第08讲 牛顿运动定律基础与两类基本问题(专项训练)(四川专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-06-29
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3份
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56页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 牛顿运动定律 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.52 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 罗仲达 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58545562.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以牛顿运动定律为核心,构建“概念-方法-应用”三级体系,通过考情研判、知识解构与分层演练,系统突破力与运动关系及两类基本问题。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识解构|4知识点|牛顿定律“四性”理解、两类问题解题步骤(加速度为桥梁)、受力分析“一重二弹三摩擦”顺序|从惯性(第一定律)→相互作用(第三定律)→力与运动定量关系(第二定律)→应用(两类问题),形成逻辑闭环|
|基础演练|5题型|图像问题“轴-点-斜率”分析法、瞬时性问题弹簧/绳模型处理|题型与知识点一一对应,覆盖选择(概念辨析)、计算(运动学公式结合)|
|真题实战|5真题|实际情境(火箭发射、跳伞)建模、多过程问题分段处理|聚焦高考高频情境,强化科学思维中的模型建构与推理|
内容正文:
第08讲 牛顿运动定律基础与两类基本问题(专项训练)
目 录
研判·考情前瞻 1
巩固·知识解构 1
知识点1 牛顿第一定律(惯性定律) 2
知识点2 牛顿第三定律 2
知识点3 牛顿第二定律 3
知识点4 两类基本问题 4
模拟·基础演练 4
题型01 牛顿第一定律 4
题型02 牛顿第三定律 7
题型03 牛顿第二定律 11
题型04 两类基本问题的应用 16
题型05 牛顿定律的图像应用 20
重难·创新演练 25
真题·实战演练 31
研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
牛顿运动定律
——
——
两类基本问题
四川卷·T7,4分
——
考情分析
题型与考向:以选择题和计算题为主,是高考力学的基础核心内容。选择题常考查牛顿第一定律(惯性、力与运动关系的理解)、牛顿第三定律(相互作用力与平衡力的辨析);计算题则以牛顿第二定律为核心,考查两类基本问题——已知运动求力和已知力求运动,常与匀变速运动规律结合考查。
情境与立意:
1.生活科技类:电梯升降、蹦极、跳伞、火箭发射等实际情境中的受力与加速度分析。
2.交通安全类:汽车刹车、启动过程中的动力学分析;安全气囊、安全带的作用原理。
3.物理学史类:伽利略理想斜面实验对牛顿第一定律的贡献。
复习目标
1.牛顿第一定律:理解力不是维持运动的原因而是改变运动状态的原因,掌握惯性大小仅与质量有关,能解释生活中惯性现象。
2.牛顿第三定律:掌握一对作用力与反作用力的特点(等大、反向、共线、异体、同性质),能准确区分其与一对平衡力(等大、反向、共线、同体、不一定同性质)。
3.牛顿第二定律:理解F=ma的矢量性(加速度方向与合力方向一致)、瞬时性(力与加速度同时产生、变化、消失)、同体性(研究对象统一),会沿加速度方向建轴列方程。
4.两类基本问题:①已知力求运动——受力分析求合力→由牛顿第二定律求加速度→由运动学公式求速度、位移;②已知运动求力——由运动学公式求加速度→由牛顿第二定律求合力→由受力分析求未知力;加速度始终是联系力与运动的桥梁。
巩固·知识解构
知识点1 牛顿第一定律(惯性定律)
一、牛顿第一定律的内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
二、对牛顿第一定律的理解
(1)揭示了力与运动的关系:力不是维持运动的原因,而是改变物体运动状态(产生加速度)的原因。
(2)定义了惯性:物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。质量是惯性大小的唯一量度,与物体的速度、受力情况无关。
(3)打破了“力是维持运动原因”的错误观点——物体不受力时可以做匀速直线运动,不需要力来维持。三、对于惯性的理解
(1)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何状态下都有惯性。
(2)质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。
(3)惯性与速度大小无关——速度大不代表惯性大,改变其运动状态可能更难(因为动量更大),但惯性本身只由质量决定。
知识点2 牛顿第三定律
一、牛顿第三定律的内容
两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
二、相互作用力的特点
四同:大小相同、性质相同(如都是弹力或都是摩擦力)、同时产生同时消失、在同一条直线上。
三异:方向相反、作用在不同物体上(不可抵消)、效果不同(作用在不同物体上产生各自的效果)。
三、平衡力与相互作用力的区别
平衡力
相互作用力
受力物体
同一个受力物体
两个不同的受力物体
力的性质
不一定相同
一定相同
依存关系
一个消失,另一个依然可以存在
同时产生、同时消失
作用效果
可抵消(合力为零)
不可合成
✨得分速记:对牛顿第三定律的三点提醒
(1) 作用力与反作用力总是等大、反向、共线、同性质,且同时产生、同时消失。
(2) 作用力与反作用力作用在不同物体上,不能相互抵消(平衡力才作用在同一物体上)。
(3) 区分作用力与反作用力和平衡力时,关键看受力物体是否相同(不是唯一标注,还需注意其他条件)。
知识点3 牛顿第二定律
一、牛顿第二定律的内容
物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。
表达式:
二、对牛顿第二定律的“四性”理解
(1)瞬时性:加速度与合外力是瞬时对应关系——力变,加速度立即变;力消失,加速度立即消失(具有瞬时对应关系)。
(2)矢量性:是矢量式,a与F合方向总相同。
(3)独立性:每个力各自独立地产生加速度,合力产生的加速度等于各分力产生加速度的矢量和。
(4)同一性:F、m、a 必须对应同一研究对象和同一参考系(通常选地面)。
三、应用牛顿第二定律的解题步骤
(1)确定研究对象。
(2)对研究对象进行受力分析,画出受力示意图。
(3)建立坐标系(通常沿运动方向和垂直运动方向分解)。
(4)列方程:(平衡时)。
(5)联立求解,讨论结果的合理性。
✨得分速记:对牛顿第二定律的三点提醒
(1)中F是合力,不是某个分力,a与合力方向相同。
(2) 加速度与合力具有瞬时对应关系——力变则加速度立即变,不存在滞后。
(3) 列方程时先规定正方向,各力的正负号要正确代入。
知识点4 两类基本问题
一、第一类问题:已知受力情况求运动情况
(1)解题思路:受力分析 → 求合力 → 由求加速度 → 由运动学公式求速度、位移等。
(2)核心公式:,结合运动学公式等带入运算。
二、第二类问题:已知运动情况求受力情况
(1)解题思路:由运动学公式求加速度 → 由求合力 → 受力分析求未知力。
(2)核心公式:结合运动学公式推算加速度a,再由求力。
三、两类问题的桥梁
加速度是联系受力与运动的桥梁——受力情况决定加速度,加速度决定运动变化。
四、解题策略
(1)受力分析要准确:按“一重二弹三摩擦四其他”的顺序找力,不多不漏。
(2)运动分析要清晰:明确初速度、末速度、位移、时间等已知量和未知量。
(3)加速度是核心:无论哪类问题,都必须先求出加速度,再求解其他量。
模拟·基础演练
考查重点:牛顿第一、第三定律的认识、牛顿第二定律的相关计算……
⏳题型01 牛顿第一定律
1.(2025·四川泸州·一模)我国科研训练中心配备了用大型运输机改装的失重飞机,可模拟太空失重环境。飞行员驾驶飞机在竖直面内做抛物线飞行,单次可实现飞机在秒内处于完全失重状态,下列说法正确的是( )
A.飞机在完全失重过程中机械能不变 B.飞机在完全失重过程中没有惯性
C.飞机在完全失重过程中不受重力 D.完全失重过程中飞机内可用天平测质量
【答案】A
【详解】A.飞机在完全失重过程中机械能不变。在抛物线飞行中,忽略空气阻力等非保守力,只有重力做功,机械能(动能与重力势能之和)守恒,故机械能不变,故A正确;
B.飞机在完全失重过程中没有惯性。惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与运动状态无关。失重状态不影响惯性,飞机仍有惯性,故B错误;
C.飞机在完全失重过程中不受重力。完全失重是重力作用的表现,飞机仍受重力作用,只是加速度等于重力加速度,导致物体间无压力,故C错误;
D.完全失重过程中飞机内可用天平测质量。天平测质量依赖于重力对物体的作用(如杠杆平衡)。失重状态下,物体无重量,天平无法工作,故不能测质量,故D错误。
故选A。
2.野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A.无人机做加速运动 B.零件所受合外力为零
C.零件做匀速运动 D.零件的惯性逐渐变大
【答案】A
【详解】ABC.对零件受力分析,受重力和绳子的拉力,由于零件沿水平方向做直线运动,可知合外力沿水平方向,提供水平方向的加速度,零件水平向左做匀加速直线运动;无人机沿水平方向飞行,零件相对于无人机静止,即无人机也沿水平方向飞行做加速运动,故A正确,BC错误;
D.惯性的大小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不变,故D错误。
故选A。
3.(2024·四川广元·一模)2024年7月四川籍运动员邓雅文在奥运会赛场上获得自由式小轮车比赛冠军,比赛场景及简化图如图所示。某段比赛中运动员骑着小轮车仅靠惯性向下经历一段竖直平面内的曲面轨道直到水平地面,已知曲面轨道与水平地面平滑连接,空气阻力不可忽略。则在该过程中运动员( )
A.一直处于失重状态 B.机械能一定减小 C.惯性越来越大 D.重力的功率一直增大
【答案】B
【详解】A.在竖直方向上,小车的末速度为0,故小车在到达水平轨道前在竖直向下减速,为超重,故A错误;
B.空气阻力不可忽略,阻力做负功,由功能关系知运动员的机械能一直减小,故B正确;
C.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,运动员运动过程中质量不变,惯性不变,故C错误;
D.在竖直方向上,小车的末速度为0,末状态重力的功率为0,故D错误。
故选B。
4.(2024·四川甘孜·一模)物理学发展史上,亚里士多德、牛顿、伽利略、笛卡尔等许许多多的科学家为关于物体运动的研究做出了巨大贡献。以下选项中符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为,力不是维持物运动的原因
B.伽利略“理想实验”内容中“如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度”是可靠的事实
C.笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
【答案】C
【详解】A.伽利略“理想实验”得出结论:力不是维持运动的原因,即运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,符合事实,故A错误;
B.两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面,这是一个客观事实;而如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,这是在没有摩擦的情况下的一个推论,不符合事实,故B错误;
C.笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,符合事实,故C正确;
D.一个运动的物体,它总会逐渐停下来,是因为物体受到了摩擦力,如果不受力,运动的物体会永远运动下去,故D错误。
故选C。
5.(2025·天津·一模)(多选)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。
⏳题型02 牛顿第三定律
6.(2025·四川·一模)如图所示,一支毛笔笔顶放在水平桌面上,笔杆靠在笔架上保持静止。毛笔与笔架之间摩擦力忽略不计。下列说法正确的是( )
A.笔架对毛笔的支持力方向竖直向上
B.桌面与毛笔之间没有摩擦力
C.桌面与笔架之间有摩擦力
D.毛笔对桌面的压力与桌面对毛笔的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.笔架对毛笔的支持力属于弹力,弹力的方向应垂直于接触面指向受力物体,所以笔架对毛笔的支持力的方向应是垂直笔杆斜向右上方,不是竖直向上,故A错误;
B.毛笔有沿桌面向右滑动的趋势,所以桌面会对毛笔产生向左的摩擦力,不是没有摩擦力,故B错误;
C.对笔架进行受力分析可知,笔架受到毛笔的压力应斜向左下方,其有水平向左的分力,而笔架处于静止状态,所以桌面对笔架应有向右的摩擦力,故C正确;
D.毛笔对桌面的压力和桌面对毛笔的支持力是一对作用力与反作用力,不是平衡力,故D错误。
故选C。
7.(2025·四川巴中·模拟预测)巴中市禁钓期已于6月30日结束,如图为钓鱼爱好者在巴河天然水域休闲垂钓的情景,收线的过程中,某段时间内鱼沿直线缓慢地从位置被拉到位置,线与杆的结点O保持不动。假设线对鱼的拉力大小保持不变且小于鱼的重力,鱼视为质点。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.线对鱼的拉力大于鱼对线的作用力
B.鱼受到的合力水平向左
C.水对鱼的作用力不断减小
D.水对鱼的作用力方向可能水平向右
【答案】C
【详解】A.根据牛顿第三定律可知线对鱼的拉力大小等于鱼对线的作用力,故A错误;
B.缓慢地拉鱼,鱼受到的合力始终为零,故B错误;
C.鱼受到的拉力、重力和水的作用力,三者合力为零;拉力和重力的合力与水的作用力等大反向,因拉力大小不变,从M到N拉力与重力方向的夹角变大,则二力的合力不断减小,故水的作用力不断减小,故C正确;
D.水对鱼的作用力为竖直向上的浮力和水平向右的阻力,二力的合力方向一定不沿水平方向,故D错误。
故选C。
8.(2025·四川绵阳·三模)如图所示,成人用与水平方夹角为α、斜向上的拉力F向前拉总质量为m的小孩和雪橇,从静止开始沿直线匀加速通过距离x的过程中( )
A.雪橇对地面的压力大小是mg-Fcosα B.雪橇与地面之间摩擦力大小是Fsinα
C.拉力做功是Fx D.拉力做功是Fxcosα
【答案】D
【详解】A.将小孩和雪橇作为整体,受力分析可知,在竖直方向上
解得
根据牛顿第三定律可知,雪橇对地面的压力大小是,A错误;
B.由于雪橇做加速运动,可知摩擦力,无法比较与Fsinα的大小关系,B错误;
CD.根据功的定义可知,拉力做功,C错误,D正确。
故选D。
9.(2025·四川南充·二模)phyphox是一款可以让手机充当一个真实物理实验工具的手机软件,中文名为手机实验工坊。某同学打开手机中phyphox的加速度传感器,用手掌托着手机把手机竖直向上抛出,又迅速在抛出点接住手机,得到手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示(以竖直向上为正方向),则( )
A.时刻手机离开手掌 B.手机先超重后失重
C.手机的机械能一直增大 D.手掌对手机的支持力始终大于手机对手掌的压力
【答案】C
【详解】A.由题图可知,时间内手机没有离开手掌,速度向上,加速度向上,手机一直在向上加速,A错误;
B.时间内加速度向上,手机一直处在超重状态,B错误;
C.时间内,手机的加速度先向上再向下,时刻手机加速度刚好向下增大到等于重力加速度,所以手即将脱离手机,故时间内,手对手机的支持力一直做正功,手机机械能一直增大,C正确;
D.手掌对手机的支持力和手机对手掌的压力是一对相互作用力,大小始终相等,D错误。
故选C。
10.(2026·四川泸州·二模)(多选)如图所示,甲、乙两本完全相同的书静止在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.甲受到地面的支持力是由于甲发生了形变
B.甲对乙的弹力和乙对甲的弹力大小相等
C.地面对甲的摩擦力大小大于地面对乙的摩擦力大小
D.地面对甲的摩擦力大小等于地面对乙的摩擦力大小
【答案】BD
【详解】A.甲受到地面的支持力是由于地面发生了形变,A错误;
B.甲对乙的弹力和乙对甲的弹力是一对相互作用力,总是大小相等,方向相反,B正确;
CD.对甲乙的整体分析,因水平方向受力平衡,可知地面对甲的摩擦力与地面对乙的摩擦力大小相等方向相反,C错误,D正确。
故选BD。
11.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)(多选)如图所示,一刚性正方体盒内密封一刚性小球,盒子六面均光滑且与小球刚好相切,将其竖直向上抛出。因有空气阻力的作用,则( )
A.上升过程中,球对盒子底部有向下的作用力
B.上升过程中,球对盒子顶部有向上的作用力
C.下降过程中,球对盒子底部有向下的作用力
D.下降过程中,球对盒子顶部有向上的作用力
【答案】BC
【详解】AB.把盒子和小球看成整体,上升时空气阻力向下,设盒子的质量为,小球的质量为,阻力为,加速度向下,由牛顿第二定律得
解得
即整体加速度大于重力加速度。隔离小球,小球加速度和整体相同,取向下为正方向,设盒子对小球的作用力为,由牛顿第二定律得
解得
说明盒子对小球的作用力向下,这个力由盒子顶部施加。根据牛顿第三定律,小球对盒子顶部有向上的反作用力,故A错误,B正确;
CD.对整体,下降时空气阻力向上,由牛顿第二定律得
解得
即整体加速度小于重力加速度。隔离小球,同样取向下为正方向,由牛顿第二定律得
解得
说明盒子对小球的作用力向上,这个力由盒子底部施加。根据牛顿第三定律,小球对盒子底部有向下的反作用力,故C正确,D错误。
故选BC。
⏳题型03 牛顿第二定律
12.(2025·四川眉山·模拟预测)某无人机在竖直方向上运动的图像如图中实线所示,以竖直向上为正方向,则( )
A.在内,该无人机一直向上运动
B.在内,该无人机的动能先增大后减小
C.在内,该无人机受到的合力先减小后增大
D.末,无人机位于0时刻所在位置的下方
【答案】C
【详解】A.以竖直向上为正方向,由图可知,无人机在之后速度变为负值,无人机开始向下运动,故内该无人机的速度不是一直向上,故A错误;
B.在内,该无人机的速度从逐渐减小到0,之后再反向增大到,因此该无人机的动能先减小后增大,故B错误;
C.曲线的斜率表示无人机的加速度;在内,曲线斜率的绝对值先减小后增大,因此加速度的大小先减小后增大;根据牛顿第二定律
可知该无人机受到的合力先减小后增大,故C正确;
D.曲线与横轴所围的面积表示物体的位移,由图可知,时间轴上方所围的面积大小大于下方面积的大小,故无人机的总位移为正,末无人机位于0时刻位置的上方,故D错误。
故选C。
13.(2026·四川·模拟预测)如图所示,一根劲度系数为的轻弹簧,下端固定在倾角为的光滑斜面的底部,上端连接一木板B,木块A叠放在木板B的上面,初始时,木块A和木板B压缩弹簧静止在斜面上。现用外力再让木板B缓慢压缩弹簧一小段距离,然后撤去外力,木块A和木板B开始运动。已知木块A、木板B的质量分别为、,木块A和木板B始终相对静止,木板B从开始运动到第一次到达最高点的时间为,忽略空气阻力,重力加速度为,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A.木块A所受的摩擦力大小一直等于
B.木块A在斜面上做简谐运动的周期为
C.木板B开始运动时,木块A对木板B的摩擦力的方向沿斜面向上
D.木板B运动到最高点时,木板B的加速度大小为
【答案】D
【详解】A.以木块A和木板B整体为研究对象,系统受弹力和沿斜面方向的重力分力作用,合外力大小与位移成正比,故A、B一起做简谐运动,加速度随位移变化。以沿斜面向上为正方向,对木块A受力分析,由牛顿第二定律得
由于加速度一直变化,故木块A所受的摩擦力大小不断变化,故A错误;
B.木板B从开始运动(最低点)到第一次到达最高点,经历了半个周期,即
木块A和木板B始终相对静止,故木块A在斜面上做简谐运动的周期为,故B错误;
C.木板B开始运动时,系统处于最低点,回复力沿斜面向上,整体加速度沿斜面向上,对木块A有
故木板B对木块A的摩擦力的方向沿斜面向上;根据牛顿第三定律可知,木块A对木板B的摩擦力的方向沿斜面向下,故C错误;
D.初始静止时,系统处于平衡位置,弹簧压缩量满足
再压缩后撤去外力,此时为简谐运动的最低点,系统偏离平衡位置的位移大小为;根据简谐运动的对称性,到达最高点时系统偏离平衡位置的位移大小也为,回复力方向沿斜面向下,大小为
对整体由牛顿第二定律得
解得加速度大小,故D正确。
故选D。
14.(2026·四川·模拟预测)如图甲所示,倾角的光滑斜面固定在水平面上,自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一质量为的小球,从离弹簧上端一定距离的位置静止释放,接触弹簧后继续向下运动。小球运动的图像如图乙所示,其中段为直线,段是与相切于点的平滑曲线,是平滑曲线,不考虑空气阻力,重力加速度为。关于小球的运动过程,下列说法正确的是( )
A.小球在时刻所受弹簧弹力大于
B.小球在时刻的加速度大于
C.小球从时刻所在的位置由静止释放后,不能回到出发点
D.小球从时刻到时刻的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
【答案】B
【详解】A.小球在时刻速度达到最大,此时弹簧的弹力等于重力沿斜面的分力,即,故A错误;
B.由题意可知,时刻小球刚好与弹簧接触且弹簧无形变,此时小球的加速度
由图乙可知,A点图线斜率的绝对值小于C点图线斜率的绝对值,分析可知小球在时刻的加速度大于,故B正确;
C.整个过程中,弹簧和小球组成的系统机械能守恒,故小球从C点释放能到达原来的释放点,故C错误;
D.小球从时刻到时刻的过程中,由系统机械能守恒知小球重力势能的减少量与动能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量,故D错误。
故选B。
15.(2026·四川绵阳·一模)东风-5C是中国研制的液体燃料洲际弹道导弹,最大射程超过1万公里,具备全球打击能力。设某导弹起飞质量M=5×104 kg,竖直起飞阶段发动机以 =250 kg/s 的速率向后喷射燃气,燃气相对导弹的喷射速度 v=2800 m/s,重力加速度 g=10 m/s2,忽略空气阻力。求起飞瞬间导弹的竖直向上加速度( )
A.3 m/s2 B.4 m/s2 C.5 m/s2 D.6 m/s2
【答案】B
【详解】对喷射出的气体微元,动量定理得
变形得
则对起飞时的导弹,竖直方向受力分析
解得导弹加速度为
故选B。
16.(2026·四川广安·模拟预测)如图所示,在一箱子内放有、两个物体,、之间用轻弹簧相连,整个系统用绳系于天花板上,处于静止状态,其中,,。在剪断绳子的瞬间,忽略空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.的加速度大小为 B.的加速度大小为
C.对C的压力大小为 D.对C的压力大小为
【答案】D
【详解】A.在剪断绳子的瞬间,弹簧的弹力不变,仍然等于A的重力,故A的合力仍然为零,故A的加速度大小为0,故A错误;
BC.假设物体B和C一起运动,根据牛顿第二定律有
解得
故假设成立,故B错误;
D.对C,根据牛顿第二定律有
解得,故C错误,D正确。
故选D。
17.(2025·四川·模拟预测)(多选)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,质量分别为3m、2m、m的A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接,在沿斜面向上的恒力F作用下三者保持静止,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.在轻绳被烧断的瞬间,A的加速度大小为
B.在轻绳被烧断的瞬间,B的加速度大小为
C.突然撤去外力F的瞬间,B的加速度大小为
D.突然撤去外力F的瞬间,C的加速度大小为0
【答案】ACD
【详解】AB.把A、B、C看成是一个整体进行受力分析,根据平衡条件可得
在轻绳被烧断的瞬间,A、B之间的绳子拉力为零,对A,由牛顿第二定律有
解得
对B,根据牛顿第二定律可得
对C,由平衡条件可得
联立解得
故A正确,B错误;
CD.突然撤去外力的瞬间,对A、B整体有
解得
则突然撤去外力的瞬间,B的加速度大小为,受力没有变化,所以加速度等于零。
故CD正确。
故选ACD。
18.(2025·四川成都·二模)(多选)如图所示,“系留照明”无人机系统广泛应用于抢险救灾照明中。系统由地面设备、足够长的系留电缆、无人机(含照明灯)组成。无人机质量为,系留电缆柔软且不可伸长,单位长度的质量为。无人机从地面静止启动后受升力、重力和电缆拉力作用,在竖直方向上先做匀加速运动,后做匀减速运动直至速度为零,最终悬停在离地的预定高度。若加速阶段与减速阶段的加速度大小均为,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.无人机上升全过程的最大速度为
B.无人机上升全过程的时间为
C.系统上升全过程重力势能增加
D.无人机向上匀加速运动时升力大于
【答案】BD
【详解】A.设无人机上升全过程的最大速度为,则
求得
故A错误;
B.无人机上升全过程的时间为
故B正确;
C.系统上升全过程重力势能增加
又
求得
故C错误;
D.无人机向上匀加速运动上升的高度为
若若不考虑地面上的电缆对空中电缆的拉力,根据牛顿第二定律有
又
解得
在考虑地面上的电缆对空中电缆的拉力后,所以无人机向上匀加速运动时升力大于,故D正确。
故选BD。
⏳题型04 两类基本问题的应用
19.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图,质量为的滑块放在足够长的木板左端,两者间的动摩擦因数为,木板的质量为,与地面间的动摩擦因数为。某时刻滑块、木板开始运动,初速度大小均为,方向相反。之后一旦滑块与木板速度相同,就设法使木板速度立即反向(大小不变)。重力加速度g取,求:
(1)刚开始运动时滑块和木板各自加速度的大小;
(2)第一次共速时的速度大小及全过程滑块的位移大小;
(3)整个过程中滑块与木板间由于摩擦而生成的热量。
【答案】(1),方向水平向左,,方向水平向右
(2),
(3)
【详解】(1)滑块向右减速运动的加速度大小,方向水平向左
木板向左减速运动的加速度大小,方向水平向右
(2)木板向右加速时的加速度大小,方向水平向右
设木板经过时间减速为零,则有
设木板再经时间与滑块第一次共速,速度均为,对滑块
对木板
解得,
二者共速后,木板速度立即反向,大小不变,二者分别以初速度大小继续运动,其加速度和之前一致,滑块一直做匀减速直线运动直至停下来,其总位移为
(3)从开始运动到二者第一次共速过程中
滑块向右滑动的位移为
木板向右滑动的位移为
二者发生的相对位移为
滑块与木板间由于摩擦生成的热量
在此过程中木板相对地面运动的路程
木板与地面间由于摩擦生成的热量
解得
经分析可知滑块、木板以后的运动情况类似,产生的热量之比不变,根据能量守恒定律可知,全过程生成的总热量
故整个过程中滑块与木板间由于摩擦生成的热量
20.(2026·福建莆田·模拟预测)某消防队员从一平台无初速度跳下,下落后双脚触地,同时采用双腿弯曲的方法缓冲。若视其在缓冲过程中自身重心匀变速下降了,,求
(1)消防队员刚着地时的速度大小;
(2)缓冲下降所用的时间;
(3)缓冲过程地面对他双脚的平均作用力的大小为自身重力的多少倍。
【答案】(1)
(2)
(3)4.6
【详解】(1)根据自由落体运动公式可得
解得消防队员刚着地时的速度大小
(2)消防队员在缓冲过程做匀减速直线运动,根据运动学公式可得
解得缓冲下降所用的时间为
(3)消防队员在缓冲过程的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
可得
21.(2026·福建厦门·模拟预测)某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离直升机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞后的图像如图甲所示。降落伞用8根对称的轻质绳悬挂运动员,每根绳与竖直中轴线的夹角均为,如图乙所示。已知运动员和降落伞的质量均为50kg,忽略运动员所受的阻力。打开降落伞后伞面所受阻力与速率成正比,即(未知)(重力加速度大小取,,)。求:
(1)打开降落伞前运动员下落的高度;
(2)打开降落伞瞬间运动员的加速度的大小和方向;
(3)每根轻质绳需能够承受的最大拉力。
【答案】(1)
(2),竖直向上
(3)
【详解】(1)由图甲可知,当运动员打开降落伞的瞬间,其速度达到了,根据自由落体运动的速度与位移关系公式
解得运动员下落的高度为
(2)当运动员和降落伞最终做匀速直线运动时,系统处于平衡状态,由图甲可知最终的稳定速度为,此时整个系统受到的重力与阻力平衡,即
打开降落伞后伞面所受阻力与速率成正比,即
解得阻力系数
在打开降落伞的瞬间,降落伞伞面受到的瞬时阻力为
根据牛顿第二定律有
解得加速度大小为
由于合力向上,故加速度方向竖直向上。
(3)对运动员进行受力分析,悬绳对运动员的拉力在减速下落阶段的初始瞬间达到最大值,此时运动员受到竖直向下的重力和8根对称分布、与竖直中轴线夹角均为的轻绳的拉力,根据牛顿第二定律
解得每根轻质绳需能够承受的最大拉力为
22.(2026·广东惠州·一模)如图(a)所示,一科研小组计划研究某小型无人机的发射性能,将质量为的小型无人机装载到质量为的母机上,系统在竖直向上的恒定升力作用下,从地面静止起飞,经时间后系统速度为,此时母机发射筒内的少量火药在极短时间内释放化学能,使无人机瞬间以的速度与母机竖直向上分离,之后将作用在母机上的恒定升力调整为,同时,风洞装置对母机施加如图(b)所示的水平风力(以系统静止起飞时为计时起点),为常量,忽略空气阻力和系统质量的变化,重力加速度,求:
(1)恒定升力的大小;
(2)分离后,母机还需多长时间落地;
(3)母机落地时的水平距离与的关系。
【答案】(1)
(2)
(3)当时,;当时,
【详解】(1)系统从静止开始匀加速运动,后速度为,由运动学公式得加速度
对整体(总质量)由牛顿第二定律
解得
(2)分离过程动量守恒,设分离后母机速度为,无人机速度为,有
解得,方向向上。
分离前系统上升的高度
分离后母机质量,升力为,由牛顿第二定律(向下为正)
解得,方向向下。
设分离后落地时间为,位移向下为,由运动学公式
解得正根(负根舍去)
(3)水平方向内,水平位移为0;
分离后母机水平加速度,分离后总运动时间为,分两种情况:
当分离后全程受水平风力,水平位移
当风力作用秒后,剩余秒水平匀速;
前秒位移,秒末速度,匀速位移
总位移
⏳题型05 牛顿定律的图像应用
23.(2026·四川绵阳·二模)一物体在恒定的水平外力作用下沿粗糙水平面运动的速度时间图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.外力小于摩擦力
B.外力等于摩擦力
C.在到的过程中,外力方向与摩擦力方向相同
D.在到的过程中,外力方向与摩擦力方向相同
【答案】C
【详解】图的斜率表示加速度,物体先做匀减速直线运动再反向做匀加速直线运动,由于图像在内的斜率大于内的斜率,因此物体第一段运动的加速度大于第二段运动的加速度,由可知物体第一段运动的合力大于第二段运动的合力,因此在的时间段内外力与摩擦力同向使得物体减速,在的时间段内外力与摩擦力反向使得物体反向加速,因此外力大于摩擦力。
故选C。
24.(2025·四川德阳·一模)如图(1)所示,倾角为θ的足够长斜面固定在水平面上,甲、乙与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度v0沿斜面下滑,甲和乙的位置x随时间t的变化的关系曲线如图(2)所示。已知两条曲线均为抛物线,乙的x-t曲线在t=t0时切线斜率为0,重力加速度大小为g。则0~t0内( )
A.
B.甲的速度变化量大小为3v0
C.甲、乙的加速度相同
D.甲、乙构成的系统动量守恒
【答案】D
【详解】B.0~t0时间内甲做匀加速直线运动,乙做匀减速运动,t0时刻速度减为零,则,
联立解得
所以甲的速度变化量大小为,故B错误;
C.甲的加速度大小为
乙的加速度大小为
所以甲乙加速度大小相等,方向相反,故C错误;
D.由于甲乙加速度大小相等,方向相反,即二者组成的系统合力为零,系统动量守恒,故D正确;
A.根据牛顿第二定律有,,
联立可得,故A错误。
故选D。
25.(2025·四川内江·模拟预测)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。以下说法错误的是( )
A.物体的质量为0.75kg
B.0~8s时间内拉力的冲量为18N⋅s
C.0~8s时间内物体动量变化量的大小4kg⋅m/s
D.0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功为30J
【答案】A
【详解】A.根据v−t图像的斜率表示加速度,由图3可知,在2~6s时间内物体的加速度为
由图2可知,在2~6s时间内F2=3N,根据牛顿第二定律有
可得
在6~8s时间内物体匀速运动,此时
联立解得,故A错误,符合题意;
B.根据F−t图像与时间轴围成的面积表示冲量,根据图2可得0~8s时间内拉力的冲量为,故B正确,不符合题意;
C.前2s内物体处于静止状态静摩擦力f1=1N,2~6s内物体做匀加速运动;6~8s内物体做匀速直线运动,在此过程中物体拉力与摩擦力相等,即f2=2N,物体在0~8s时间内根据动量定理有,故C正确,不符合题意;
D.6~8s内物体做匀速运动,可知滑动摩擦力等于此时的拉力为f2=2N,由图3的面积关系可得物体的位移为
则物体克服摩擦力所做的功为,故D正确,不符合题意。
故选A。
26.(2025·四川绵阳·模拟预测)如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻()长木板速度为时,将一物块轻放到木板上,已知物块与木板的质量相等,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后,物块运动的速度一时间图像可能是下列选项中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】如图所示,可设二者达到速度后,一起匀减速至时刻停止。
对物块,有,则
对木板,有,则
二者一起匀减速时,有,则
A B.当时,可推出,矛盾,故A B均错误;
C.当时,可推出,故C正确;
D.当时,可推出,故D错误。
故选C。
27.(2026·四川泸州·模拟预测)(多选)如图(甲)所示,物体原来静止在水平地面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图(乙)所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2。根据题目提供的信息,下列判断正确的是( )
A.物体的质量m=4kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3
C.物体与水平面的最大静摩擦力fmax=6N
D.在F为10N时,物体的加速度a=2.5m/s2
【答案】BC
【详解】AB.物体先做变加速运动过程,根据牛顿第二定律有
变形得
结合图乙有,
解得m=2kg,μ=0.3,故A错误,B正确;
C.结合上述,物体与水平面的最大静摩擦力,故C正确;
D.结合上述,在F为10N时,物体的加速度,故D错误。
故选BC。
28.(2025·四川·模拟预测)(多选)如图甲所示,水平轻弹簧左端固定,右端与水平地面上的小物块相连(未拴接),将弹簧压缩x后锁定,时解除锁定,释放小物块。计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的图线如图乙所示,其中段为曲线,bc段为直线,虚线是时图线的切线,图线上a点对应的速度值最大,此时弹簧的长度为l。已知小物块的质量为m,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A.小物块与地面间的动摩擦因数为
B.小物块与地面间的动摩擦因数为
C.弹簧的劲度系数为
D.该弹簧的原长为
【答案】BC
【详解】AB.从图像段可知,小物块脱离弹簧后的加速度
由牛顿第二定律有
解得,故A正确,B错误;
C.时,瞬时加速度
设弹簧的劲度系数为,由胡克定律,弹簧弹力
由牛顿第二定律得
解得,故C错误;
D.在点,小物块的加速度为0,设弹簧的形变量(压缩量)为,有
则,故D正确。
本题选择错误的,故选BC。
重难·创新演练
设题创新:特殊图像(T3);
1.(2024·江苏南通·模拟预测)如图所示,在光滑水平地面上,有一铁块沿粗糙斜面体下滑,关于之间的相互作用力。下列说法正确的是( )
A.对的作用力方向竖直向上
B.对的作用力垂直斜面向下
C.对做功等于对做功
D.对做功小于对做功
【答案】D
【详解】A.物块沿斜面下滑过程中,斜面沿光滑水平面向右加速运动,由牛顿第二定律可知物块对斜面的作用力在水平方向的分力产生斜面沿水平面向右加速度,即物块对斜面的作用力不可能竖直向下,由牛顿第三定律可知,斜面对物块的作用力不可能竖直向上,A错误;
B.对物块P受力分析可知,下滑过程中,受竖直向下的重力,垂直斜面的弹力和斜面给物块的滑动摩擦力,斜面对物块的作用力为弹力和摩擦力的合力,所以斜面对物块的作用力一定不垂直斜面,由牛顿第三定律可知,物块对斜面的作用力也不垂直斜面,B错误;
CD.设物块P机械能的减少量为,斜面Q机械能的增加量为,摩擦产生的热能为Q,根据能量守恒可知,
对物块P由功能关系可知
对斜面Q由功能关系可知
联立可知,对做功小于对做功,C错误,D正确。
故选D。
2.(2026·安徽芜湖·模拟预测)如图甲所示,一光滑斜面固定在水平地面上,其底端固定一轻质弹簧,将质量为的物块从斜面顶端由静止释放,物块运动到最低点的过程中,其加速度随位移变化的规律如图乙所示,则( )
A.弹簧的劲度系数为
B.
C.弹簧的最大弹性势能为
D.物块的最大动能为
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,在过程中,物块加速度恒为,说明物块未接触弹簧,斜面光滑,由牛顿第二定律得
在处加速度为0,物块受力平衡,此时弹簧压缩量为,由平衡条件得
联立解得弹簧劲度系数,故A错误;
B.物块接触弹簧后做简谐运动,平衡位置在处。若物块在处速度为0,根据简谐运动的对称性,应有
但物块在处已经具有向下的速度,说明物块会运动到关于对称点的下方才停止,即振幅大于,所以,故B错误;
C.物块运动到最低点时,速度为0,弹簧弹性势能最大。对物块从释放到最低点的全过程应用机械能守恒定律,重力势能的减小量等于弹性势能的增加量,即
又
所以,故C错误;
D.物块向下先做匀加速运动,挤压弹簧后做加速度逐渐减小的加速运动,当位移为时,动能最大,由动能定理可知最大动能为
联立,
解得,故D正确。
故选D。
3.(2026·湖南·一模)如图甲所示,物块放在光滑的平台上,绕过光滑定滑轮的轻绳一端连在物块上,另一端吊着物块,滑轮与物块间的轻绳水平,用水平力向右拉物块,使其从静止开始做匀加速直线运动,运动位移大小为时,速度大小为,其图像如图乙所示,轻绳足够长,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.物块A的质量等于
B.物块B的质量等于
C.当时,轻绳上的拉力大小等于
D.撤去拉力的一瞬间,物块的加速度大小等于
【答案】A
【详解】AB.对A、B整体分析,根据牛顿第二定律有
由运动学公式
可得
联立解得
结合图乙可知,图像斜率
纵轴截距
解得,
则。故A正确,B错误;
C.当时,代入公式得
解得
对物块B,由牛顿第二定律
解得。故C错误;
D.撤去拉力的瞬间,对整体由牛顿第二定律
解得。故D错误。
故选A。
4.(2026·湖北孝感·模拟预测)(多选)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 。
5.(2025·湖南·模拟预测)(多选)如图所示,一根匀质软细绳长为,质量为,下端与水平地面接触,细绳处于竖直状态。释放上端后,细绳不断坠落到地面。设碰撞为完全非弹性碰撞,重力加速度为,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.细绳完全下落到地面所用时间为
B.细绳对地面的最大作用力为
C.细绳对地面的作用力F随顶端下落的高度h变化的规律为
D.细绳对地面的作用力F随顶端下落的时间t变化的规律为
【答案】AC
【详解】A.将细绳看作有很多质点组成,做自由落体运动,对于最顶端质点,根据自由落体运动位移公式
解得
所以细绳完全下落到地面所用时间为,故A正确;
BCD.设顶端下落高度为h时,速度满足
此时落地部分细绳质量,取极短时间内下落的一小段绳为研究对象,质量,根据动量定理
解得
地面对细绳的支持力
根据牛顿第三定律,细绳对地面作用力
当h=L时,
即最大作用力为,又
解得,故BD错误;C正确。
故选AC。
真题·实战演练
高频考点:力与运动综合、图像问题
1.(2024·天津·高考真题)生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板和侧板对重物的弹力分别为、,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A.增大,增大
B.减小,增大
C.增大,减小
D.减小,减小
【答案】B
【详解】对重物受力分析,设底板与水平面之间的夹角为,如图所示
小车匀速时,有,小车加速时,有
其中,则减小,增大。
故选B。
2.(2025·甘肃·高考真题)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为( )(重力加速度g取)
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,由牛顿第二定律有
代入数据解得
故选A。
3.(2025·北京·高考真题)模拟失重环境的实验舱,通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出,上升到最高点后回落,再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中,受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大,f随时间t的变化如图所示(向上为正)。下列说法正确的是( )
A.从到,实验舱处于电磁弹射过程 B.从到,实验舱加速度大小减小
C.从到,实验舱内物体处于失重状态 D.时刻,实验舱达到最高点
【答案】B
【详解】A.间,f向下,先增大后减小,可知此时速度方向向上,先增大后减小,故实验舱先处于弹射过程后做竖直上抛运动;故A错误;
B.由于受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大则f—t图的形状与v—t图的形状是一模一样的,则实验舱加速度大小在减小,故B正确;
C.间,f向上,先增大后减小,可知此时速度方向向下,先增大后减小,先向下加速后向下减速,加速度先向下后向上,先失重后超重,故C错误;
D.根据前面分析可知时刻速度方向改变,从向上变成向下运动,故时刻到达最高点,故D错误。
故选B。
4.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)(多选)如图,物块的质量分别为、、,通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与连接,与位于正下方的用劲度系数为的轻弹簧相连。初始时托住和,使弹簧处于原长,三个物块均静止。现同时无初速度释放和,运动中,物块均视为质点且不与滑轮相碰,不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,弹性势能(为形变量),重力加速度大小为。则( )
A.释放后瞬间的加速度大小为
B.释放后瞬间轻绳上的拉力大小为
C.释放后下降的最大距离为
D.释放后的速度最大值为
【答案】AD
【详解】AB.根据题意可知,初始时弹簧处于原长,释放后瞬间,弹簧形变量不变,设释放后瞬间轻绳上的拉力大小为,对、整体,由牛顿第二定律有
对,由牛顿第二定律有
联立解得,,故A正确,B错误;
CD.根据题意,把物块看成整体,左边受向下的,右边也受向下的,整体合力为零,由动量守恒定律有
则有
可得
解得,
设释放后下降的最大距离为,则,此时弹簧形变量为
由能量守恒定律有
解得
释放后的速度最大时为,则有
又有
解得
则有,
由能量守恒定律有
解得,故C错误,D正确。
故选AD。
5.(2024·海南·高考真题)某游乐项目装置简化如图,A为固定在地面上的光滑圆弧形滑梯,半径,滑梯顶点a与滑梯末端b的高度,静止在光滑水平面上的滑板B,紧靠滑梯的末端,并与其水平相切,滑板质量,一质量为的游客,从a点由静止开始下滑,在b点滑上滑板,当滑板右端运动到与其上表面等高平台的边缘时,游客恰好滑上平台,并在平台上滑行停下。游客视为质点,其与滑板及平台表面之间的动摩擦系数均为,忽略空气阻力,重力加速度,求:
(1)游客滑到b点时对滑梯的压力的大小;
(2)滑板的长度L
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设游客滑到b点时速度为,从a到b过程,根据机械能守恒
解得
在b点根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律得游客滑到b点时对滑梯的压力的大小为
(2)设游客恰好滑上平台时的速度为,在平台上运动过程由动能定理得
解得
根据题意当滑板右端运动到与其上表面等高平台的边缘时,游客恰好滑上平台,可知该过程游客一直做减速运动,滑板一直做加速运动,设加速度大小分别为和,得
根据运动学规律对游客
解得
该段时间内游客的位移为
滑板的位移为
根据位移关系得滑板的长度为
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第08讲 牛顿运动定律基础与两类基本问题(专项训练)
目 录
研判·考情前瞻 1
巩固·知识解构 1
知识点1 牛顿第一定律(惯性定律) 2
知识点2 牛顿第三定律 2
知识点3 牛顿第二定律 3
知识点4 两类基本问题 4
模拟·基础演练 4
题型01 牛顿第一定律 4
题型02 牛顿第三定律 6
题型03 牛顿第二定律 8
题型04 两类基本问题的应用 10
题型05 牛顿定律的图像应用 12
重难·创新演练 15
真题·实战演练 17
研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
牛顿运动定律
——
——
两类基本问题
四川卷·T7,4分
——
考情分析
题型与考向:以选择题和计算题为主,是高考力学的基础核心内容。选择题常考查牛顿第一定律(惯性、力与运动关系的理解)、牛顿第三定律(相互作用力与平衡力的辨析);计算题则以牛顿第二定律为核心,考查两类基本问题——已知运动求力和已知力求运动,常与匀变速运动规律结合考查。
情境与立意:
1.生活科技类:电梯升降、蹦极、跳伞、火箭发射等实际情境中的受力与加速度分析。
2.交通安全类:汽车刹车、启动过程中的动力学分析;安全气囊、安全带的作用原理。
3.物理学史类:伽利略理想斜面实验对牛顿第一定律的贡献。
复习目标
1.牛顿第一定律:理解力不是维持运动的原因而是改变运动状态的原因,掌握惯性大小仅与质量有关,能解释生活中惯性现象。
2.牛顿第三定律:掌握一对作用力与反作用力的特点(等大、反向、共线、异体、同性质),能准确区分其与一对平衡力(等大、反向、共线、同体、不一定同性质)。
3.牛顿第二定律:理解F=ma的矢量性(加速度方向与合力方向一致)、瞬时性(力与加速度同时产生、变化、消失)、同体性(研究对象统一),会沿加速度方向建轴列方程。
4.两类基本问题:①已知力求运动——受力分析求合力→由牛顿第二定律求加速度→由运动学公式求速度、位移;②已知运动求力——由运动学公式求加速度→由牛顿第二定律求合力→由受力分析求未知力;加速度始终是联系力与运动的桥梁。
巩固·知识解构
知识点1 牛顿第一定律(惯性定律)
一、牛顿第一定律的内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
二、对牛顿第一定律的理解
(1)揭示了力与运动的关系:力不是维持运动的原因,而是改变物体运动状态(产生加速度)的原因。
(2)定义了惯性:物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。质量是惯性大小的唯一量度,与物体的速度、受力情况无关。
(3)打破了“力是维持运动原因”的错误观点——物体不受力时可以做匀速直线运动,不需要力来维持。三、对于惯性的理解
(1)惯性是物体的固有属性,一切物体在任何状态下都有惯性。
(2)质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。
(3)惯性与速度大小无关——速度大不代表惯性大,改变其运动状态可能更难(因为动量更大),但惯性本身只由质量决定。
知识点2 牛顿第三定律
一、牛顿第三定律的内容
两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
二、相互作用力的特点
四同:大小相同、性质相同(如都是弹力或都是摩擦力)、同时产生同时消失、在同一条直线上。
三异:方向相反、作用在不同物体上(不可抵消)、效果不同(作用在不同物体上产生各自的效果)。
三、平衡力与相互作用力的区别
平衡力
相互作用力
受力物体
同一个受力物体
两个不同的受力物体
力的性质
不一定相同
一定相同
依存关系
一个消失,另一个依然可以存在
同时产生、同时消失
作用效果
可抵消(合力为零)
不可合成
✨得分速记:对牛顿第三定律的三点提醒
(1) 作用力与反作用力总是等大、反向、共线、同性质,且同时产生、同时消失。
(2) 作用力与反作用力作用在不同物体上,不能相互抵消(平衡力才作用在同一物体上)。
(3) 区分作用力与反作用力和平衡力时,关键看受力物体是否相同(不是唯一标注,还需注意其他条件)。
知识点3 牛顿第二定律
一、牛顿第二定律的内容
物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。
表达式:
二、对牛顿第二定律的“四性”理解
(1)瞬时性:加速度与合外力是瞬时对应关系——力变,加速度立即变;力消失,加速度立即消失(具有瞬时对应关系)。
(2)矢量性:是矢量式,a与F合方向总相同。
(3)独立性:每个力各自独立地产生加速度,合力产生的加速度等于各分力产生加速度的矢量和。
(4)同一性:F、m、a 必须对应同一研究对象和同一参考系(通常选地面)。
三、应用牛顿第二定律的解题步骤
(1)确定研究对象。
(2)对研究对象进行受力分析,画出受力示意图。
(3)建立坐标系(通常沿运动方向和垂直运动方向分解)。
(4)列方程:(平衡时)。
(5)联立求解,讨论结果的合理性。
✨得分速记:对牛顿第二定律的三点提醒
(1)中F是合力,不是某个分力,a与合力方向相同。
(2) 加速度与合力具有瞬时对应关系——力变则加速度立即变,不存在滞后。
(3) 列方程时先规定正方向,各力的正负号要正确代入。
知识点4 两类基本问题
一、第一类问题:已知受力情况求运动情况
(1)解题思路:受力分析 → 求合力 → 由求加速度 → 由运动学公式求速度、位移等。
(2)核心公式:,结合运动学公式等带入运算。
二、第二类问题:已知运动情况求受力情况
(1)解题思路:由运动学公式求加速度 → 由求合力 → 受力分析求未知力。
(2)核心公式:结合运动学公式推算加速度a,再由求力。
三、两类问题的桥梁
加速度是联系受力与运动的桥梁——受力情况决定加速度,加速度决定运动变化。
四、解题策略
(1)受力分析要准确:按“一重二弹三摩擦四其他”的顺序找力,不多不漏。
(2)运动分析要清晰:明确初速度、末速度、位移、时间等已知量和未知量。
(3)加速度是核心:无论哪类问题,都必须先求出加速度,再求解其他量。
模拟·基础演练
考查重点:牛顿第一、第三定律的认识、牛顿第二定律的相关计算……
⏳题型01 牛顿第一定律
1.(2025·四川泸州·一模)我国科研训练中心配备了用大型运输机改装的失重飞机,可模拟太空失重环境。飞行员驾驶飞机在竖直面内做抛物线飞行,单次可实现飞机在秒内处于完全失重状态,下列说法正确的是( )
A.飞机在完全失重过程中机械能不变 B.飞机在完全失重过程中没有惯性
C.飞机在完全失重过程中不受重力 D.完全失重过程中飞机内可用天平测质量
2.野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A.无人机做加速运动 B.零件所受合外力为零
C.零件做匀速运动 D.零件的惯性逐渐变大
3.(2024·四川广元·一模)2024年7月四川籍运动员邓雅文在奥运会赛场上获得自由式小轮车比赛冠军,比赛场景及简化图如图所示。某段比赛中运动员骑着小轮车仅靠惯性向下经历一段竖直平面内的曲面轨道直到水平地面,已知曲面轨道与水平地面平滑连接,空气阻力不可忽略。则在该过程中运动员( )
A.一直处于失重状态 B.机械能一定减小 C.惯性越来越大 D.重力的功率一直增大
4.(2024·四川甘孜·一模)物理学发展史上,亚里士多德、牛顿、伽利略、笛卡尔等许许多多的科学家为关于物体运动的研究做出了巨大贡献。以下选项中符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为,力不是维持物运动的原因
B.伽利略“理想实验”内容中“如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度”是可靠的事实
C.笛卡尔指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
5.(2025·天津·一模)(多选)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
⏳题型02 牛顿第三定律
6.(2025·四川·一模)如图所示,一支毛笔笔顶放在水平桌面上,笔杆靠在笔架上保持静止。毛笔与笔架之间摩擦力忽略不计。下列说法正确的是( )
A.笔架对毛笔的支持力方向竖直向上
B.桌面与毛笔之间没有摩擦力
C.桌面与笔架之间有摩擦力
D.毛笔对桌面的压力与桌面对毛笔的支持力是一对平衡力
7.(2025·四川巴中·模拟预测)巴中市禁钓期已于6月30日结束,如图为钓鱼爱好者在巴河天然水域休闲垂钓的情景,收线的过程中,某段时间内鱼沿直线缓慢地从位置被拉到位置,线与杆的结点O保持不动。假设线对鱼的拉力大小保持不变且小于鱼的重力,鱼视为质点。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.线对鱼的拉力大于鱼对线的作用力
B.鱼受到的合力水平向左
C.水对鱼的作用力不断减小
D.水对鱼的作用力方向可能水平向右
8.(2025·四川绵阳·三模)如图所示,成人用与水平方夹角为α、斜向上的拉力F向前拉总质量为m的小孩和雪橇,从静止开始沿直线匀加速通过距离x的过程中( )
A.雪橇对地面的压力大小是mg-Fcosα B.雪橇与地面之间摩擦力大小是Fsinα
C.拉力做功是Fx D.拉力做功是Fxcosα
9.(2025·四川南充·二模)phyphox是一款可以让手机充当一个真实物理实验工具的手机软件,中文名为手机实验工坊。某同学打开手机中phyphox的加速度传感器,用手掌托着手机把手机竖直向上抛出,又迅速在抛出点接住手机,得到手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示(以竖直向上为正方向),则( )
A.时刻手机离开手掌 B.手机先超重后失重
C.手机的机械能一直增大 D.手掌对手机的支持力始终大于手机对手掌的压力
10.(2026·四川泸州·二模)(多选)如图所示,甲、乙两本完全相同的书静止在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.甲受到地面的支持力是由于甲发生了形变
B.甲对乙的弹力和乙对甲的弹力大小相等
C.地面对甲的摩擦力大小大于地面对乙的摩擦力大小
D.地面对甲的摩擦力大小等于地面对乙的摩擦力大小
11.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)(多选)如图所示,一刚性正方体盒内密封一刚性小球,盒子六面均光滑且与小球刚好相切,将其竖直向上抛出。因有空气阻力的作用,则( )
A.上升过程中,球对盒子底部有向下的作用力
B.上升过程中,球对盒子顶部有向上的作用力
C.下降过程中,球对盒子底部有向下的作用力
D.下降过程中,球对盒子顶部有向上的作用力
⏳题型03 牛顿第二定律
12.(2025·四川眉山·模拟预测)某无人机在竖直方向上运动的图像如图中实线所示,以竖直向上为正方向,则( )
A.在内,该无人机一直向上运动
B.在内,该无人机的动能先增大后减小
C.在内,该无人机受到的合力先减小后增大
D.末,无人机位于0时刻所在位置的下方
13.(2026·四川·模拟预测)如图所示,一根劲度系数为的轻弹簧,下端固定在倾角为的光滑斜面的底部,上端连接一木板B,木块A叠放在木板B的上面,初始时,木块A和木板B压缩弹簧静止在斜面上。现用外力再让木板B缓慢压缩弹簧一小段距离,然后撤去外力,木块A和木板B开始运动。已知木块A、木板B的质量分别为、,木块A和木板B始终相对静止,木板B从开始运动到第一次到达最高点的时间为,忽略空气阻力,重力加速度为,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A.木块A所受的摩擦力大小一直等于
B.木块A在斜面上做简谐运动的周期为
C.木板B开始运动时,木块A对木板B的摩擦力的方向沿斜面向上
D.木板B运动到最高点时,木板B的加速度大小为
14.(2026·四川·模拟预测)如图甲所示,倾角的光滑斜面固定在水平面上,自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一质量为的小球,从离弹簧上端一定距离的位置静止释放,接触弹簧后继续向下运动。小球运动的图像如图乙所示,其中段为直线,段是与相切于点的平滑曲线,是平滑曲线,不考虑空气阻力,重力加速度为。关于小球的运动过程,下列说法正确的是( )
A.小球在时刻所受弹簧弹力大于
B.小球在时刻的加速度大于
C.小球从时刻所在的位置由静止释放后,不能回到出发点
D.小球从时刻到时刻的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
15.(2026·四川绵阳·一模)东风-5C是中国研制的液体燃料洲际弹道导弹,最大射程超过1万公里,具备全球打击能力。设某导弹起飞质量M=5×104 kg,竖直起飞阶段发动机以 =250 kg/s 的速率向后喷射燃气,燃气相对导弹的喷射速度 v=2800 m/s,重力加速度 g=10 m/s2,忽略空气阻力。求起飞瞬间导弹的竖直向上加速度( )
A.3 m/s2 B.4 m/s2 C.5 m/s2 D.6 m/s2
16.(2026·四川广安·模拟预测)如图所示,在一箱子内放有、两个物体,、之间用轻弹簧相连,整个系统用绳系于天花板上,处于静止状态,其中,,。在剪断绳子的瞬间,忽略空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.的加速度大小为 B.的加速度大小为
C.对C的压力大小为 D.对C的压力大小为
17.(2025·四川·模拟预测)(多选)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,质量分别为3m、2m、m的A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接,在沿斜面向上的恒力F作用下三者保持静止,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.在轻绳被烧断的瞬间,A的加速度大小为
B.在轻绳被烧断的瞬间,B的加速度大小为
C.突然撤去外力F的瞬间,B的加速度大小为
D.突然撤去外力F的瞬间,C的加速度大小为0
18.(2025·四川成都·二模)(多选)如图所示,“系留照明”无人机系统广泛应用于抢险救灾照明中。系统由地面设备、足够长的系留电缆、无人机(含照明灯)组成。无人机质量为,系留电缆柔软且不可伸长,单位长度的质量为。无人机从地面静止启动后受升力、重力和电缆拉力作用,在竖直方向上先做匀加速运动,后做匀减速运动直至速度为零,最终悬停在离地的预定高度。若加速阶段与减速阶段的加速度大小均为,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.无人机上升全过程的最大速度为
B.无人机上升全过程的时间为
C.系统上升全过程重力势能增加
D.无人机向上匀加速运动时升力大于
⏳题型04 两类基本问题的应用
19.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图,质量为的滑块放在足够长的木板左端,两者间的动摩擦因数为,木板的质量为,与地面间的动摩擦因数为。某时刻滑块、木板开始运动,初速度大小均为,方向相反。之后一旦滑块与木板速度相同,就设法使木板速度立即反向(大小不变)。重力加速度g取,求:
(1)刚开始运动时滑块和木板各自加速度的大小;
(2)第一次共速时的速度大小及全过程滑块的位移大小;
(3)整个过程中滑块与木板间由于摩擦而生成的热量。
20.(2026·福建莆田·模拟预测)某消防队员从一平台无初速度跳下,下落后双脚触地,同时采用双腿弯曲的方法缓冲。若视其在缓冲过程中自身重心匀变速下降了,,求
(1)消防队员刚着地时的速度大小;
(2)缓冲下降所用的时间;
(3)缓冲过程地面对他双脚的平均作用力的大小为自身重力的多少倍。
21.(2026·福建厦门·模拟预测)某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离直升机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞后的图像如图甲所示。降落伞用8根对称的轻质绳悬挂运动员,每根绳与竖直中轴线的夹角均为,如图乙所示。已知运动员和降落伞的质量均为50kg,忽略运动员所受的阻力。打开降落伞后伞面所受阻力与速率成正比,即(未知)(重力加速度大小取,,)。求:
(1)打开降落伞前运动员下落的高度;
(2)打开降落伞瞬间运动员的加速度的大小和方向;
(3)每根轻质绳需能够承受的最大拉力。
22.(2026·广东惠州·一模)如图(a)所示,一科研小组计划研究某小型无人机的发射性能,将质量为的小型无人机装载到质量为的母机上,系统在竖直向上的恒定升力作用下,从地面静止起飞,经时间后系统速度为,此时母机发射筒内的少量火药在极短时间内释放化学能,使无人机瞬间以的速度与母机竖直向上分离,之后将作用在母机上的恒定升力调整为,同时,风洞装置对母机施加如图(b)所示的水平风力(以系统静止起飞时为计时起点),为常量,忽略空气阻力和系统质量的变化,重力加速度,求:
(1)恒定升力的大小;
(2)分离后,母机还需多长时间落地;
(3)母机落地时的水平距离与的关系。
⏳题型05 牛顿定律的图像应用
23.(2026·四川绵阳·二模)一物体在恒定的水平外力作用下沿粗糙水平面运动的速度时间图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.外力小于摩擦力
B.外力等于摩擦力
C.在到的过程中,外力方向与摩擦力方向相同
D.在到的过程中,外力方向与摩擦力方向相同
24.(2025·四川德阳·一模)如图(1)所示,倾角为θ的足够长斜面固定在水平面上,甲、乙与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度v0沿斜面下滑,甲和乙的位置x随时间t的变化的关系曲线如图(2)所示。已知两条曲线均为抛物线,乙的x-t曲线在t=t0时切线斜率为0,重力加速度大小为g。则0~t0内( )
A.
B.甲的速度变化量大小为3v0
C.甲、乙的加速度相同
D.甲、乙构成的系统动量守恒
25.(2025·四川内江·模拟预测)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。以下说法错误的是( )
A.物体的质量为0.75kg
B.0~8s时间内拉力的冲量为18N⋅s
C.0~8s时间内物体动量变化量的大小4kg⋅m/s
D.0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功为30J
26.(2025·四川绵阳·模拟预测)如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻()长木板速度为时,将一物块轻放到木板上,已知物块与木板的质量相等,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后,物块运动的速度一时间图像可能是下列选项中的( )
A. B.
C. D.
27.(2026·四川泸州·模拟预测)(多选)如图(甲)所示,物体原来静止在水平地面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图(乙)所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2。根据题目提供的信息,下列判断正确的是( )
A.物体的质量m=4kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3
C.物体与水平面的最大静摩擦力fmax=6N
D.在F为10N时,物体的加速度a=2.5m/s2
28.(2025·四川·模拟预测)(多选)如图甲所示,水平轻弹簧左端固定,右端与水平地面上的小物块相连(未拴接),将弹簧压缩x后锁定,时解除锁定,释放小物块。计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的图线如图乙所示,其中段为曲线,bc段为直线,虚线是时图线的切线,图线上a点对应的速度值最大,此时弹簧的长度为l。已知小物块的质量为m,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A.小物块与地面间的动摩擦因数为
B.小物块与地面间的动摩擦因数为
C.弹簧的劲度系数为
D.该弹簧的原长为
重难·创新演练
设题创新:特殊图像(T3);
1.(2024·江苏南通·模拟预测)如图所示,在光滑水平地面上,有一铁块沿粗糙斜面体下滑,关于之间的相互作用力。下列说法正确的是( )
A.对的作用力方向竖直向上
B.对的作用力垂直斜面向下
C.对做功等于对做功
D.对做功小于对做功
2.(2026·安徽芜湖·模拟预测)如图甲所示,一光滑斜面固定在水平地面上,其底端固定一轻质弹簧,将质量为的物块从斜面顶端由静止释放,物块运动到最低点的过程中,其加速度随位移变化的规律如图乙所示,则( )
A.弹簧的劲度系数为
B.
C.弹簧的最大弹性势能为
D.物块的最大动能为
3.(2026·湖南·一模)如图甲所示,物块放在光滑的平台上,绕过光滑定滑轮的轻绳一端连在物块上,另一端吊着物块,滑轮与物块间的轻绳水平,用水平力向右拉物块,使其从静止开始做匀加速直线运动,运动位移大小为时,速度大小为,其图像如图乙所示,轻绳足够长,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.物块A的质量等于
B.物块B的质量等于
C.当时,轻绳上的拉力大小等于
D.撤去拉力的一瞬间,物块的加速度大小等于
4.(2026·湖北孝感·模拟预测)(多选)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
5.(2025·湖南·模拟预测)(多选)如图所示,一根匀质软细绳长为,质量为,下端与水平地面接触,细绳处于竖直状态。释放上端后,细绳不断坠落到地面。设碰撞为完全非弹性碰撞,重力加速度为,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.细绳完全下落到地面所用时间为
B.细绳对地面的最大作用力为
C.细绳对地面的作用力F随顶端下落的高度h变化的规律为
D.细绳对地面的作用力F随顶端下落的时间t变化的规律为
真题·实战演练
高频考点:力与运动综合、图像问题
1.(2024·天津·高考真题)生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板和侧板对重物的弹力分别为、,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A.增大,增大
B.减小,增大
C.增大,减小
D.减小,减小
2.(2025·甘肃·高考真题)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为( )(重力加速度g取)
A. B. C. D.
3.(2025·北京·高考真题)模拟失重环境的实验舱,通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出,上升到最高点后回落,再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中,受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大,f随时间t的变化如图所示(向上为正)。下列说法正确的是( )
A.从到,实验舱处于电磁弹射过程 B.从到,实验舱加速度大小减小
C.从到,实验舱内物体处于失重状态 D.时刻,实验舱达到最高点
4.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)(多选)如图,物块的质量分别为、、,通过不可伸长的轻绳绕过两个固定轻质光滑定滑轮与连接,与位于正下方的用劲度系数为的轻弹簧相连。初始时托住和,使弹簧处于原长,三个物块均静止。现同时无初速度释放和,运动中,物块均视为质点且不与滑轮相碰,不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,弹性势能(为形变量),重力加速度大小为。则( )
A.释放后瞬间的加速度大小为
B.释放后瞬间轻绳上的拉力大小为
C.释放后下降的最大距离为
D.释放后的速度最大值为
5.(2024·海南·高考真题)某游乐项目装置简化如图,A为固定在地面上的光滑圆弧形滑梯,半径,滑梯顶点a与滑梯末端b的高度,静止在光滑水平面上的滑板B,紧靠滑梯的末端,并与其水平相切,滑板质量,一质量为的游客,从a点由静止开始下滑,在b点滑上滑板,当滑板右端运动到与其上表面等高平台的边缘时,游客恰好滑上平台,并在平台上滑行停下。游客视为质点,其与滑板及平台表面之间的动摩擦系数均为,忽略空气阻力,重力加速度,求:
(1)游客滑到b点时对滑梯的压力的大小;
(2)滑板的长度L
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第08讲牛顿运动定律基础与两类基本问题(专项训练)
模拟•基础演练
区题型01牛顿第一定律
1
2
3
4
5
A
A
B
c
BC
区题型02
牛顿第三定律
6
7
8
9
10
11
D
c
BD
BC
☒题型03
牛顿第二定律
12
13
14
15
16
17
18
c
E
B
B
E
ACD
BD
区题型04
两类基本问题的应用
19.)2m/s2,方向水平向左,6m/s2,方向水平向右
(2)1.6m/s,5.76m
(3)57.6J
20.(1)6m/s
(2②6s
3)4.6
21.(1)20m
(2)30m/s2,竖直向上
(3312.5N
22.(1)F=120N
(2)t=4s
(3)当k<4s时,x'=8k-k2;当k≥4s时,x=16m
区题型05
牛顿定律的图像应用
23
24
25
26
27
28
c
D
A
c
BC
BC
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重难·创新演练
1
3
4
D
D
BD
AC
真题实战演练
1
2
A
B
AD
5.(1)1000N:(2)7m
212
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