第8讲 牛顿第二定律的基本应用-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习教用课件（提升版）

该高中物理高考复习课件聚焦“牛顿第二定律的基本应用”，覆盖瞬时性问题、两类动力学问题、超重失重等核心考点，依据高考评价体系“四层四翼”要求，梳理考点权重，归纳选择、计算等常考题型，结合2024湖南高考真题实例，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题溯源+模型建构+素养提升”，通过刚性绳与弹簧瞬时性模型辨析，培养科学思维中的模型建构能力，以“动力学问题受力-运动双分析”突破考点，帮助学生掌握答题技巧，为教师提供系统复习框架，助力高效备考。

第8讲　牛顿第二定律的基本应用 目标要求 1.理解加速度和力的瞬时对应性，掌握瞬时加速度问题的求解思路。 2.认识两类基本的动力学问题，并掌握相应的求解思路和方法。 3.理解超重和失重现象，会用牛顿第二定律分析超重、失重现象。 目 录 CONTENTS 立足“四层”·夯基础 着眼“四翼”·探考点 课时跟踪训练 立足“四层”·夯基础 目 录 c c c c c c c c c 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 双基落实 1. 易错判断 （1）对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力作用在物体上 的瞬间，物体立即获得加速度。 （　√　） （2）物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解，则加速度 由运动情况决定。 （　×　） （3）超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小 了。 （　×　） （4）物体具有向上的加速度时处于超重状态，物体具有向下的加速度时 处于失重状态。 （　√　） （5）加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。 （　×　） √ × × √ × 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 2. 〔多选〕〔人教版必修第一册P107·T1改编〕质量为20 kg的物体静止在 光滑水平面上，给该物体施加两个大小都为50 N且互成120°角的水平 力，关于该物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的合力为50 N B. 物体的加速度为25 m/s2 C. 3 s末物体的速度为7.5 m/s D. 3 s内物体发生的位移为12.5 m √ √ 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析： 　两个互成120°角的力，其合力大小为F合＝2Fcos 60°＝50 N，物体的加速度为a＝＝2.5 m/s2，3 s末物体的速度为v＝at＝7.5 m/s， 3 s内物体发生的位移为x＝at2＝11.25 m，故A、C正确，B、D错误。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 着眼“四翼”·探考点 目 录 考点一　瞬时性问题的两类模型 两类模型及其特点 （1）刚性绳、杆、接触面模型：弹力由微小（不明显）形变引起，在瞬 间可以发生“突变”。 （2）轻弹簧、橡皮绳等模型：弹力对应的形变量较大（明显），在瞬间 不能发生“突变”。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2026·河北石家庄模拟）如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面 的倾角为θ。图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相 连。系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行。在突然 撤去挡板的瞬间（　　） A. 两图中两球加速度均为gsin θ B. 两图中A球的加速度均为零 C. 图甲中B球的加速度为2gsin θ D. 图乙中B球的加速度为零 C　 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：撤去挡板前，由平衡条件知挡板对B球的弹力大小为2mgsin θ，弹簧 或杆对A的作用力的大小是mgsin θ；因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力可 以突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球 所受合力为2mgsin θ，加速度为2gsin θ；图乙中撤去挡板后整体将一起沿 斜面加速下滑，加速度均为gsin θ。故选C。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 教材母题 　〔人教版必修第一册P114B组T1改编〕如图所示，质量相同的A、B两个 小球用轻弹簧相连，A的另一端用轻绳悬挂在天花板上， 某一时刻突然剪断轻绳，则轻绳被剪断瞬间（已知重力 加速度为g）（　　） A. B的加速度为0 B. A的加速度为0 C. A、B的加速度都为g D. A、B的加速度都为2g A 解析：设两个小球质量均为m，轻绳剪断前，弹簧的弹力F＝mg，轻绳被 剪断瞬间，弹簧弹力不变，对A有mg＋F＝maA，解得aA＝2g，对B有mg－F ＝maB，解得aB＝0，故选A。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 链接高考 　（2024·湖南高考3题）如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球 A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态， 重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间 B和C的加速度大小分别为（　　） A. g，1.5g B. 2g，1.5g C. 2g，0.5g D. g，0.5g √ 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：　剪断细线前，对B、C、D整体受力分析，由平衡条件有A、B间 轻弹簧的弹力FAB＝6mg，对D受力分析，由平衡条件有C、D间轻弹簧的弹 力FCD＝mg，剪断细线瞬间，B、C间拉力消失，两弹簧的弹力不变，对 B，由牛顿第二定律有3mg－FAB＝3maB，对C，由牛顿第二定律有2mg＋ FCD＝2maC，联立解得aB＝－g，aC＝1.5g，A正确。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 链接分析 　教材母题和2024·湖南高考3题： （1）都是刚性绳和轻弹簧连接小球的模型； （2）都考查了应用牛顿第二定律求解瞬时加速度问题； （3）高考题的命题情境是教材母题的拓展和提升。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 考点二　超重与失重现象 　　 （1）不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重” 改变。 （2）在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失。 （3）尽管物体的加速度方向不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向 上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 超、失重现象的理解和判断 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2026·天津和平期末）科学研究表明，一般人在超重状态下加速度达 到5g左右时，就会出现黑视现象，短暂失去视觉。某同学想了解自身的承 受能力，她站在力传感器上得到如图所示图线，重力加速度g取10 m/s2， 对于本次实验以下说法正确的是（　　） A. 失重的最大加速度为5 m/s2 B. 超重的最大加速度为6 m/s2 C. 她先站起，后下蹲 D. 她先下蹲，后站起 D 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：由图可知，该同学的重力G＝mg＝500 N，解得m＝50 kg，根据牛顿 第二定律有500 N－200 N＝50a1，可得失重的最大加速度a1＝6 m/s2，故A 错误；同理根据牛顿第二定律有700 N－500 N＝50a2，可得超重的最大加 速度a2＝4 m/s2，故B错误；根据题图像可知该同学先失重，后超重，经过 一段时间后先超重再失重，可知该同学先向下加速后向下减速，然后向上 加速再向上减速，可知她先下蹲，后站起，故D正确，C错误。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 超、失重现象的分析和计算 〔多选〕（2025·贵州贵阳二模）某学习小组为了探究超重和失重现 象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体，静止不动时示数如 图。已知当地重力加速度大小为9.8 m/s2。电梯上行一段时间，则下列说 法正确的是（　　） A. 若电梯匀速上行，则测力计示数为5.0 N B. 若测力计的示数为4.5 N，则物体处于超重状态 C. 若测力计的示数为4.5 N，则物体处于失重状态 D. 若测力计的示数为4.5 N，电梯加速度大小约为1.0 m/s2 ACD 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：根据弹簧测力计的读数规则可知，其读数为5.0 N，由题意可知mg ＝5.0 N，故A正确；电梯上行时，测力计示数为4.5 N＜mg，故物体处于 失重状态，根据牛顿第二定律有mg－F＝ma，代入数据解得a≈1.0 m/s2。 故A、C、D正确，B错误。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 判断超重和失重的方法 从受力的 角度判断 当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态 从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态 从速度变化的角度判断 物体向上加速或向下减速时，超重； 物体向下加速或向上减速时，失重 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2025·河北衡水二模）运动员在水平跳台上做原地纵跳时，在快速下蹲后立即蹬伸的过程中，人受到的地面支持力的变化情况（如图，G为重力，F为支持力）用F-t图像表示，则下列选项中的图像正确的是（　　） √ 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：　快速下蹲时，先加速向下运动后减速向下运动，可知运动员的 加速度先向下后向上，可知其先失重（F＜G）后超重（F＞G）；蹬伸的 过程，先加速向上运动后减速向上运动，可知运动员的加速度先向上后向 下，可知其先超重（F＞G）后失重（F＜G），腾空后，运动员处于完全 失重（F＝0），综合以上可知A选项符合题意。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 考点三　动力学的两类基本问题 1. 解决动力学两类基本问题的思路 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 2. 解题关键 （1）做好两类分析：受力分析和运动过程分析。 （2）搭建两个桥梁：联系运动和力的桥梁——加速度，联系各物理过程 的桥梁——连接点的速度。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2026·福建泉州模拟）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。 如图所示，倾斜滑轨AB与水平面夹角为24°，长度L1＝4 m，水平滑轨BC 长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从顶端A由静止开始下滑，其与两 段滑轨间的动摩擦因数均为μ＝，货物可视为质点，其质量m＝2 kg，货物 滑离C端时的速度不超过2 m/s，取cos 24°＝ 0.9，sin 24°＝0.4，g＝10 m/s2，求： （1）货物在倾斜滑轨运动过程中的加速度大小； 答案：2 m/s2　 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析： 设货物在倾斜滑轨上运动过程中的加速度大小为a1， 对货物受力分析，如图，垂直于倾斜滑轨方向，由平衡条件可得 N＝mgcos 24° 沿倾斜滑轨方向，由牛顿第二定律可得mgsin 24°－f＝ma1 其中f＝μN 联立解得a1＝2 m/s2。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2）水平滑轨BC的最短长度L2。 答案： 2.7 m 解析： 结合（1）可知，货物在倾斜滑轨上，根据运动学公式有v2＝2a1L1 在水平滑轨上，根据牛顿第二定律可得μmg＝ma2 货物在水平滑轨上，根据运动学公式有－v2＝－2a2L2 由题意知vmax＝2 m/s，联立解得L2＝2.7 m。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 室内滑雪运动深受年轻朋友的喜爱。如图所示，某同学用滑雪板从静 止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行60 m后进入水平雪道，需要再滑行80 m后匀减速到停止，整个滑行时间为14 s。已知该同学和滑雪板的总质量为 60 kg，斜直雪道倾角为37°，重力加速度g＝10 m/s2，忽略空气阻力（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）。求： （1）该同学和滑雪板在斜直雪道上受到的平均 阻力Ff的大小； 答案： 160 N　 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：该同学和滑雪板在斜直雪道上做初速度为0的匀加速直线运 动，设加速度大小为a1，位移大小为x1，所用时间为t1，末速度为vm；而在 水平雪道上滑行时，做末速度为0的匀减速直线运动，设位移大小为x2，时 间为t2，则有x1＝t1，x2＝t2，t1＋t2＝14 s 联立解得vm＝20 m/s，t1＝6 s，t2＝8 s 根据速度与时间的关系式可得其在斜直雪道上的加速度大小为 a1＝＝ m/s2 由牛顿第二定律有mgsin 37°－Ff＝ma1 解得Ff＝160 N。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2）室内滑雪受场地限制，水平雪道距离缩短为60 m，再铺设10 m长的 防滑毯，可使该同学和滑雪板在防滑毯终点恰好安全停下，求防滑毯与滑 雪板之间的动摩擦因数。 答案： 0.5 解析： 设在水平雪道上滑行时加速度大小为a2，则可得a2＝＝2.5 m/s2 当水平雪道缩短为x3＝60 m时，设该同学和滑雪板滑出水平雪道时的速度 为v，则有 v2－＝－2a2x3 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解得a3＝5 m/s2 则由牛顿第二定律有μmg＝ma3 解得μ＝0.5。 解得v＝10 m/s 设在防滑垫上的加速度大小为a3，防滑垫的长度为x4＝10 m，则有v2＝ 2a3x4 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解答动力学的两类基本问题的步骤 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 〔多选〕（2026·广东深圳期末）滑雪运动是游乐场中深受大家喜爱的娱乐 项目。如图，一滑雪场的滑雪道由斜直雪道和水平雪道平滑连接，人坐在 滑雪车中沿斜直雪道下滑，以初速度v0进入水平雪道，经过4 s从水平雪道 的另一端滑出。已知水平雪道长40 m，g取10 m/s2，滑雪车与水平雪道的 动摩擦因数为μ，空气阻力忽略不计， 下列v0、μ值可能正确的是（　　） A. v0＝15 m/s B. v0＝25 m/s C. μ＝0.4 D. μ＝0.6 √ √ 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析： 　设水平雪道长L，运动时间为t，滑出时的速度为v，则平均速 度为＝＝，由于从水平雪道的另一端滑出，有v＞0，解得v0＜20 m/s，故A正确，B错误；设滑雪车在水平雪道上的加速度大小为a，有μmg ＝ma，解得a＝μg，根据匀变速直线运动规律x＝，由于v＞0，v0＜20 m/s，解得，μ＜0.5，故C正确，D错误。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 1. “等时圆”模型 所谓“等时圆”就是物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下 滑，到达圆周的最低点（或从最高点到达同一圆周上各点）的时间相等， 都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间。 等时圆模型 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 2. 模型的三种情况 （1）质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到圆环的最低 点所用时间相等，如图甲所示； （2）质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用 时间相等，如图乙所示； （3）两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同的光滑弦从上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2026·河南郑州期末）如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平地面 上，在与斜面共面的平面上方A点伸出三根光滑轻质细杆至斜面上B、C、 D三点，其中AC与斜面垂直，且∠BAC＝∠DAC＝θ（θ＜45°），现有三 个质量均为m的小圆环（看作质点）分别套在三根细杆上，依次从A点由静 止滑下，滑到斜面上B、C、D三点所用时间分别为tB、tC、tD，下列说法正 确的是（　　） A. tB＞tC＞tD B. tB＝tC＜tD C. tB＜tC＜tD D. tB＜tC＝tD B　 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：由于∠BAC＝θ，则可以判断出AB竖直向下，以AB 为直径作圆，则必过C点，如图所示，圆环在杆AC上运动 的过程，由牛顿第二定律及运动学公式可得mgcos θ＝ma， 2Rcos θ＝a，联立解得tC＝，由此可见从A点出发， 到达圆周各点所用的时间相等，与细杆的长短、倾角无关，则tB＝tC＝tE＜tD，故B正确。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2026·陕西西安一模）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上 的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板 与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物 块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小 有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间 t将（　　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 √ 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：　以过P点的竖直线为直径作圆，且该圆与竖直 杆相切于Q2点，如图所示，根据等时圆模型的规律可 知，当平板位于Q2P位置（平板与底座之间的夹角θ＝ 45°）时，物块由Q2处由静止滑到P点的时间最短，所以 当夹角θ从30°（Q1P位置）逐渐增大至60°（Q3P位置） 时，物块下滑的时间先减小后增大，故D正确。 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 课时跟踪训练 目 录 1. （2025·云南曲靖一模）如图所示，三个质量均为m的小球竖直悬挂。B 与C小球、A小球与天花板之间均通过轻绳连接，A与B小球之间通过轻弹 簧连接，整个系统处于静止状态，重力加速度为g。剪断A球上方轻绳瞬 间，A、B、C三球的加速度大小分别为（　　） A. aA＝3g，aB＝0，aC＝0 B. aA＝3g，aB＝g，aC＝g C. aA＝g，aB＝g，aC＝0 D. aA＝g，aB＝0，aC＝g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 √ 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：　未剪断A上方的轻绳时，整体处于平衡状态，A上方轻绳的拉力 为F＝3mg，剪断A小球上方轻绳的瞬间，轻弹簧形变保持不变，故B、C两 小球依然平衡，则有aB＝aC＝0，此时A小球受到的合外力大小为F'＝ 3mg，方向竖直向下，根据牛顿第二定律可得A小球的加速度大小为aA＝ ＝3g。故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 2. （2026·河北模拟预测）工人师傅为方便卸货，在距水平地面高度为1.2 m的车厢底部用有效长度为2 m的木板与地面之间搭建了一个斜面，在斜面 顶端有一物块，已知物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.25，重力加速度 为g＝10 m/s2，物块可看作质点，则物块从静止开始沿木板运动到底部的 过程中，所用时间为（　　） A. 0.5 s B. 1.0 s C. s D. 2.0 s √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：　设木板与地面间的倾角为θ，则有sin θ＝＝0.6，cos θ＝ ＝0.8，根据牛顿第二定律可得mgsin θ－μmgcos θ＝ma，解得物块 的加速度大小为a＝4 m/s2，根据运动学公式可得L＝at2，解得物块从静止 沿木板运动到底部所用时间为t＝ s＝1.0 s，故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 3. ★（2026·河南开封模拟）农用无人机喷洒农药可以极大地提高农民的工 作效率，为了防止无人机在作业中与障碍物发生碰撞，在某次测试中，无 人机以标准起飞质量m＝44 kg起飞，以安全飞行速度v0＝8 m/s水平向着障 碍物飞行，雷达发现s＝10.5 m处的障碍物后，无人机立即调整推力方向， 做匀减速直线运动，结果无人机悬停在距离障碍物l＝2.5 m处，飞行过程 中可将无人机看成质点，重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力，则无人 机在匀减速直线运动过程中受到的推力大小为（　　） A. 88 N B. 176 N C. 88 N D. 176 N √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：　无人机做匀变速直线运动，有0－＝2a（s－l），解得无人机 的加速度a＝－4 m/s2，对无人机进行受力分析，无人机受重力和推力，则 推力大小F＝＝88 N，故A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 4. （2025·湖南株洲一模）水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能 够从静止竖直跌落的最大高度。已知苹果在与地板接触后经过时间Δt速度 减为0，桔子在与地板接触后经过时间2Δt速度减为0，苹果和桔子碰伤所需 的平均作用力均约为自身重力的3倍，则苹果和桔子的碰伤阈值之比约为 （　　） A. 1∶4 B. 1∶3 C. 1∶2 D. 2∶1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：　苹果和桔子碰伤所需的平均作用力均约为自身重力的3倍，由牛 顿第二定律可知，苹果和桔子减速过程的加速度大小均为a＝＝ 2g，设与地板接触时，苹果和桔子的速度分别为v1、v2，有0＝v1－aΔt，0 ＝v2－a·2Δt，可得v1∶v2＝1∶2，根据自由落体运动公式v2＝2gh，可得苹 果和桔子的碰伤阈值之比约为h1∶h2＝∶＝1∶4。故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 5. 〔多选〕（2025·甘肃高考8题）如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质 量为2m的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状 态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是 （　　） A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析： 　加速度为零时速度最大，此时弹簧的弹力等于A的重力，弹簧 处于拉伸状态，选项A错误；剪断细线之前F弹＝3mg，剪断细线瞬间弹簧 弹力不变，则对A，由牛顿第二定律得F弹－2mg＝2ma，解得a＝，选项B 正确；剪断细线之前弹簧伸长量x1＝，剪断细线后A做简谐振动，在平 衡位置时弹簧伸长量x2＝，即振幅为A＝x1－x2＝，由对称性可知小 球A运动到最高点时，弹簧伸长量为，选项C正确；再根据对称性可知， 小球A运动到最低点时，弹簧伸长量为，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 6. 〔多选〕（2026·甘肃平凉阶段练习）如图所示，小物块从倾角α＝30° 的固定斜面底端A点，以v0＝12 m/s的速度沿斜面上滑，经过时间t后小物块 的速度大小为4 m/s，此时小物块到A点间的距离为x，一段时间后小物块又 回到A点。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，物块可视为质点，取重 力加速度g＝10 m/s2，则下列说法可能正确的是（　　） A. t＝1 s、x＝8 m B. t＝3.5 s、x＝4 m C. 斜面长度至少为5 m D. 斜面长度至少为9 m √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析： 　物块上滑时有mgsin α＋μmgcos α＝ma1，解得a1＝8 m/s2，小物 块沿斜面上滑的距离x1＝＝9 m，上滑的时间t1＝＝1.5 s，则斜面长度 至少为9 m；根据运动学公式有v＝v0－a1t，x＝v0t－a1t2，则在上滑速度为 4 m/s时，代入可得t＝1 s、x＝8 m，故A、D正确，C错误；小物块上滑至 最高点时，由于mgsin α＞μmgcos α，则物块将沿斜面下滑，有mgsin α－ μmgcos α＝ma2，解得a2＝2 m/s2，根据运动学公式有v2＝a2t2，x2＝a2， 则在下滑速度为4 m/s时，代入可得t2＝2 s、x2＝4 m，此时t＝t1＋t2＝3.5 s，x＝x1－x2＝5 m，故B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 7. （2025·湖北高考7题）一个宽为L的双轨推拉门由两扇宽为的门板组 成，门处于关闭状态，其俯视图如图a所示。某同学用与门板平行的水平恒 定拉力作用在一门板上，一段时间后撤去拉力，该门板完全运动到另一 边，且恰好不与门框发生碰撞，其俯视图如图b所示。门板在运动过程中 受到的阻力与其重力大小之比为μ，重力加速度大小为g。若要门板的整个 运动过程用时尽量短，则所用时间趋近于（　　） A. B. C. D. 2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析：　撤去拉力前门板做初速度为0的匀加速直线运动， 撤去拉力后门板做匀减速直线运动，由于门板恰好不与门框 发生碰撞，则门板末速度为0，作出其v-t图像如图所示，整 个过程门板的总位移为，即v-t图像与坐标轴围成的图形面 积（表示总位移）不变，由牛顿第二定律可知撤去外力后门板的加速度大小恒为a＝μg，由图可知若使整个运动时间尽量短，则拉力较大，加速时间趋近于0，由x＝at2可知最短时间趋近于tmin＝，B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 8. ★（2026·辽宁沈阳模拟）如图所示为设计的一种高楼新型逃生通道，当 楼房发生火灾时，人可以通过该通道滑到地面。通道的长度可以适当调 节。若某次将通道调节后使其全长为28 m，通道入口搭建在距地面高16.8 m的窗口。在通道中，人双臂双腿并拢下滑时只受到底面的摩擦力，大小 为重力的0.4倍，当速度过快时，张开双臂双腿增加了人与侧壁的摩擦， 受到摩擦力为并拢时的两倍。若人在通道中刚开始双 臂双腿并拢由静止加速下滑，之后某时刻张开双臂双 腿减速直到离开通道，人的运动可视为直线，不计空 气阻力，g＝10 m/s2，求： （1）人双臂双腿并拢下滑时的加速度大小； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 答案： 2 m/s2　 解析：当双臂双腿并拢加速下滑时，设加速度大小为a1，根据几何关 系有 sin θ＝＝＝0.6 根据牛顿第二定律有mgsin θ－0.4mg＝ma1 解得a1＝2 m/s2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2）为了确保安全，人滑到底端时的速度不能超过4 m/s，人在通道中下 滑的最大速度和最短时间。 答案：8 m/s　6 s 解析： 当张开双臂双腿减速下滑时，设加速度大小为a2，根据牛顿第二 定律有2×0.4mg－mgsin θ＝ma2 解得a2＝2 m/s2 设人的最大速度为vmax，人滑到底端的速度为v，则有＋＝l，t ＝＋ 代入数值联立解得vm＝8 m/s，t＝6 s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 9. ★（2026·高三全国专题练习）航空母舰“福建舰”如图甲所示，所配备 的电磁弹射系统可简化为如图乙所示的模型，可额外为舰载机提供恒定的 推力助其短距起飞。质量为M的某舰载机，若不启用电磁弹射系统，航母 保持静止状态，舰载机靠自身发动机推力由静止匀加速滑跑距离为L时达 到升空速度v，可以起飞。若启用 电磁弹射系统，航母仍保持静止 状态，该舰载机在自身发动机同 样打开的情况下，又加载了质量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 为m的弹药，仅需滑跑的距离即可起飞。已知舰载机所受阻力恒为自身发动机提供推力的20％，舰载机升空速度的平方与舰载机质量成正比。 （1）若不启用电磁弹射系统，航母保持静止状态，求舰载机自身发动机 为舰载机所提供的推力大小； 答案：　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） 解析： 若不启用电磁弹射系统，且航母保持静止状态， 该舰载机由静止做匀加速运动直至起飞，由速度与位移关系式可得v2＝ 2aL， 由牛顿第二定律得，舰载机所受合力为F合＝Ma， 对舰载机受力分析，知F合＝F－f，f＝20％F，联立解得F＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） （2）若启用电磁弹射系统，航母仍保持静止状态，求电磁弹射系统为该 舰载机所提供的推力大小。 答案： · 解析：若启用电磁弹射系统，航母仍保持静止状态，该舰载机在自身发 动机同样打开的情况下，又加载质量为m的弹药，该舰载机由静止匀加 速运动直至起飞，由速度与位移关系式得v'2＝2a'×设电磁弹射系统 为该舰载机所提供的推力为F'，由牛顿第二定律得F－f＋F'＝（M＋ m）a'，f＝20％F， 由题意可知＝，联立解得F'＝·。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 目 录 高中总复习·物 理（提升版） $