模块三 运动与力的关系（综合训练）（浙江专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以运动和力的关系为核心，通过18道题构建从基础概念到综合应用的递进训练，强化物理观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |运动和力的关系|18题（含选择、实验、计算）|概念辨析（质点、失重）、情境应用（篮球/房车/电梯）、实验探究（动摩擦因数测量）、综合计算（斜面/传送带/连接体）|从质点、单位制等基础概念，到牛顿定律应用（平衡/加速），再到实验验证，最后综合复杂情境（弹簧/链条），形成递进逻辑，体现运动与相互作用观念，强化科学推理和模型建构|

模块三 运动和力的关系 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1．（2026·浙江·二模）2018年11月16日，第26届国际计量大会通过了关于修订国际单位制的决议。其中质量单位“千克”改由普朗克常量h、米和秒来定义：当普朗克常量h以单位J·s表示时，取其固定数值为来定义千克。则普朗克常量用国际单位制中的基本单位表示为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据功的定义，力的单位由牛顿第二定律可得 因此 则的单位为 故选B。 2．（2026·浙江·二模）“浙BA”篮球赛火遍全网，在2025年09月29日的比赛中，金华队以67∶46锁定胜局，豪取三连胜。在比赛进行到9分31秒时，一名运动员高高跳起，后仰将球投出，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．分析篮球运动轨迹时，不能将球看成质点 B．分析篮球在空中的旋转时，可将球看成质点 C．篮球出手瞬间，手给球的作用力是球形变产生的 D．篮球出手后上升过程中处于失重状态 【答案】D 【详解】A．研究篮球的运动轨迹时，篮球的大小、形状相对于整个运动轨迹可以忽略，能将篮球看成质点，A错误； B．分析篮球的旋转时，必须考虑篮球的大小和形状，不能忽略，因此不能将篮球看成质点，B错误； C．弹力是施力物体形变产生的，手给球的作用力，施力物体是手，因此是手的形变产生的，不是球形变产生，C错误； D．篮球出手后上升过程，忽略空气阻力时只受重力，加速度竖直向下，因此处于失重状态，D正确。 故选 D。 3．小物块沿粗糙斜面从静止开始向下滑动，频闪相机每隔相同时间拍照一次，拍摄的频闪照片如图所示，斜面始终与地面保持静止。在下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A．小物块受到的摩擦力沿斜面向下 B．斜面受到5个力作用 C．地面对斜面的摩擦力方向水平向左 D．地面对斜面的支持力等于斜面与小物块的重力之和 【答案】B 【详解】A．小物块沿斜面向下滑动，相对斜面向下运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，故小物块受到的摩擦力沿斜面向上，故A错误； BC．对小物块和斜面组成的整体进行分析，小物块沿斜面加速下滑，加速度方向沿斜面向下，该加速度可分解为水平向右和竖直向下两个分量，斜面静止，加速度为零。根据牛顿第二定律，整体在水平方向受到的合外力方向水平向右，该合外力即为地面对斜面的摩擦力，故地面对斜面的摩擦力方向水平向右；对斜面进行受力分析可知，斜面受到重力、地面支持力、地面向右的摩擦力、物块压力和物块的摩擦力，共5个作用力，故C错误、B正确； D．由于小物块有竖直向下的加速度分量，整体处于失重状态，地面对斜面的支持力小于斜面与小物块的重力之和，故D错误。 故选B。 4．（2026·安徽亳州·模拟预测）随着我国经济的飞速发展，人们对生活水平的追求日益增高，越野拖挂房车成为众多旅行爱好者的选择。如图所示为一越野车通过挂钩与房车连接，越野车质量为M。房车质量为m。越野车行驶过程中发动机提供的牵引力为F，行驶过程中受到的阻力为；房车无动力也无制动力，行驶过程中受到的阻力为，下列说法正确的是（　　） A．两车匀速行驶的过程中越野车给房车的拉力等于 B．两车加速行驶的过程中越野车给房车的拉力等于 C．不管两车匀速还是加速，越野车给房车的拉力等于F D．两车一起刹车时，越野车与房车间的作用力有可能为0 【答案】D 【详解】ABC．当两车匀速行驶时，对越野车和房车，根据平衡条件得 对于房车根据平衡条件，越野车给房车的拉力 当两车加速行驶时设加速度为a，设两车加速行驶的过程中越野车给房车的拉力为，对房车由牛顿第二定律得 得 对于越野车和房车整体，根据牛顿第二定律得 得 故 故ABC错误； D．两车一起刹车时设加速度为a1，对整体据牛顿第二定律可得 对房车根据牛顿第二定律可得 联立解得两车间的作用力 当mf1=Mf2时两车间的弹力为零，故D正确。 故选D。 5．（2026·吉林长春·模拟预测）经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成，它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律，下列关于牛顿运动定律理解正确的是（    ） A．牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例 B．牛顿第二定律可以写成，其中的数值在任何情况下均为1 C．作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关 D．牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系 【答案】D 【详解】A．牛顿第一定律是独立的基本定律，它提出了惯性、惯性系的核心概念，是牛顿第二定律成立的前提，并非第二定律合外力为零的特例，故A错误； B．公式中，只有当、、均采用国际单位制单位时，比例系数的数值才为1，使用其他单位制时不为1，故B错误； C．作用力与反作用力始终大小相等、方向相反，其大小关系和物体的运动状态无关，故C错误； D．惯性参考系的定义即为牛顿第一定律能够严格成立的参考系，故D正确。 故选D。 6．某商场的智能化电动扶梯（倾角为）在无人乘坐时运转得很慢，有人站上扶梯时会先加速再匀速运转。如图所示，一质量为的顾客乘电动扶梯上楼，始终与扶梯相对静止，电梯踏板水平，下列说法中正确的是（　　） A．匀速阶段，顾客所受摩擦力的方向水平向右 B．加速阶段，顾客受到的摩擦力方向水平向左 C．设加速阶段的加速度为，顾客受到扶梯的支持力为 D．设加速阶段的加速度为，顾客受到扶梯的摩擦力为 【答案】D 【详解】A．匀速阶段，顾客受力平衡，则水平方向受力为零，可知水平方向不受摩擦力的作用，故A错误； B．加速阶段，加速度有水平向右的分量，则顾客受到的摩擦力方向水平向右，故B错误； CD．加速阶段，加速度有竖直向上的分量，则顾客超重，则受到扶梯的支持力大于重力，由 可得支持力 水平方向加速度分量为 则，故C错误，D正确。 故选D。 7．电梯某次向上运行过程中速度v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（     ） A．0~60s内，电梯的平均速度大小为9m/s B．0~20s内，电梯对乘客的支持力逐渐增大 C．40~60s内，电梯对乘客的支持力小于乘客的重力 D．10s末和50s末，电梯的速度大小相等，方向相反 【答案】C 【详解】A.根据图像的面积表示位移可知，0~60s内电梯的位移大小为，则平均速度大小为，故A错误； B.根据图像的斜率表示加速度可知，0~20s内图线的斜率不变，即电梯的加速度不变，根据牛顿第二定律可知，电梯对乘客的支持力不变，故B错误； C.根据图像的斜率表示加速度可知，40~60s内图线的斜率为负，即电梯的加速度为负，即加速度竖直向下，乘客失重，即电梯对乘客的支持力小于乘客的重力，故C正确： D.由图可知，10s末和50s末，电梯的速度大小相等，方向相同，故D错误。 故选C。 8．（2026·湖北孝感·三模）某快递自动分拣系统部分流水线的示意图如图所示，足够宽的水平传送带以大小为的速度匀速运行，货物以大小为的速度垂直进入传送带，经时间货物恰好与传送带相对静止。货物可视为质点，与传送带间的动摩擦因数处处相等。若仅改变，则下列关于随变化的关系图像中，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】货物相对传送带的初速度大小为 货物相对于传送带做匀减速直线运动，加速度大小为 经时间货物恰好与传送带相对静止，可得 从式子分析可得随递增，且当时与接近正比关系。 故选C。 9．（2026·陕西榆林·三模）如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，质量为的物体放在斜面体上，现用一外力作用在物体上，使物体沿斜面体向上做匀速运动，已知物体与斜面体间的动摩擦因数为，重力加速度为，外力与斜面间的夹角为，。下列说法正确的是（　　） A．物体轻轻地放在斜面体上，物体能沿斜面体下滑 B．时，外力的大小为1.2mg C．时，外力最小 D．外力的最小值为 【答案】D 【详解】A．物体放在斜面上时，重力分力 最大静摩擦力 因为，物体受力平衡，保持静止，不能下滑，故A错误。 B．当时，外力沿斜面向上，受力平衡 代入数据，故B错误。 CD．物体匀速上滑，沿斜面和垂直斜面方向受力平衡，沿斜面 垂直斜面 联立得： 分母取最大值时，最小，由数学知识得分母最大值出现在 即，外力最小 当时，求得 故C错误，D正确。 故选D。 10．（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）将一质量为M的物块套在固定光滑长杆上，物块与一质量为m的小球用轻绳连接。长杆与水平面夹角为θ=30°，如果给物块一沿着长杆向上的初速度，稳定后二者一起沿杆向上运动。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则二者稳定后，下列说法正确的是（    ） A．整体加速度大小为gcosθ B．物块受到杆的支持力大小为Mgcosθ C．此时轻绳与竖直方向的夹角恰好与θ角相等 D．若杆粗糙，且物块与小球一起沿杆向下匀速运动，则物块与杆间的动摩擦因数为 【答案】C 【详解】A．以整体为对象，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为，故A错误； B．以整体为对象，垂直杆的方向根据平衡条件可得物块受到杆的支持力大小为，故B错误； C．由于小球的加速度也为，以小球为对象，由于 可知轻绳方向与杆垂直，则此时轻绳与竖直方向的夹角恰好与θ角相等，故C正确； D．若杆粗糙，且物块与小球一起沿杆向下匀速运动，以整体为对象，根据平衡条件可得 解得，故D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．（2026·河南驻马店·模拟预测）如图所示，质量为的半圆柱体放在水平面上，质量为的小球放在半圆柱体上，现用斜向下的外力作用在半圆柱体上，使半圆柱体和小球共同向左做匀加速直线运动。已知外力与水平方向的夹角为，小球与球心的连线与水平方向的夹角为，半圆柱体与水平面间的动摩擦因数为，忽略小球与半圆柱体间的摩擦力，重力加速度取，，。则下列说法正确的是（     ） A．小球的加速度大小为 B．半圆柱体对小球的支持力大小为 C．外力的大小为 D．半圆柱体对水平面的压力大小为 【答案】BD 【详解】AB．小球与半圆柱体一起向左做匀加速运动，具有相同的加速度，对小球单独受力分析，受到重力与半圆柱体对它的支持力，竖直方向上受力平衡，有 水平方向上有 可解得半圆柱体对小球的支持力为 加速度为，故A错误，B正确； CD．以小球和半圆柱体作为整体进行分析，竖直方向上有 水平方向上有 代入数据可解得外力 水平面对半圆柱体的支持力为 根据牛顿第三定律可知，半圆柱体对地面的压力也为70N。故C错误，D正确。 故选BD。 12．（2026·湖北孝感·模拟预测）如图甲，倾角为的足够长斜面体放置在粗糙水平面上。时刻，可视为质点的小物块、以相同初速度沿斜面下滑，和的速度随时间变化的关系图像如图乙所示。时间内地面对斜面体的摩擦力始终为零。则（     ） A．和的加速度大小之比为 B．时间内和的位移大小之比为 C．和的质量相等 D．、与斜面间的动摩擦因数、的关系为 【答案】BD 【详解】A．图像的斜率表示加速度，由图乙可知，A的加速度大小 B的加速度大小 加速度大小之比 ，A错误； B．图像与时间轴围成的面积表示位移A的位移 B的位移 位移大小之比 ，B正确； C．以A、B、斜面整体为研究对象，水平方向合力为零。 A加速度沿斜面向上，水平分量向右，大小 ；B加速度沿斜面向下，水平分量向左，大小 ，因此有 代入，得，质量不相等，C错误； D．对A沿斜面方向列牛顿第二定律 对B沿斜面方向列牛顿第二定律 联立可得 ， D正确。 故选BD 。 13．（2026·湖南邵阳·三模）如图甲所示，在倾角的足够长的光滑斜面上，放着质量均为的A、B两物块，轻弹簧一端与物块相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从时刻开始，对A施加一沿斜面向上的恒力使物块A沿斜面向上运动，在A、B分离前，它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示，运动位移为时，A与B分离。重力加速度为，下列说法正确的是（    ） A．恒力的大小为 B．弹簧的劲度系数等于 C．A与B分离时，A的加速度大小为 D．A与B分离后，A还能继续沿斜面向上运动 【答案】ACD 【详解】A．恒力未作用时，设弹簧压缩量为，对A、B由平衡条件有 由图乙可知作用瞬间，A、B加速度大小为，此时对A、B有 联立解得，故A正确； B C．A、B分离瞬间，A、B间弹力为0，且二者加速度相等，对A有 对B有 联立解得，，故B错误、C正确； D．从开始作用到A、B分离过程，结合 可知图乙“面积”表示“”的改变量，则有 解得A、B分离时的速度满足 A、B分离后，对A有 解得 A还能继续沿斜面向上运动，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14．（14分）Ⅰ、（2026·广西崇左·二模）某实验小组为测量木块与桌面间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示。 一、实验装置：水平桌面、木块（安装有遮光片）、轻质细线、光电门、光滑的滑轮、托盘、力传感器、重物。 二、实验步骤： A．用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，其示数如图乙所示； B．安装实验器材，木块置于距离光电门的位置； C．在托盘中放入适当重物，牵引着木块在桌面上加速滑动，记录下光电门的遮光时间和力传感器的示数； D．改变托盘中重物的质量，重复实验，记录多组数据； E．整理实验器材。 三、数据处理：根据实验数据，做出图像，如图所示。 (1)遮光片的宽度__________mm。 (2)这个实验中，__________（填“需要”或“不需要”）让重物的质量远小于木块的质量，请说明理由：_____________________________________________。 (3)已知重力加速度大小，由图丙可知，木块的质量____，木块与桌面间的动摩擦因数_______。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)10.00 (2) 不需要 细线的拉力可以通过力传感器直接测量 (3) 0.50 0.20 【详解】（1）由图乙，游标尺的零刻度线与主尺1cm刻度线对齐，主尺的示数为10.00mm，游标尺的示数为0mm，故遮光片的宽度； （2）[1][2]重物的质量远小于木块的质量是为了让细线的拉力与重物的重力近似相等，但这里有力传感器，细线的拉力可以直接测量，故不需要让重物的质量远小于木块的质量； （3）[1][2]对木块，根据牛顿第二定律有 根据速度位移公式有 其中 联立解得 由图丙可知，图像的纵截距为 图像的斜率为 联立解得， Ⅱ．（2026·湖北孝感·三模）某兴趣小组利用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置（如图所示），设计了两种方案来测量滑块与长木板间的动摩擦因数。已知遮光片的宽度为，当地重力加速度为g，长木板水平，滑块从出发点由静止开始运动。 方案一：保持光电门与出发点的距离不变并记录，改变钩码总质量，记录每次力传感器的示数和遮光片的挡光时间； 方案二：保持钩码总质量不变并记录，改变光电门与出发点的距离，记录每次实验的距离和遮光片的挡光时间。 (1)某次实验中，遮光片通过光电门的挡光时间为，则滑块经过光电门的瞬时速度为______。 (2)设滑块（含遮光片）质量为，滑块做匀加速直线运动，请结合运动学公式与牛顿第二定律分析： ①方案一中，距离不变，推导力传感器示数与挡光时间的关系式； ②方案二中，钩码总质量不变，推导距离与挡光时间的关系式。 为得到线性关系，下列作图方式正确的是（     ） A．方案一作图像，方案二作图像 B．方案一作图像，方案二作图像 C．方案一作图像，方案二作图像 D．方案一作图像，方案二作图像 (3)按照（2）中得到的线性关系，确定图像的斜率与截距后，为进一步计算动摩擦因数，方案一______（选填“必须”或“不必”）测定滑块质量的具体值，方案二______（选填“必须”或“不必”）测定滑块质量的具体值。 (4)关于本实验的要求和误差分析，下列说法正确的是（　　） A．方案一不需要满足远小于 B．为减小系统误差，应选用宽度较大的遮光片来测量速度 C．定滑轮与轴间的摩擦会使测得的动摩擦因数的值偏大 D．若滑块释放时具有初速度，会使测得的动摩擦因数的值偏大 【答案】(1) (2)D (3) 不必 必须 (4)AC 【详解】（1）根据光电门的测量原理，遮光片通过光电门的平均速度可以看成其瞬时速度，所以 （2）根据实验装置，可应用牛顿第二定律得到 在方案一中，有运动学公式 联立可得 在方案二中，可应用牛顿第二定律得到 若改变的是距离x，可得到 方案一与方案二都应该做横轴为的图像。 故选D。 （3）[1]根据推导出的公式 利用图像可以求得斜率k与截距b，其中， 可得到 所以不需要测出M。 [2]利用方案二可得到公式 其中斜率包含M的大小，所以必须已知M才能求出动摩擦因数μ。 （4）A．方案一中利用力传感器可以得到绳上拉力F，不需要，故A正确； B．为减小系统误差，应选用宽度较小的遮光片来测量速度，故B错误； C．定滑轮与轴间的摩擦会使测得的加速度偏小，求出的动摩擦因数的值偏大，故C正确； D．若滑块释放时具有初速度，根据公式 测出的加速度a会偏大，所以测得的动摩擦因数会偏小，故D错误。 故选AC。 15．（8分）（2026·辽宁大连·模拟预测）我们在一些问题中可以忽略绳子的质量建立理想化物理模型，认为轻质绳上的弹力处处相等，这种理想化的条件与真实情景相比有哪些区别和联系呢？ (1)如图一所示，质量分布均匀的长绳AB质量为m，长度为l，B端与一质量为M的物块相连，物块可视为质点。现在A端施加一个大小恒定为F的水平外力，使绳拉着物块沿光滑水平面做直线运动。请利用上述物理量，写出绳上距A端x处的拉力与x的关系式，并利用此关系式证明：若绳的质量m远小于物块质量M，可认为绳中拉力处处相等，且等于绳子端点受到的力F。 (2)如果物理情境中是链条，往往不能忽略其质量，链条各处的力也并不相同。如图2所示，悬挂的链条粗细与质量分布均匀，其质量为m，悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别和，两切线交点为C，重力加速度为g。可以判断出整个链条F点处弹力最小，请计算出该最小弹力的大小。 【答案】(1)以物块和绳的整体为研究对象，根据牛顿第二定律有 以物块和与其相连的长为的绳为研究对象，根据牛顿第二定律有 联立解得 由上式可知，当时，对于x在0到l之间取任意值，都有 即若绳质量m远小于物块质量M，可认为绳中拉力处处相等，且等于绳端点受到的力。 (2) 【详解】（1）略； （2）对整体受力分析，如图所示合成到一个三角形中 有 当选取AF部分链条作为研究对象时，B侧拉力水平向右，如图所示 此处的弹力最小 即 16．（11分）（2026·福建南平·二模）如图（a）为一款磁吸式平板电脑支架，吸盘转动可以使平板电脑静止在任意平面上。已知某平板电脑的质量m=0.5kg，与吸盘的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 (1)将支架置于水平桌面上，平板电脑静止于吸盘上方，且与水平面夹角θ=37°，如图（b）所示。求吸盘对平板电脑的摩擦力大小以及桌面对支架的摩擦力大小（sin37°=0.6）； (2)若吸盘对平板电脑的吸引力F=20N，吸盘朝下，将平板电脑置于吸盘正下方，如图（c）所示。现使支架和平板电脑竖直向上加速运动，求加速度的最大值； (3)为保证平板电脑能静止在任意平面上，求吸盘对平板电脑吸引力的最小值。 【答案】(1)3N；0 (2) (3) 【详解】（1） 平板静止时，根据平衡条件 解得吸盘对平板电脑的摩擦力大小 支架和平板整体只受重力和支持力，则桌面对支架的摩擦力大小 （2） 当加速度最大时，吸盘对平板的弹力恰好为零，对平板电脑 解得 （3）当平板在吸盘的下方且有倾角时，更容易滑动，受力分析如图 将要滑动时 又 解得 当角改变时，由数学知识 因此，保证平板可以静止在任意平面上的最小吸引力为。 17．（12分）（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）近年来，哈尔滨冰雪旅游持续火爆，冰雪大世界更是成为标志性打卡地，其中全长521米的冰滑梯凭借惊险刺激的体验吸引了无数游客。校园电视台的同学们在为家乡拍摄宣传纪录片时，利用无人机在游客从静止开始下滑过程中每隔1.0秒拍摄一张照片，照片记录了游客下滑过程中的部分位置如图1。假设冰滑梯可视为一个粗糙程度处处相同的倾斜斜面如图2，游客（含装备）可视为质点，下滑过程中不考虑空气阻力。（，，） (1)通过无人机拍摄的照片可测算出游客沿斜面下滑阶段部分位移，，， ①利用逐差法计算游客在冰滑梯上下滑的加速度大小为________（结果保留2位有效数字） ②若已知冰滑梯的倾角，求倾斜冰面与游客（含装备）之间的动摩擦因数________（结果保留2位有效数字） (2)为保障安全，实际游玩中在滑梯底端后的水平面上铺设有固定在地面上的防滑缓冲垫，且要求在垫上滑行距离不能超过70m。假设冰滑梯全长，冰滑梯的倾角，若倾斜冰面与游客间的动摩擦因数与第一问所求相同，忽略游客在连接处的能量损失，则防滑缓冲垫与游客（含装备）间的动摩擦因数不小于________（结果保留2位有效数字，防滑缓冲垫动摩擦因数通常在0.8-1.5之间） 【答案】(1) 2.0 0.50 (2)1.4 【详解】（1）[1]已知拍摄间隔 ，位移 ，，， 根据逐差法公式： 代入数据得： [2]对游客受力分析，由牛顿第二定律： 整理得： 代入数据 、、、： （2）对游客从静止下滑到停止的全过程，由动能定理（初末动能均为0）： 消去，代入 、、： 解得： 要求滑行距离不超过70m，因此缓冲垫动摩擦因数不小于。 18．（13分）如图甲所示为空间足够大的某实验用箱，可视为质点的木块A质量m1=4kg，叠放在m2=1kg长为L的铁板B最左端，A右侧系有轻质细绳，被带有拉力传感器的牵引机拉动；箱内水平地板装有压力传感器，同时地板还可对B提供恒定吸引力F=50N；两侧竖直挡板分别装有水平方向运动传感器和水平拉力传感器；计算机可利用这些传感器数据，测得物体B所受地板支持力FN、物体A所受细绳拉力FT，各个物体运动的v-t图像。（g=10m/s2） (1)若实验用箱以恒定加速度a竖直向下运动，压力传感器的示数为FN=60N、水平拉力传感器示数为零时，求B对A的支持力N； (2)若实验用箱静止不动，当细绳拉力大小FT0恒定时，A、B两个物体的v-t图像如图乙所示，求铁板B的长度L及细绳拉力FT0； (3)若实验用箱以（1）问的恒定加速度a竖直向下运动，同时FT=10.4N时，求A开始相对B运动，到水平方向上脱离B所用时间t。 【答案】(1) (2)， (3)0.5s 【详解】（1）对木块A与铁板B整体进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得 对木块A进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得B对A的支持力为 （2）设在0到t1时间内，木块A的加速度大小为a1，铁板B的加速度大小为a2，木块A与铁板B间动摩擦因数为μ1，铁板B与地板间动摩擦因数为μ2。由图乙可知，以后木块A从铁板B上掉落，由于图像与坐标轴围成的面积代表位移，所以铁板B的长度为 由图乙可知，木块A在铁板B上运动的加速度为 同理可得该过程铁板B的加速度为 在t1到t2时间内，对铁板B进行受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 在0到t1时间内，对铁板B进行受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 在0到t1时间内，对木块A进行受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 （3）设此过程中，木块A与铁板B间最大静摩擦力为f1max，铁板B与地板间最大静摩擦力为f2max，则， 由于，故铁板B静止不动，对木块A水平方向进行研究，设水平方向加速度为aA，对水平方向列牛顿第二定律方程有 解得 由运动学规律可得 解得t=0.5s 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块三 运动和力的关系 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1．（2026·浙江·二模）2018年11月16日，第26届国际计量大会通过了关于修订国际单位制的决议。其中质量单位“千克”改由普朗克常量h、米和秒来定义：当普朗克常量h以单位J·s表示时，取其固定数值为来定义千克。则普朗克常量用国际单位制中的基本单位表示为（     ） A． B． C． D． 2．（2026·浙江·二模）“浙BA”篮球赛火遍全网，在2025年09月29日的比赛中，金华队以67∶46锁定胜局，豪取三连胜。在比赛进行到9分31秒时，一名运动员高高跳起，后仰将球投出，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．分析篮球运动轨迹时，不能将球看成质点 B．分析篮球在空中的旋转时，可将球看成质点 C．篮球出手瞬间，手给球的作用力是球形变产生的 D．篮球出手后上升过程中处于失重状态 3．小物块沿粗糙斜面从静止开始向下滑动，频闪相机每隔相同时间拍照一次，拍摄的频闪照片如图所示，斜面始终与地面保持静止。在下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A．小物块受到的摩擦力沿斜面向下 B．斜面受到5个力作用 C．地面对斜面的摩擦力方向水平向左 D．地面对斜面的支持力等于斜面与小物块的重力之和 4．（2026·安徽亳州·模拟预测）随着我国经济的飞速发展，人们对生活水平的追求日益增高，越野拖挂房车成为众多旅行爱好者的选择。如图所示为一越野车通过挂钩与房车连接，越野车质量为M。房车质量为m。越野车行驶过程中发动机提供的牵引力为F，行驶过程中受到的阻力为；房车无动力也无制动力，行驶过程中受到的阻力为，下列说法正确的是（　　） A．两车匀速行驶的过程中越野车给房车的拉力等于 B．两车加速行驶的过程中越野车给房车的拉力等于 C．不管两车匀速还是加速，越野车给房车的拉力等于F D．两车一起刹车时，越野车与房车间的作用力有可能为0 5．（2026·吉林长春·模拟预测）经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成，它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律，下列关于牛顿运动定律理解正确的是（    ） A．牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例 B．牛顿第二定律可以写成，其中的数值在任何情况下均为1 C．作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关 D．牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系 6．某商场的智能化电动扶梯（倾角为）在无人乘坐时运转得很慢，有人站上扶梯时会先加速再匀速运转。如图所示，一质量为的顾客乘电动扶梯上楼，始终与扶梯相对静止，电梯踏板水平，下列说法中正确的是（　　） A．匀速阶段，顾客所受摩擦力的方向水平向右 B．加速阶段，顾客受到的摩擦力方向水平向左 C．设加速阶段的加速度为，顾客受到扶梯的支持力为 D．设加速阶段的加速度为，顾客受到扶梯的摩擦力为 7．电梯某次向上运行过程中速度v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（     ） A．0~60s内，电梯的平均速度大小为9m/s B．0~20s内，电梯对乘客的支持力逐渐增大 C．40~60s内，电梯对乘客的支持力小于乘客的重力 D．10s末和50s末，电梯的速度大小相等，方向相反 8．（2026·湖北孝感·三模）某快递自动分拣系统部分流水线的示意图如图所示，足够宽的水平传送带以大小为的速度匀速运行，货物以大小为的速度垂直进入传送带，经时间货物恰好与传送带相对静止。货物可视为质点，与传送带间的动摩擦因数处处相等。若仅改变，则下列关于随变化的关系图像中，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 9．（2026·陕西榆林·三模）如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，质量为的物体放在斜面体上，现用一外力作用在物体上，使物体沿斜面体向上做匀速运动，已知物体与斜面体间的动摩擦因数为，重力加速度为，外力与斜面间的夹角为，。下列说法正确的是（　　） A．物体轻轻地放在斜面体上，物体能沿斜面体下滑 B．时，外力的大小为1.2mg C．时，外力最小 D．外力的最小值为 10．（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）将一质量为M的物块套在固定光滑长杆上，物块与一质量为m的小球用轻绳连接。长杆与水平面夹角为θ=30°，如果给物块一沿着长杆向上的初速度，稳定后二者一起沿杆向上运动。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则二者稳定后，下列说法正确的是（    ） A．整体加速度大小为gcosθ B．物块受到杆的支持力大小为Mgcosθ C．此时轻绳与竖直方向的夹角恰好与θ角相等 D．若杆粗糙，且物块与小球一起沿杆向下匀速运动，则物块与杆间的动摩擦因数为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．（2026·河南驻马店·模拟预测）如图所示，质量为的半圆柱体放在水平面上，质量为的小球放在半圆柱体上，现用斜向下的外力作用在半圆柱体上，使半圆柱体和小球共同向左做匀加速直线运动。已知外力与水平方向的夹角为，小球与球心的连线与水平方向的夹角为，半圆柱体与水平面间的动摩擦因数为，忽略小球与半圆柱体间的摩擦力，重力加速度取，，。则下列说法正确的是（     ） A．小球的加速度大小为 B．半圆柱体对小球的支持力大小为 C．外力的大小为 D．半圆柱体对水平面的压力大小为 12．（2026·湖北孝感·模拟预测）如图甲，倾角为的足够长斜面体放置在粗糙水平面上。时刻，可视为质点的小物块、以相同初速度沿斜面下滑，和的速度随时间变化的关系图像如图乙所示。时间内地面对斜面体的摩擦力始终为零。则（     ） A．和的加速度大小之比为 B．时间内和的位移大小之比为 C．和的质量相等 D．、与斜面间的动摩擦因数、的关系为 13．（2026·湖南邵阳·三模）如图甲所示，在倾角的足够长的光滑斜面上，放着质量均为的A、B两物块，轻弹簧一端与物块相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从时刻开始，对A施加一沿斜面向上的恒力使物块A沿斜面向上运动，在A、B分离前，它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示，运动位移为时，A与B分离。重力加速度为，下列说法正确的是（    ） A．恒力的大小为 B．弹簧的劲度系数等于 C．A与B分离时，A的加速度大小为 D．A与B分离后，A还能继续沿斜面向上运动 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14．（14分）Ⅰ、（2026·广西崇左·二模）某实验小组为测量木块与桌面间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示。 一、实验装置：水平桌面、木块（安装有遮光片）、轻质细线、光电门、光滑的滑轮、托盘、力传感器、重物。 二、实验步骤： A．用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，其示数如图乙所示； B．安装实验器材，木块置于距离光电门的位置； C．在托盘中放入适当重物，牵引着木块在桌面上加速滑动，记录下光电门的遮光时间和力传感器的示数； D．改变托盘中重物的质量，重复实验，记录多组数据； E．整理实验器材。 三、数据处理：根据实验数据，做出图像，如图所示。 (1)遮光片的宽度__________mm。 (2)这个实验中，__________（填“需要”或“不需要”）让重物的质量远小于木块的质量，请说明理由：_____________________________________________。 (3)已知重力加速度大小，由图丙可知，木块的质量____，木块与桌面间的动摩擦因数_______。（结果均保留两位有效数字） Ⅱ．（2026·湖北孝感·三模）某兴趣小组利用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置（如图所示），设计了两种方案来测量滑块与长木板间的动摩擦因数。已知遮光片的宽度为，当地重力加速度为g，长木板水平，滑块从出发点由静止开始运动。 方案一：保持光电门与出发点的距离不变并记录，改变钩码总质量，记录每次力传感器的示数和遮光片的挡光时间； 方案二：保持钩码总质量不变并记录，改变光电门与出发点的距离，记录每次实验的距离和遮光片的挡光时间。 (1)某次实验中，遮光片通过光电门的挡光时间为，则滑块经过光电门的瞬时速度为______。 (2)设滑块（含遮光片）质量为，滑块做匀加速直线运动，请结合运动学公式与牛顿第二定律分析： ①方案一中，距离不变，推导力传感器示数与挡光时间的关系式； ②方案二中，钩码总质量不变，推导距离与挡光时间的关系式。 为得到线性关系，下列作图方式正确的是（     ） A．方案一作图像，方案二作图像 B．方案一作图像，方案二作图像 C．方案一作图像，方案二作图像 D．方案一作图像，方案二作图像 (3)按照（2）中得到的线性关系，确定图像的斜率与截距后，为进一步计算动摩擦因数，方案一______（选填“必须”或“不必”）测定滑块质量的具体值，方案二______（选填“必须”或“不必”）测定滑块质量的具体值。 (4)关于本实验的要求和误差分析，下列说法正确的是（　　） A．方案一不需要满足远小于 B．为减小系统误差，应选用宽度较大的遮光片来测量速度 C．定滑轮与轴间的摩擦会使测得的动摩擦因数的值偏大 D．若滑块释放时具有初速度，会使测得的动摩擦因数的值偏大 15．（8分）（2026·辽宁大连·模拟预测）我们在一些问题中可以忽略绳子的质量建立理想化物理模型，认为轻质绳上的弹力处处相等，这种理想化的条件与真实情景相比有哪些区别和联系呢？ (1)如图一所示，质量分布均匀的长绳AB质量为m，长度为l，B端与一质量为M的物块相连，物块可视为质点。现在A端施加一个大小恒定为F的水平外力，使绳拉着物块沿光滑水平面做直线运动。请利用上述物理量，写出绳上距A端x处的拉力与x的关系式，并利用此关系式证明：若绳的质量m远小于物块质量M，可认为绳中拉力处处相等，且等于绳子端点受到的力F。 (2)如果物理情境中是链条，往往不能忽略其质量，链条各处的力也并不相同。如图2所示，悬挂的链条粗细与质量分布均匀，其质量为m，悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别和，两切线交点为C，重力加速度为g。可以判断出整个链条F点处弹力最小，请计算出该最小弹力的大小。 16．（11分）（2026·福建南平·二模）如图（a）为一款磁吸式平板电脑支架，吸盘转动可以使平板电脑静止在任意平面上。已知某平板电脑的质量m=0.5kg，与吸盘的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 (1)将支架置于水平桌面上，平板电脑静止于吸盘上方，且与水平面夹角θ=37°，如图（b）所示。求吸盘对平板电脑的摩擦力大小以及桌面对支架的摩擦力大小（sin37°=0.6）； (2)若吸盘对平板电脑的吸引力F=20N，吸盘朝下，将平板电脑置于吸盘正下方，如图（c）所示。现使支架和平板电脑竖直向上加速运动，求加速度的最大值； (3)为保证平板电脑能静止在任意平面上，求吸盘对平板电脑吸引力的最小值。 17．（12分）（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）近年来，哈尔滨冰雪旅游持续火爆，冰雪大世界更是成为标志性打卡地，其中全长521米的冰滑梯凭借惊险刺激的体验吸引了无数游客。校园电视台的同学们在为家乡拍摄宣传纪录片时，利用无人机在游客从静止开始下滑过程中每隔1.0秒拍摄一张照片，照片记录了游客下滑过程中的部分位置如图1。假设冰滑梯可视为一个粗糙程度处处相同的倾斜斜面如图2，游客（含装备）可视为质点，下滑过程中不考虑空气阻力。（，，） (1)通过无人机拍摄的照片可测算出游客沿斜面下滑阶段部分位移，，， ①利用逐差法计算游客在冰滑梯上下滑的加速度大小为________（结果保留2位有效数字） ②若已知冰滑梯的倾角，求倾斜冰面与游客（含装备）之间的动摩擦因数________（结果保留2位有效数字） (2)为保障安全，实际游玩中在滑梯底端后的水平面上铺设有固定在地面上的防滑缓冲垫，且要求在垫上滑行距离不能超过70m。假设冰滑梯全长，冰滑梯的倾角，若倾斜冰面与游客间的动摩擦因数与第一问所求相同，忽略游客在连接处的能量损失，则防滑缓冲垫与游客（含装备）间的动摩擦因数不小于________（结果保留2位有效数字，防滑缓冲垫动摩擦因数通常在0.8-1.5之间） 18．（13分）如图甲所示为空间足够大的某实验用箱，可视为质点的木块A质量m1=4kg，叠放在m2=1kg长为L的铁板B最左端，A右侧系有轻质细绳，被带有拉力传感器的牵引机拉动；箱内水平地板装有压力传感器，同时地板还可对B提供恒定吸引力F=50N；两侧竖直挡板分别装有水平方向运动传感器和水平拉力传感器；计算机可利用这些传感器数据，测得物体B所受地板支持力FN、物体A所受细绳拉力FT，各个物体运动的v-t图像。（g=10m/s2） (1)若实验用箱以恒定加速度a竖直向下运动，压力传感器的示数为FN=60N、水平拉力传感器示数为零时，求B对A的支持力N； (2)若实验用箱静止不动，当细绳拉力大小FT0恒定时，A、B两个物体的v-t图像如图乙所示，求铁板B的长度L及细绳拉力FT0； (3)若实验用箱以（1）问的恒定加速度a竖直向下运动，同时FT=10.4N时，求A开始相对B运动，到水平方向上脱离B所用时间t。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $