考点3.1牛顿运动定律的理解 专项训练-2027结高考物理一轮100考点精练

2027高考物理一轮复习100考点精练 第三章 运动和力的关系 考点3.1 牛顿运动定律的理解 【考点精练】 1. 如图，滑冰运动员在赛场上滑冰，下列说法正确的是. A. 如果滑冰运动员不用力，则他将会慢慢停下，说明运动需要力来维持. B. 滑冰运动员的速度越大，他就越难停下，说明速度越大惯性越大. C. 滑冰时，如果运动员受的力全部消失，运动员将做匀速直线运动. D. 转弯时，运动员的惯性增大 答案 C 【解析】如果滑冰运动员不用力，则他将会慢慢停下，这说明运动过程中受到了阻力作用，不能说明运动需要力来维持，A错误； 滑冰运动员的速度越大，他就越难停下，说明速度越大，在阻力作用下运动距离越大，不能说明惯性越大，B错误； 滑冰时，如果运动员受的力全部消失，根据牛顿第一定律，运动员将做匀速直线运动，C正确； 转弯时，运动员的质量不变，惯性不变，D错误。 2.如图是行驶在赛道上的赛车，下列说法正确的是. A. 赛车加速一段时间后速度才提上来，说明加速度滞后于赛车的牵引力. B. 赛车加速度与赛车所受的牵引力成正比，与赛车的质量成反比. C. 赛车的加速度方向一定与赛车所受合力方向一致. D. 松掉油门，赛车还继续向前行驶，说明赛车的加速度向前. 答案 C 【解析】赛车加速一段时间后速度才提上来，是由于速度不能突变，不能说明加速度滞后于赛车的牵引力，A错误； 赛车加速度与赛车所受的合外力成正比，与赛车的质量成反比.，B错误；根据牛顿第二定律， 赛车的加速度方向一定与赛车所受合力方向一致.，C正确； 松掉油门，赛车还继续向前减速行驶，是由于惯性，说明赛车的加速度向后，D错误。 3（2026洛阳六校联考）伽利略理想斜面实验创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是(　　) A.该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的，但仍以真实的实验为基础 B.如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置 C.该实验说明了物体的运动不需要力来维持 D.该实验证明了力是维持物体运动的原因 答案　AC 解析　该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，同时是以斜面真实的实验为基础，故A正确;如果斜面粗糙，小球会有能量损失，将不能上升到与释放点等高的位置，故B错误;该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。 4. 亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判性地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是（　D　） A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动 B.作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因 C.竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，这是由于物体具有惯性 D.绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是因为“盘子受到的向外的力”的大小超过了“桌面给盘子的摩擦力”的大小 答案 D 解析　一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动，力是迫使物体做“受迫运动”的原因，A、B不符合题意；物体具有惯性，竖直向上抛出的物体，虽受到了重力，但物体会先向上减速到零然后再向下加速运动，C不符合题意；随圆桌转动的盘子之所以向桌子边缘滑去，并不是因为盘子受到向外的力，而是因为盘子随圆桌转动所需要的向心力大小超过了桌面给盘子的摩擦力大小，D符合题意. 5.大型油罐车内部设置了一些固定挡板，如图所示，油罐车在水平路面上行驶，下列说法正确的是(　　) A.油罐车匀速前进时，油没有惯性 B.油罐车加速前进时，油的液面仍然保持水平 C.油罐车减速前进时，两挡板间油的液面前低后高 D.挡板间油的质量相对小，可以有效减弱变速时油的涌动 答案　D 解析　惯性的大小只取决于物体的质量，和物体的运动状态无关，故A错误;当油罐车加速前进时，由于惯性油向后涌动，所以油的液面应前低后高，故B错误;当油罐车减速前进时，油向前涌动，油的液面前高后低，故C错误;当挡板间油的质量相对小时，油的惯性小，可以有效减弱变速时油的涌动，故D正确。 6.(2025·甘肃兰州一模)在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者?大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确的是(　　) A.水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因 B.“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关 C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动，是因为运动需要力来维持 D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力 答案　B 解析　水冲沙石，沙石才能运动，因为水的冲击力克服了阻力，故力是改变运动状态的原因，故A错误;物体总有保持原有运动状态的性质即为惯性，其大小只与质量有关，质量越大惯性越大，重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变，故B正确;物体的运动不需要力来维持，如沙石不受力的作用时，可以做匀速直线运动，故C错误;“大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力，大石所受的合外力为零，故D错误。 7.（2023浙江6月）在足球运动中，足球入网如图所示，则（　B　） A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变 C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力 答案 B 解析　香蕉球要考虑足球的转动，此时足球不可以视为质点，A错；质量是惯性的唯一量度，质量不变，惯性不变，B对；足球在飞行时，已经脱离脚，所以不受脚的作用力，C错；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. 8.(2023全国乙)一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点.设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球（　B　） A.上升时间等于下落时间 B.被垫起后瞬间的速度最大 C.达到最高点时加速度为零 D.下落过程中做匀加速运动 答案 B 解析　排球上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零.上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大.由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，选项A错误；由速度与位移关系可知，排球被垫起后瞬间的速度最大，选项B正确；排球达到最高点时速度为零，空气阻力为零，但还受重力，加速度不为零，选项C错误；下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，选项D错误. 一题多解　本题还可以使用v－t图像结合限制条件判断，如图所示， v1＞v2，排球上升和下降过程中经过的位移大小相同，因此图中v＞0区域中阴影部分的面积和下降过程中v＜0区域中阴影部分的面积相等，因此上升阶段用时更短，v－t图像斜率表示加速度，则加速度一直减小. 9 .如图所示的情景中，下列说法正确的是(　　) A.雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性 B.喷洒农药无人机(包括携带的药液)在进行喷洒工作时惯性不变 C.滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小 D.磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，所以它的惯性比较小 答案　C 解析　雨雪天汽车装防滑铁链不是为了帮助汽车克服惯性，而是为了增大摩擦力，防止车辆打滑，故A错误;喷洒农药无人机(包括携带的药液)在进行喷洒工作时，随着质量的减小，惯性减小，故B错误;惯性只由质量决定，与运动状态无关，所以滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小，故C正确;磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，但它的惯性由质量决定，不一定惯性小，故D错误。 10 （2022浙江6月）下列说法正确的是（　B　） A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变 B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大 C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变 D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关 答案 B 解析　链球做匀速圆周运动过程中加速度的方向时刻改变，选项A错误；物体的惯性只与物体的质量有关，故足球下落过程中惯性不随速度增大而增大，选项B正确；乒乓球被击打过程中受到的作用力大小在变化，选项C错误；篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向相反，选项D错误. 11.[2021浙江1月]如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时（　D　） A.小车只受重力、支持力作用 B.木板对小车的作用力方向水平向左 C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力 D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等 答案 D 解析　电动遥控小车在水平长木板上向左加速运动时，对小车受力分析可知，小车受到竖直向下的重力、长木板对小车竖直向上的支持力、长木板对小车水平向左的摩擦力，长木板对小车的作用力是水平向左的摩擦力和竖直向上的支持力的合力，选项A、B错误；长木板对小车的作用力与小车对长木板的作用力是一对作用力和反作用力，两力大小相等，方向相反，选项C错误，D正确. 12 .如图所示，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为(　　) A. B. C. D. 答案　A 解析　当两球运动至二者相距L时，如图所示。 由几何关系可知sin θ＝ 设绳子拉力为FT，对轻绳的中点，水平方向有2FTcos θ＝F，解得FT＝F 对任一小球，由牛顿第二定律有FT＝ma 解得a＝，故A正确，B、C、D错误。 13 (2025·吉林长春模拟)如图所示，质量为0.5 kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.2。A的左边被一根轻弹簧用0.5 N的水平拉力向左拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，可使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向左移动，则木箱从静止开始的运动情况是(　　) A.以6 m/s2的加速度竖直向上加速 B.以6 m/s2的加速度竖直向下加速 C.以2 m/s2的加速度水平向右加速 D.以2 m/s2的加速度水平向左加速 答案　BC 解析　当木箱以a1＝6 m/s2竖直向上匀加速运动时，对物块A，根据牛顿第二定律FN1－mg＝ma1，此时最大静摩擦力Ffm1＝μFN1＝1.6 N>0.5 N，此时物块不可能相对木箱底面水平移动，故A错误;当木箱以a2＝6 m/s2竖直向下匀加速运动时，对物块A，根据牛顿第二定律有mg－FN2＝ma2，此时最大静摩擦力Ffm2＝μFN2＝0.4 N<0.5 N，弹簧能拉动物块A相对木箱底面向左移动，故B正确;当木箱以a3＝2 m/s2水平向右匀加速运动时，对物块A，根据牛顿第二定律有μmg－F弹1＝ma3，解得F弹1＝0，此时弹簧处于原长状态，则弹簧能拉动物块A相对木箱底面向左移动，故C正确;当木箱以a4＝2 m/s2水平向左匀加速运动时，对物块A，根据牛顿第二定律有F弹2－μmg＝ma4，解得F弹2＝2 N，所以弹簧伸长量增加，物块A相对木箱底面向右移动，故D错误。 14 (2024·安徽卷，6)如图所示，竖直平面内有两个完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中(　　) A.速度一直增大 B.速度先增大后减小 C.加速度的最大值为3g D.加速度先增大后减小 答案　A 解析　缓慢拉至P点，保持静止，由平衡条件可知此时拉力F与小球的重力和两弹簧的拉力合力为零，此时两弹簧的合力大小为mg。当撤去拉力，小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下，小球一直做加速运动，故A正确，B错误;小球从P点运动到O点的过程中，弹簧形变量变小，弹簧在竖直方向的合力不断变小，故小球受到的合外力一直变小，加速度一直减小，加速度的最大值为撤去拉力时的加速度，由牛顿第二定律可知2mg＝ma，加速度的最大值为2g，故C、D错误。 15 (2025·浙江县域教研联盟高三月考)如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103 kg，在飞船与空间站对接后，其推进器的平均推力F为900 N，推进器工作5 s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05 m/s，则(　　) A.飞船对空间站的推力为900 N B.飞船的加速度为0.3 m/s2 C.空间站的质量为8.7×104 kg D.在5 s内，飞船和空间站前进的距离是0.125 m 答案　C 解析　已知飞船质量为m＝3.0×103 kg，在其推进器的平均推力F作用下，整体获得加速度为a1＝＝0.01 m/s2，根据牛顿第二定律可得F＝(M＋m)a1，代入数据解得M＝8.7×104 kg，飞船对空间站的推力为F1＝Ma1＝870 N，故A、B错误，C正确;因为初状态不清楚，所以无法计算在5 s内，飞船和空间站前进的距离，故D错误。 16.(2024·山东淄博模拟)某同学为测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段稳定加速过程中，细绳偏离了竖直方向如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。为进一步探究，若把圆珠笔更换成两个质量不同的小球并用轻绳连接起来，不计空气阻力，则它们的位置关系可能正确的是(　　) 答案　B 解析　以两个小球整体为研究对象，受到重力和拉力，如图甲所示，根据牛顿第二定律有(m＋M)gtan α＝(m＋M)a，得a＝gtan α;以下面小球为研究对象，受到重力和拉力，如图乙所示，根据牛顿第二定律有Mgtan θ＝Ma，得a＝gtan θ，因为两球的加速度相同，则可知两段细线与竖直方向的夹角相同。故B正确。 17. (2025·福建省百校高三质检)高山滑雪是冬奥会的项目之一。如图为某滑雪运动员比赛时，沿倾斜直滑道加速下滑时的情形，若此过程中运动员受到滑道的摩擦阻力恒定，受到空气的阻力与速度成正比，当速度为v1时运动员加速度为a，当速度增大为v2时运动员加速度为零，已知滑道倾角为37°，重力加速度为g，运动员质量为m，则当运动员速度为v2时，运动员的加速度大小为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) A.a B.a C.a D.a 答案　A 解析　当速度为v1时运动员加速度为a，由牛顿第二定律得mgsin θ－Ff－kv1＝ma，当速度为v2时，有mgsin θ－Ff－kv2＝0，当速度为时，有mgsin θ－Ff－kv2＝ma'，解得a'＝a，A正确。 18.[2024四川江油中学校考]物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步.关于物理学发展过程和研究方法的认识，下列说法正确的是（　B　） A.牛顿首先提出了速度、加速度以及惯性的概念 B.伽利略研究自由落体运动方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而推动了人类的科学思维方式和科学研究方法的发展 C.牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，都能通过现代的实验手段直接验证 D.力的单位“N”是国际单位制的基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位 答案 B 解析　伽利略首先提出了速度、加速度的概念，牛顿首先提出了惯性的概念，故A错误；伽利略研究自由落体运动方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而推动了人类的科学思维方式和科学研究方法的发展，故B正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故C错误；力的单位“N”是导出单位，故D错误. 19.[2024山东潍坊统考]“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课.在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，如图所示，桂海潮用白毛巾包好的球拍击打水球，水球被弹开.对于该实验说法正确的是（　C　） A.击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的 B.击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力 C.梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大 D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证 答案 C 解析　击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，选项A错误；击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是作用力与反作用力，选项B错误；梦天实验舱内，水球体积越大，水球质量越大，其惯性越大，选项C正确；牛顿第一定律是理想情况，不可能用实验直接验证，选项D错误. 20.[2024广东四校联考]如图所示，滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器.现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动.若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F，则此过程中F的方向可能是（　A　） 答案 A 解析　滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动，则F与G的合力方向与v同向，选项A符合题意. 21. [2024浙江名校二联]趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，还考验了团队协作能力.如图所示，在比赛中四位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速出发，加速度大小约为5.0m/s2.已知“毛毛虫”道具质量为10kg，重力加速度g的大小取10m/s2，则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力大小约为（　C　） A.10N B.25N C.28N D.100N 答案 C 解析　设平均每位同学对道具的作用力大小均为F，道具质量为m，对“毛毛虫”道具受力分析，该道具受重力和四位同学的作用力，如图所示， 由几何关系和牛顿第二定律得（mg）2＋（ma）2＝（4F）2，解得F≈28N，选项C正确. 22.如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时，货物与车厢仍然保持相对静止状态，货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为(　　) A.0.35mg B.0.3mg C.0.23mg D.0.2mg 答案　D 解析　将a沿水平和竖直两个方向分解，对货物受力分析如图所示，则有 水平方向:Ff＝macos 37° 竖直方向:FN－mg＝masin 37° FN＝1.15mg 联立解得Ff＝0.2mg，由牛顿第三定律可知Ff'＝Ff，故D正确。 23 （2024河北部分学校高三联考）中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，它们闪烁着智慧的光芒.下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是（　A　） A.《淮南子·齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处.”就是说，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性 B.《墨经》中指出：“力，刑之所以奋也.”意思是力可以使物体由静到动，说明力是维持物体运动的原因 C.《论衡·效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿.”意思是静止的物体没有惯性 D.《韩非子·观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举.”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消 答案 A 解析　“东家谓之西家，西家谓之东家”表示如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性，故A正确；“力，刑之所以奋也.”意思是力可以使物体由静到动，说明力是改变物体运动状态的原因，而不能说明力是维持物体运动的原因，故B错误；惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与运动状态无关，故C错误；“有乌获之劲，而不得人助，不能自举.”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明相互作用力不是作用在同一个物体上的，作用效果不会抵消，故D错误. 24.如图所示，位于水平面上的车厢里，有一倾角θ＝37°的斜面，斜面上静置一质量为m的物块，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。已知sin 37°＝0.6，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物块与斜面始终保持相对静止，则车厢向左做匀加速运动的加速度大小可能为(　　) A. B. C.2g D.3g 答案　BC 解析　当最大静摩擦力沿斜面向上时，对物块进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律知，沿垂直斜面方向有FN－mgcos θ＝masin θ，沿斜面方向有mgsin θ－Ff＝macos θ，又Ff＝μFN，联立得a＝g。同理，当最大静摩擦力沿斜面向下时，沿垂直斜面方向有FN－mgcos θ＝ma'sin θ，沿斜面方向有mgsin θ＋Ff＝ma'cos θ，又Ff＝μFN，联立得a'＝＝2g，故B、C正确。 25（2024北京人大附中校考）在某科技活动中，一位同学设计了一个加速度测量仪.如图甲所示，将一端连有摆球的细线悬挂于小车内的O点，小车沿水平方向运动，小球与小车保持相对静止后，通过如图乙所示的加速度仪表盘测量出细线与竖直方向的夹角θ，再通过该角度计算得到小车此时的加速度值.重力加速度大小为g、不计空气阻力和细线与刻度盘间的摩擦，下列说法正确的是（　AC　） A.当θ＝60°时，小车的加速度大小为g B.两侧角度相同时表示小车的加速度相同 C.若对每一个角度对应的加速度进行标注，则加速度值越大，表盘刻度越密集 D.加速度越大，用此加速度计测量得越准确 答案 AC 解析　设小车的加速度为a，细线中张力为T，对小球受力分析有Tsinθ＝ma、Tcosθ＝mg，解得a＝gtanθ，当θ＝60°时，a＝g，故A正确；根据A选项分析可知两侧角度相同时，加速度大小相等，但所受合力的方向不同，加速度方向不同，故B错误；根据a＝gtanθ可知a随θ的变化不是均匀变化，结合正切函数的特征可知，加速度值越大，表盘刻度越密集，故C正确；当加速度较大时对应的角度变化较小，会导致加速度较大情况下的测量误差较大，故D错误. 26 . 26 .[2024湖南常德模拟/多选]如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为N1，小车斜面对球的弹力大小为N2.小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增加，则（　　） A.N2逐渐减小 B.N2不变 C.N1逐渐增大 D.N1与N2的合力有可能不变 答案 BC 解析　以小球为研究对象，其受力如图所示， 设斜面与水平方向夹角为α，将N2沿水平和竖直方向正交分解，则竖直方向上满足N2cosα＝mg，以向左为正方向，水平方向上根据牛顿第二定律可得N1－N2sinα＝ma，由此可知N2不变，又因小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增大，所以N1逐渐增大.分析易知，N1与N2的方向均不变，N2大小不变，但N1逐渐增大，故N1与N2的合力一直在变化，选项B、C正确，A、D错误. 27.如图所示，一轻弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点.今用一物体把弹簧压缩到A点，然后由静止释放，物体能运动到C点并保持静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，下列说法正确的是（　　） A.物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小 B.物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变 C.物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动 D.物体在B点所受合外力为零 答案 C 解析　在A、B、C三点时物体竖直方向受力平衡，水平方向受到弹力和滑动摩擦力，从A到B的过程中，弹力水平向右、摩擦力水平向左，弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速.从B到C过程中，摩擦力和弹力方向均向左，故物体一直做减速运动，A、B错误，C正确；物体在B点时，弹力为零，而摩擦力不为零，则物体所受合外力不为零，D错误. 28.已知雨滴在空中运动时所受空气阻力Ff＝kr2v2，其中k为比例常量，r为雨滴半径，v为其运动速率.t＝0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a表示.落地前雨滴已做匀速运动，速率为v0.下列有关雨滴的物理量间的图像中一定正确的是（　　） 答案 ABC 解析　下落的过程中，随着雨滴速度的增加，空气阻力逐渐增大，加速度逐渐减小，匀速运动时，加速度减小到零，A正确；在v－t图像中，斜率表示加速度，因此雨滴开始做加速度逐渐减小的加速运动，最终匀速运动，B正确；雨滴最终匀速运动时有mg＝Ff，而m＝πr3ρ，整理可得＝r，因此与r成正比，C正确，D错误. 29 [2023福建莆田联考/多选]现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍.如图所示，一质量m＝2kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2s，然后匀速向上运动3s，接着匀减速向上运动4s速度恰好为零，之后悬停进行航拍.已知无人飞机上升过程中的最大速度为vm＝4m/s，受到的空气阻力恒为f＝1N，重力加速度大小g＝10m/s2，则（　AD　） A.无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25N B.无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20N C.无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18N D.无人飞机上升的总高度为24m 答案 AD 解析　以竖直向上为正方向，第一阶段无人飞机沿竖直方向向上做匀加速直线运动，加速度为a1＝m/s2＝2m/s2，由牛顿第二定律有F1－mg－f＝ma1，得此阶段无人飞机受到向上的作用力F1＝mg＋ma1＋f＝25N，故A正确；由平衡条件可知第二阶段无人飞机受到向上的作用力F2＝mg＋f＝21N，故B错误；第三阶段无人飞机向上做匀减速运动，加速度为a3＝m/s2＝－1m/s2，由牛顿第二定律有F3－mg－f＝ma3，得此阶段无人飞机受到向上的作用力F3＝mg＋ma3＋f＝19N，故C错误；无人飞机上升的总高度h＝（×2＋4×3＋×4）m＝24m，故D正确. 30 已知雨滴(可视为球形)从高空下落时所受空气阻力可以表示为f＝kr2v2，式中k为常量，r为雨滴的半径，v为雨滴的速度大小。已知水的密度为ρ，落地前雨滴已经匀速运动。 (1)若质量为1.0×10－6 kg的雨滴落地时速度为5 m/s，g＝10 m/s2，水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，π≈3，＝2.5，求k; (2)推导出半径为r的雨滴下落速度为v1时的加速度大小表达式(表达式由k、r、v1、g、ρ、π表示); (3)推导出质量为m的雨滴的落地速度大小表达式(表达式由k、m、g、ρ、π表示)。 答案　(1)1 kg/m3　(2)a＝g－　(3)v＝ 解析　(1)由平衡条件有mg－kr2v2＝0， 又雨滴质量m＝ρV，雨滴体积V＝πr3 解得k＝ 代入数据解得k＝1 kg/m3。 (2)根据题述，雨滴从高空下落时所受空气阻力可以表示为f＝kr2v2 雨滴下落速度为v1时所受空气阻力f1＝kr2 对质量为m的雨滴，由牛顿第二定律有mg－f1＝ma 又雨滴质量m＝ρV，雨滴体积V＝πr3 联立解得a＝g－。 (3)由于空气阻力f＝kr2v2，根据牛顿第二定律有mg－kr2v2＝ma， 可知雨滴下落先做加速度逐渐减小的加速直线运动，当所受空气阻力增大到等于雨滴重力时，雨滴匀速下落， 设质量为m的雨滴的落地速度大小为v，有mg－kr2v2＝0 由以上各式联立解得v＝。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027高考物理一轮复习100考点精练 第三章 运动和力的关系 考点3.1 牛顿运动定律的理解 【考点精练】 1. 如图，滑冰运动员在赛场上滑冰，下列说法正确的是. A. 如果滑冰运动员不用力，则他将会慢慢停下，说明运动需要力来维持. B. 滑冰运动员的速度越大，他就越难停下，说明速度越大惯性越大. C. 滑冰时，如果运动员受的力全部消失，运动员将做匀速直线运动. D. 转弯时，运动员的惯性增大 2.如图是行驶在赛道上的赛车，下列说法正确的是. A. 赛车加速一段时间后速度才提上来，说明加速度滞后于赛车的牵引力. B. 赛车加速度与赛车所受的牵引力成正比，与赛车的质量成反比. C. 赛车的加速度方向一定与赛车所受合力方向一致. D. 松掉油门，赛车还继续向前行驶，说明赛车的加速度向前. 3（2026洛阳六校联考）伽利略理想斜面实验创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是(　　) A.该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的，但仍以真实的实验为基础 B.如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置 C.该实验说明了物体的运动不需要力来维持 D.该实验证明了力是维持物体运动的原因 4. 亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判性地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是（　　） A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动 B.作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因 C.竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，这是由于物体具有惯性 D.绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是因为“盘子受到的向外的力”的大小超过了“桌面给盘子的摩擦力”的大小 5.大型油罐车内部设置了一些固定挡板，如图所示，油罐车在水平路面上行驶，下列说法正确的是(　　) A.油罐车匀速前进时，油没有惯性 B.油罐车加速前进时，油的液面仍然保持水平 C.油罐车减速前进时，两挡板间油的液面前低后高 D.挡板间油的质量相对小，可以有效减弱变速时油的涌动 6.(2025·甘肃兰州一模)在东汉王充所著的《论衡·状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者?大石重而沙石轻也。”从物理学的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确的是(　　) A.水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因 B.“沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关 C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动，是因为运动需要力来维持 D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力 7.（2023浙江6月）在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　） A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变 C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力 8.(2023全国乙)一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点.设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球（　　） A.上升时间等于下落时间 B.被垫起后瞬间的速度最大 C.达到最高点时加速度为零 D.下落过程中做匀加速运动 9 .如图所示的情景中，下列说法正确的是(　　) A.雨雪天汽车装防滑铁链是为了帮助汽车克服惯性 B.喷洒农药无人机(包括携带的药液)在进行喷洒工作时惯性不变 C.滑雪运动员下滑的快慢不会改变运动员的惯性大小 D.磁悬浮列车的车头设计可以减小阻力，所以它的惯性比较小 10 （2022浙江6月）下列说法正确的是（　　） A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变 B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大 C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变 D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关 11.[2021浙江1月]如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时（　　） A.小车只受重力、支持力作用 B.木板对小车的作用力方向水平向左 C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力 D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等 12 .如图所示，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为(　　) A. B. C. D. 13 (2025·吉林长春模拟)如图所示，质量为0.5 kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.2。A的左边被一根轻弹簧用0.5 N的水平拉力向左拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，可使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向左移动，则木箱从静止开始的运动情况是(　　) A.以6 m/s2的加速度竖直向上加速 B.以6 m/s2的加速度竖直向下加速 C.以2 m/s2的加速度水平向右加速 D.以2 m/s2的加速度水平向左加速 14 (2024·安徽卷，6)如图所示，竖直平面内有两个完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中(　　) A.速度一直增大 B.速度先增大后减小 C.加速度的最大值为3g D.加速度先增大后减小 15 (2025·浙江县域教研联盟高三月考)如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103 kg，在飞船与空间站对接后，其推进器的平均推力F为900 N，推进器工作5 s内，测出飞船和空间站的速度变化是0.05 m/s，则(　　) A.飞船对空间站的推力为900 N B.飞船的加速度为0.3 m/s2 C.空间站的质量为8.7×104 kg D.在5 s内，飞船和空间站前进的距离是0.125 m 16.(2024·山东淄博模拟)某同学为测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段稳定加速过程中，细绳偏离了竖直方向如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。为进一步探究，若把圆珠笔更换成两个质量不同的小球并用轻绳连接起来，不计空气阻力，则它们的位置关系可能正确的是(　　) 17. (2025·福建省百校高三质检)高山滑雪是冬奥会的项目之一。如图为某滑雪运动员比赛时，沿倾斜直滑道加速下滑时的情形，若此过程中运动员受到滑道的摩擦阻力恒定，受到空气的阻力与速度成正比，当速度为v1时运动员加速度为a，当速度增大为v2时运动员加速度为零，已知滑道倾角为37°，重力加速度为g，运动员质量为m，则当运动员速度为v2时，运动员的加速度大小为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) A.a B.a C.a D.a 18.[2024四川江油中学校考]物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步.关于物理学发展过程和研究方法的认识，下列说法正确的是（　　） A.牛顿首先提出了速度、加速度以及惯性的概念 B.伽利略研究自由落体运动方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而推动了人类的科学思维方式和科学研究方法的发展 C.牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，都能通过现代的实验手段直接验证 D.力的单位“N”是国际单位制的基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位 19.[2024山东潍坊统考]“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课.在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，如图所示，桂海潮用白毛巾包好的球拍击打水球，水球被弹开.对于该实验说法正确的是（　　） A.击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的 B.击球过程中，水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力 C.梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大 D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证 20.[2024广东四校联考]如图所示，滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器.现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动.若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F，则此过程中F的方向可能是（　　） 21. [2024浙江名校二联]趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，还考验了团队协作能力.如图所示，在比赛中四位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速出发，加速度大小约为5.0m/s2.已知“毛毛虫”道具质量为10kg，重力加速度g的大小取10m/s2，则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力大小约为（　　） A.10N B.25N C.28N D.100N 22.如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，质量为m的货物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。当载重车厢沿索道向上加速运动时，货物与车厢仍然保持相对静止状态，货物对车厢水平地板的正压力为其重力的1.15倍，连接索道与车厢的杆始终沿竖直方向，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，那么这时货物对车厢地板的摩擦力大小为(　　) A.0.35mg B.0.3mg C.0.23mg D.0.2mg 23 （2024河北部分学校高三联考）中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，它们闪烁着智慧的光芒.下列观点中与你所学的物理学知识吻合的是（　　） A.《淮南子·齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之理，不能定其处.”就是说，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性 B.《墨经》中指出：“力，刑之所以奋也.”意思是力可以使物体由静到动，说明力是维持物体运动的原因 C.《论衡·效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缟不能穿.”意思是静止的物体没有惯性 D.《韩非子·观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举.”意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消 24.如图所示，位于水平面上的车厢里，有一倾角θ＝37°的斜面，斜面上静置一质量为m的物块，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。已知sin 37°＝0.6，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物块与斜面始终保持相对静止，则车厢向左做匀加速运动的加速度大小可能为(　　) A. B. C.2g D.3g 25（2024北京人大附中校考）在某科技活动中，一位同学设计了一个加速度测量仪.如图甲所示，将一端连有摆球的细线悬挂于小车内的O点，小车沿水平方向运动，小球与小车保持相对静止后，通过如图乙所示的加速度仪表盘测量出细线与竖直方向的夹角θ，再通过该角度计算得到小车此时的加速度值.重力加速度大小为g、不计空气阻力和细线与刻度盘间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A.当θ＝60°时，小车的加速度大小为g B.两侧角度相同时表示小车的加速度相同 C.若对每一个角度对应的加速度进行标注，则加速度值越大，表盘刻度越密集 D.加速度越大，用此加速度计测量得越准确 26 . 26 .[2024湖南常德模拟/多选]如图，一光滑小球置于车上，竖直挡板对小球的弹力大小为N1，小车斜面对球的弹力大小为N2.小车沿水平地面向左加速运动且加速度a逐渐增加，则（　　） A.N2逐渐减小 B.N2不变 C.N1逐渐增大 D.N1与N2的合力有可能不变 27.如图所示，一轻弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点.今用一物体把弹簧压缩到A点，然后由静止释放，物体能运动到C点并保持静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，下列说法正确的是（　　） A.物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小 B.物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变 C.物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动 D.物体在B点所受合外力为零 28.已知雨滴在空中运动时所受空气阻力Ff＝kr2v2，其中k为比例常量，r为雨滴半径，v为其运动速率.t＝0时，雨滴由静止开始下落，加速度用a表示.落地前雨滴已做匀速运动，速率为v0.下列有关雨滴的物理量间的图像中一定正确的是（　　） 29 [2023福建莆田联考/多选]现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍.如图所示，一质量m＝2kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2s，然后匀速向上运动3s，接着匀减速向上运动4s速度恰好为零，之后悬停进行航拍.已知无人飞机上升过程中的最大速度为vm＝4m/s，受到的空气阻力恒为f＝1N，重力加速度大小g＝10m/s2，则（　　） A.无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25N B.无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20N C.无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18N D.无人飞机上升的总高度为24m 30 已知雨滴(可视为球形)从高空下落时所受空气阻力可以表示为f＝kr2v2，式中k为常量，r为雨滴的半径，v为雨滴的速度大小。已知水的密度为ρ，落地前雨滴已经匀速运动。 (1)若质量为1.0×10－6 kg的雨滴落地时速度为5 m/s，g＝10 m/s2，水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，π≈3，＝2.5，求k; (2)推导出半径为r的雨滴下落速度为v1时的加速度大小表达式(表达式由k、r、v1、g、ρ、π表示); (3)推导出质量为m的雨滴的落地速度大小表达式(表达式由k、m、g、ρ、π表示)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $