周期等于地球自转周期（24小时），该卫星周期小于地球同步卫星周期，故轨道半径小于同步卫星，故B正确，A错误； CD．第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，也是卫星环绕地球匀速圆周运动的最大速度，因此该卫星发射速度大于第一宇宙速度，在轨道圆周运动速度小于第一宇宙速度，故CD错误。 故选B。 二、多选题 8．（2025·天津部分区·一模）梦天实验舱全长17.88米、直径4.2米，重约23吨，与重约60吨的天和核心舱组合体顺利对接，完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。已知对接后中国空间站距地面高度约为400km，地球同步卫星距地面高度约为36000 km，二者的运动均视为匀速圆周运动，则（　　） A．对接前后空间站内的宇航员均不受地球引力作用 B．对接后中国空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期 C．对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的加速度大小相等 D．对接后中国空间站绕地球运行的速度小于7.9km/s 【答案】BD 【详解】A．对接前后空间站内的宇航员均受地球引力作用,A错误; B．由题可知，万有引力提供圆周运动的向心力，则有 解得 根据题意可知，空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故对接后中国空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，B正确； C．根据牛顿第二定律可得 解得 对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的作用力大小相等，但由于梦天实验舱的质量小于天和核心舱的质量，故梦天实验舱的加速度大于天和核心舱的加速度，C错误； D．设地球的半径为,空间站离地面的高度为，根据万有引力提供圆周运动的向心力，则有 解得 而第一宇宙速度 故中国空间站绕地球运行的速度小于7.9km/s，D正确。 故选BD。 7．（2026·天津河东·一模）2025年7月30日15时49分，我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星，卫星发射成功后关闭动力系统，由于空气阻力的影响，导致卫星轨道逐渐变化，下列说法正确的是（    ） A．卫星的轨道高度逐渐增大 B．卫星的加速度逐渐增大 C．卫星的周期逐渐增大 D．卫星的机械能逐渐减小 【答案】BD 【来源】天津市河东区2025-2026学年高三下学期质量监测（一模）物理试卷 【详解】A．卫星受空气阻力作用，速度减小，万有引力大于卫星做圆周运动需要的向心力，卫星做近心运动，轨道高度逐渐降低，故A错误； B．根据万有引力提供向心力，得加速度，轨道半径减小，因此加速度逐渐增大，故B正确； C．根据，得周期，轨道半径减小，因此周期逐渐减小，故C错误； D．空气阻力始终对卫星做负功，因此卫星的机械能逐渐减小，故D正确。 故选BD。 8．（2026·天津河西·一检）中国在深空探测领域的技术已进入世界先进行列。如图所示，探测器在靠近某行星的过程中，先后在环绕行星的圆形轨道Ⅲ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅰ上运行。已知轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于、两点，轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为和，探测器在轨道Ⅰ上运行的周期为，则探测器（　　） A．在轨道Ⅱ上从点运行到点历时 B．在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的线速度大小之比为 C．在轨道Ⅲ上运行时的机械能大于其在轨道Ⅰ上运行时的机械能 D．在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大于其在轨道Ⅰ上经过点时的加速度 【答案】BC 【详解】A．椭圆轨道Ⅱ的半长轴为 由开普勒第三定律可知，探测器在轨道Ⅱ上运行的周期满足 可知 探测器在轨道Ⅱ上从点运行到点历时，故A错误； B．根据万有引力定律可知，探测器在轨道Ⅰ上运行的线速度大小满足 探测器在轨道Ⅲ上运行的线速度大小满足 两式联立可知，故B正确； C．探测器从轨道Ⅲ到轨道Ⅱ，需要在B点减速，动能减小，机械能减小；探测器在轨道Ⅱ上运行过程中机械能守恒；探测器从轨道Ⅱ到轨道Ⅰ，需要在A点减速，动能减小，机械能减小，所以探测器在轨道Ⅲ上运行时的机械能大于其在轨道Ⅰ上运行时的机械能，故C正确； D．根据牛顿第二定律可知探测器在点时的加速度满足 因此轨道Ⅱ上经过点时的加速度等于其在轨道Ⅰ上经过点时的加速度，故D错误。 故选BC。 9．（2025·天津蓟州上仓中学·一模）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动能 【答案】BD 【详解】A．卫星由轨道1在P点进入轨道2做离心运动，要加速，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，轨道2经过P点的速度大于轨道1经过P点的速度，故A错误； B．在轨道1和在轨道2运行经过P点，根据牛顿第二定律 所以 可知，卫星在P点的加速度都相同，故B正确； C．由可知，由于r不同，加速度的方向指向地球，方向不同，所以卫星在轨道1的任何位置的加速度都不同，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 所以 则卫星在轨道2的任何位置的都具有相同动能，故D正确。 故选BD。 10．（2025高三下·天津宁河芦台一中·一模）地球同步卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，在点A时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的远地点B时，再次点火进入同步轨道III绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变，下列说法中正确的是（　　） A．卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度小于在轨道II上运动经过A点时的加速度 B．卫星在轨道I上的机械能小于在轨道III上的机械能 C．卫星在轨道I上和轨道III上的运动周期均与地球自转周期相同 D．卫星在轨道II上运动经过A点时的速率大于地球的第一宇宙速度 【答案】BD 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 所以 可知卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度等于在轨道II上运动经过A点时的加速度，故A错误； B．卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点火加速，卫星从轨道Ⅱ进入轨道III需在B点火加速，所以卫星在轨道I上的机械能小于在轨道III上的机械能，故B正确； C．根据开普勒第三定律可知卫星在轨道I上的运动周期小于在轨道III上的运动周期，轨道III上的运动周期与地球自转周期相同，故C错误； D．卫星在近地圆形轨道I上运动时经过A点的速度等于第一宇宙速度，但卫星由轨道I变轨到轨道II需要在A点点火加速，卫星在轨道II上运动经过A点时的速率大于地球的第一宇宙速度，故D正确。 故选BD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $