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

**基本信息** 以牛顿运动定律为核心，整合受力分析、运动学公式及能量观点，通过高考真题与模拟题覆盖传送带、连接体等典型情境，强化运动与相互作用观念及模型建构能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |运动与力的关系|16题（含5道高考真题）|涵盖超重失重、F-t图像分析、实验探究（加速度与合力关系）、实际应用（动车组/汽车运动），注重科学推理与情境转化|以“力的分析→运动状态判断→规律应用”为主线，串联牛顿三定律、运动学公式及能量观点，形成“力-运动-能量”一体化逻辑链条|

模块三 运动与力的关系 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修1第四章 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44分) 一、选择题(本题共11小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意) 1．（2026·四川·高考真题）如图所示，以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块，二者与传送带相对静止，由不可伸长轻绳连接，之间无间隙。甲、乙质量均为，与传送带间的动摩擦因数分别、。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度（为重力加速度大小）运动，经时间撤去外力、再经时间绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则（     ） A．和满足 B．从撤去外力到绳绷直，因摩擦产生的热量为 C．绳绷直后瞬间甲的动能为 D．绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞 2．（2026·云南·高考真题）云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升，用时，则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为（     ） A．，超重 B．，超重 C．，失重 D．，失重 3．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．如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，两球连线与轻绳的夹角为，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．A球静止时，轻绳上拉力为 B．A球静止时，A球与B球间的库仑力为 C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为g D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小 5．某智能物流系统中，质量为20kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是（   ） A． B． C． D． 6．（2026·陕西咸阳·一模）如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上。小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M>m。现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T；若用另一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为。则（     ） A． B． C． D． 7．（2026·海南海口·二模）在某次科学小实验中，一同学在小车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在小车向右运动过程中的一段时间内，发现细线偏过一定角度并相对车厢保持静止，则在该段时间内（     ） A．小球所受合外力为零 B．小球的惯性逐渐变大 C．小车在做匀加速直线运动 D．小球的机械能保持不变 8．（2026·浙江绍兴·二模）如图所示为玩具升降机简图，、、三物体质量分别为、和，用足够长的轻绳和轻滑轮连接，不计一切摩擦，重力加速度为，则（     ） A．固定，释放，运动过程中和的速率相等 B．固定，释放，运动过程中绳子张力大小为 C．同时静止释放和，运动过程中与的速率比1∶2 D．同时静止释放和，运动过程中绳子张力的大小为 9．（2026·广西桂林·三模）如图甲所示，滑块沿倾角为足够长的固定斜面上滑，滑块在斜面上运动的速率与时间的图像如图乙所示，滑块和斜面各部分的动摩擦因数相同，则（    ） A．滑块上滑的最大距离为5m B．滑块下滑的时间为2s C．斜面的倾角 D．滑块与斜面间的摩擦因数 10．（2026·湖南长沙·三模）如图所示，三个木块A、B、C质量分别为m 、m、，木块A、C通过轻弹簧相连，B放置在C上面、C放置在木板D上面，整个系统处于静止状态，重力加速度为g ，突然水平抽出木板D的瞬间，下列说法正确的是（     ） A．A的加速度大小为 B．B的加速度为零 C．C的加速度大小为 D．B、C间的弹力大小为 11．（2026·湖南岳阳·三模）物体在外力作用下从静止开始做直线运动，合力F随时间t变化的图像如图所示。关于0~6s内物体的运动，下列说法正确的是（　　 ） A．0~6s内物体做匀变速运动 B．t=6s时物体回到出发点 C．t=2s与t=6s时物体的速度相同 D．t=6s时物体的速度最大 第Ⅱ卷(非选择题，共56分) 二、实验题(本题共1小题，共15分) 12．(15分)（2026·浙江·二模）小明同学利用气垫导轨装置分别完成“探究加速度与合力、质量的关系”和“验证系统机械能守恒定律”两个实验，实验装置如图甲所示。每次都静止释放滑块，数字计时器可记录遮光条通过光电门的遮光时间。已知当地重力加速度为，完成下列问题： (1)实验前需调整气垫导轨至水平，下列操作可行的是________（单选） A．调节左右底座螺丝的高度达到一样高 B．调节定滑轮使细线与气垫导轨平行 C．打开气源后滑块不受拉力也能保持静止 D．轻推滑块，保证遮光条每次通过光电门的时间都相等 (2)该同学用游标卡尺测量遮光条宽度d，游标卡尺示数如图乙所示，其读数为________mm；在某次操作中，测得遮光条释放时到光电门的距离为L，遮光条通过光电门的遮光时间为t，则滑块的加速度表达式为________（用d、t、L表示）。 (3)若实验时测得遮光条的宽度为，滑块（含遮光条）的质量为，槽码的质量为。在遮光条中心距离光电门的位置由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的时间为，在此过程中，系统减小的重力势能为________J，增加的动能为________J。（结果均保留3位有效数字） (4)实验中发现系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，下列原因中可能的是________（单选） A．存在空气阻力 B．细绳与滑轮间有摩擦力 C．遮光条宽度d的测量值偏大 D．槽码的质量m未远小于滑块的质量M 三、计算题(本题共4小题，共41分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．(6分) （25-26高一下·天津滨海新区·期中）如图所示，质量为的物体A和质量为的物体B由一根质量可忽略的细绳相连，绳子跨过固定在倾角为的足够长斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上。开始时物体B位于斜面底端，这物体A离地面的高度为。现由静止释放A，求：（不计一切阻力和摩擦，） (1)物体A落地时的速度v； (2)物体B沿斜面上滑的最大距离 。 14．(8分)（25-26高一下·浙江衢州·期末）如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形空油桶，下层油桶平整紧密排列，上一层只有一只油桶C，自由地摆放在油桶A、B之间，油桶的质量均为，不计油桶之间的摩擦力。求： (1)当货车向左做匀速直线运动时，B对C的支持力大小； (2)当货车前方路口显示红灯时，货车刹车做匀减速直线运动： ①与匀速直线运动时相比，此时油桶B对C的支持力是变大还是变小？ ②为防止油桶C发生相对滚动，刹车的最大加速度是多少。 15．(13分)我国高铁在国际交通领域是一颗璀璨明珠，其运行的动车组列车是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）编成一组。如图所示，某车次动车组由8节车厢连接而成，每节车厢质量均为，其中第1、3、5、6、8节是带动力的车厢，每节可以提供的额定功率。设动车组在平直路面上行驶，每节带动力车厢在行驶中的输出功率相同，每节车厢受到的阻力恒为单节车厢重力的0.01倍，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)该动车组所能达到的最大速度； (2)若动车组以额定功率启动，经1000s时间加速后以最大速度匀速行驶，则整个加速过程中所通过的路程为多少； (3)当动车组以加速度加速行驶时，第1节车厢对第2节车厢的作用力大小。 16．(14分)如图为某高速公路入口的简化示意图。驾驶员在入口取卡处取得通行卡后，驾驶汽车从静止开始匀加速直线通过水平直道，再沿上坡路段匀加速直线运动至点进入高架桥主路（通过点前后速率不变）。已知汽车和驾驶员的总质量，从处运动到处经历的时间为，经过处的速度，段长，到达处的速度。假设在行驶过程中受到的阻力恒定，且大小为，汽车视为质点。求： (1)水平直道的长度以及汽车在该段运动的牵引力的大小。 (2)汽车在上坡路段运动的加速度的大小。 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 运动与力的关系 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修1第四章 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44分) 一、选择题(本题共11小题，每小题4分，共44分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意) 1．（2026·四川·高考真题）如图所示，以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块，二者与传送带相对静止，由不可伸长轻绳连接，之间无间隙。甲、乙质量均为，与传送带间的动摩擦因数分别、。某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度（为重力加速度大小）运动，经时间撤去外力、再经时间绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则（     ） A．和满足 B．从撤去外力到绳绷直，因摩擦产生的热量为 C．绳绷直后瞬间甲的动能为 D．绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞 【答案】D 【详解】以传送带为参考系，初始甲乙均静止。 A．施加外力过程，乙的最大速度 撤去外力后，乙的加速度大小 经时间绳绷直，此时乙还有向右的速度，说明 故，故A错误； B．绳绷直时乙的速度 从撤去外力到绳绷直，乙的路程（以下所指路程均为相对传送带运动的距离）为 因摩擦产生的热量，故B错误； C．绳绷直瞬间，根据动量守恒 解得 此速度为相对传送带的速度，此时甲的对地速度要大于，则其动能大于，故C错误； D．绳绷直以后甲、乙相对传送带速度均为 从绷直到乙相对传送带静止，乙的路程为 从绷直到甲相对传送带静止，甲的加速度为 甲的路程为 从施加外力到绳绷直过程乙的路程为 比较可知 故绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞，故D正确。 故选D。 2．（2026·云南·高考真题）云南宣威尼珠河大峡谷的“青云电梯”为谷底孩子们上学提供了交通便利。若电梯由静止开始上升，用时，则此过程电梯的平均速度大小及电梯向上加速时乘客所处的状态分别为（     ） A．，超重 B．，超重 C．，失重 D．，失重 【答案】A 【详解】平均速度计算：根据平均速度定义式，代入位移、时间，可得 超重失重判断：电梯向上加速时加速度竖直向上，乘客处于超重状态。 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．（2025·湖南·高考真题）如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，两球连线与轻绳的夹角为，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．A球静止时，轻绳上拉力为 B．A球静止时，A球与B球间的库仑力为 C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为g D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小 【答案】C 【详解】AB．根据题意A球静止时，对A球受力分析，如图所示 由平行四边形定则及几何关系，轻绳上拉力为 A球与B球间的库仑力 故AB错误； C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球受到轻绳的拉力消失，其它两力保持不变，根据三力平衡知识，此时A球的合外力大小为，则加速度大小为g，故C正确； D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间B球受到的库仑力、重力不变，小球仍然处在静止状态，则轻杆对B球的作用力不变，故D错误。 故选C。 5．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某智能物流系统中，质量为20kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据牛顿第二定律和题图的F—t图画出如图所示的a—t图像 可知机器人在0 ~ 1s和2 ~ 3s内加速度大小均为1m/s2，方向相反，由v—t图线的斜率表示加速度可知A正确。 故选A。 6．（2026·陕西咸阳·一模）如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上。小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M>m。现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T；若用另一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为。则（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】第一种情况对小车水平方向分析有 对小球竖直方向分析有 解得， 第二种情况对小球水平方向分析有 竖直方向有 解得， 因，则， 故选B。 7．（2026·海南海口·二模）在某次科学小实验中，一同学在小车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在小车向右运动过程中的一段时间内，发现细线偏过一定角度并相对车厢保持静止，则在该段时间内（     ） A．小球所受合外力为零 B．小球的惯性逐渐变大 C．小车在做匀加速直线运动 D．小球的机械能保持不变 【答案】C 【详解】AC．对小球分析，小球受竖直向下的重力和沿绳方向的拉力，两个力不共线，拉力有水平向右的分量，因此小球所受的合外力不为零，根据可知小球有水平向右的加速度，小球和小车保持相对静止，因此小车有向右的加速度，由题知小车向右运动，因此小车在做匀加速直线运动。故A错误，C正确； B．惯性与质量有关，小球加速运动过程中质量不变，小球的惯性不变。故B错误； D．小球加速运动过程中，小球离地面的高度不变，由可知重力势能不变，速度逐渐增大，由可知动能增大，因此小球的机械能增大。故D错误。 故选C。 8．（2026·浙江绍兴·二模）如图所示为玩具升降机简图，、、三物体质量分别为、和，用足够长的轻绳和轻滑轮连接，不计一切摩擦，重力加速度为，则（     ） A．固定，释放，运动过程中和的速率相等 B．固定，释放，运动过程中绳子张力大小为 C．同时静止释放和，运动过程中与的速率比1∶2 D．同时静止释放和，运动过程中绳子张力的大小为 【答案】D 【详解】A．固定，释放，根据动滑轮原理，绳端（物体）移动的距离是滑轮（物体）移动距离的2倍，即 对时间求导可知，故错误； B．固定，释放，设绳子张力为，的加速度大小为，则的加速度大小 对应用牛顿第二定律： 对应用牛顿第二定律 联立解得：，，故错误； C．同时静止释放和，绳子张力处处相等，设为。对： 对： 则 由于初速度均为0，运动过程中速率比，故错误； D．同时静止释放和，设、加速度大小分别为、，的加速度大小为。由绳长约束关系可知，、向中间运动的位移之和等于下降位移的2倍，即 故加速度关系为 对应用牛顿第二定律： 联立，，得： 代入数据： 解得，故正确。 故选D。 9．（2026·广西桂林·三模）如图甲所示，滑块沿倾角为足够长的固定斜面上滑，滑块在斜面上运动的速率与时间的图像如图乙所示，滑块和斜面各部分的动摩擦因数相同，则（    ） A．滑块上滑的最大距离为5m B．滑块下滑的时间为2s C．斜面的倾角 D．滑块与斜面间的摩擦因数 【答案】B 【详解】A．根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知，滑块上滑的最大距离为，故A错误； B．由图乙可知，滑块下滑的加速度大小为 根据 解得滑块下滑的时间为，故B正确； CD．由图乙可知，滑块上滑的加速度大小为 上滑过程中，根据牛顿第二定律可得 下滑过程中，根据牛顿第二定律可得 联立，解得，，故CD错误。 故选B。 10．（2026·湖南长沙·三模）如图所示，三个木块A、B、C质量分别为m 、m、，木块A、C通过轻弹簧相连，B放置在C上面、C放置在木板D上面，整个系统处于静止状态，重力加速度为g ，突然水平抽出木板D的瞬间，下列说法正确的是（     ） A．A的加速度大小为 B．B的加速度为零 C．C的加速度大小为 D．B、C间的弹力大小为 【答案】C 【详解】A．A原来受重力 和向上的弹簧弹力 ，系统处于平衡状态，合力为零，，抽出木板D瞬间，弹簧形变来不及改变，弹力大小保持不变，因此A加速度为 ，故A错误； BD．若假设B、C一起加速，对B、C整体，总向下合力为 可得加速度 ，则与实际情况不符，因B最大加速度为 ，因此B、C会分离，B、C间弹力为 ，B只受重力，加速度为 ，故BD错误； C．对C受力分析：向下的重力，向下的弹簧弹力为 ，总合力为，因此加速度 ，故C正确。 故选C。 11．（2026·湖南岳阳·三模）物体在外力作用下从静止开始做直线运动，合力F随时间t变化的图像如图所示。关于0~6s内物体的运动，下列说法正确的是（　　 ） A．0~6s内物体做匀变速运动 B．t=6s时物体回到出发点 C．t=2s与t=6s时物体的速度相同 D．t=6s时物体的速度最大 【答案】C 【详解】A．因4s末力的方向改变，则加速度改变，所以0~6s内物体不是做匀变速运动，故A错误； BD．由题图可知，0~4s内物体向正方向做匀加速直线运动，4~6s内物体向正方向做匀减速直线运动，所以t=6s时物体没有回到出发点，在t=4s时物体的速度最大，故BD错误； C．根据图像与横轴围成的面积表示冲量，由题图可知2~6s内，合力的冲量为0，根据动量定理可知，2~6s内物体的动量变化为0，则t=2s与t=6s时物体的速度相同，故C正确。 故选C。 第Ⅱ卷(非选择题，共56分) 二、填空题(本题共1小题，共15分) 12．(15分)（2026·浙江·二模）小明同学利用气垫导轨装置分别完成“探究加速度与合力、质量的关系”和“验证系统机械能守恒定律”两个实验，实验装置如图甲所示。每次都静止释放滑块，数字计时器可记录遮光条通过光电门的遮光时间。已知当地重力加速度为，完成下列问题： (1)实验前需调整气垫导轨至水平，下列操作可行的是________（单选） A．调节左右底座螺丝的高度达到一样高 B．调节定滑轮使细线与气垫导轨平行 C．打开气源后滑块不受拉力也能保持静止 D．轻推滑块，保证遮光条每次通过光电门的时间都相等 (2)该同学用游标卡尺测量遮光条宽度d，游标卡尺示数如图乙所示，其读数为________mm；在某次操作中，测得遮光条释放时到光电门的距离为L，遮光条通过光电门的遮光时间为t，则滑块的加速度表达式为________（用d、t、L表示）。 (3)若实验时测得遮光条的宽度为，滑块（含遮光条）的质量为，槽码的质量为。在遮光条中心距离光电门的位置由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的时间为，在此过程中，系统减小的重力势能为________J，增加的动能为________J。（结果均保留3位有效数字） (4)实验中发现系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，下列原因中可能的是________（单选） A．存在空气阻力 B．细绳与滑轮间有摩擦力 C．遮光条宽度d的测量值偏大 D．槽码的质量m未远小于滑块的质量M 【答案】(1)C （3分） (2) （3分） （3分） (3) 0.671J （1分） 0.720J （2分） (4)C （3分） 【详解】（1）A．底座螺丝高度一致≠导轨水平，可能桌面不水平，无法最终判定，故A错误； B．细线与导轨平行是为了保证拉力沿导轨方向，与导轨是否水平无关，故B错误； C．打开气源后，滑块不受拉力时若能保持静止，说明滑块合力为0，导轨水平，故C正确； D．无外力牵引的情况下遮光条通过两光电门的时间相等说明滑块做匀速运动，故验证水平，但实验提供的是一个光电门，通过光电门的时间跟滑块释放的位置有关，跟推滑块的初速度有关，故D错误。 故选C。 （2）[1]游标卡尺读数： [2]滑块由静止释放，做匀加速直线运动，遮光条通过光电门的平均速度 由匀变速直线运动公式 解得 （3）[1]系统减小的重力势能 [2]先求滑块（含遮光条）和槽码的共同速度 系统增加的动能为滑块与槽码的动能之和 解得 （4）A．存在空气阻力，空气阻力会使动能减少，导致，故A错误； B．细绳与滑轮间有摩擦力，摩擦力会消耗能量，导致，故B错误； C．遮光条宽度的测量值偏大，d偏大则v偏大，计算出的偏大，可能出现，故C正确； D．槽码质量未远小于滑块质量，该条件是“探究加速度与力、质量的关系”中拉力近似等于槽码重力的要求，与本实验（系统机械能守恒）无关，不影响与的大小关系，故D错误。 故选C。 三、计算题(本题共4小题，共41分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．(6分)如图所示，质量为的物体A和质量为的物体B由一根质量可忽略的细绳相连，绳子跨过固定在倾角为的足够长斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上。开始时物体B位于斜面底端，这物体A离地面的高度为。现由静止释放A，求：（不计一切阻力和摩擦，） (1)物体A落地时的速度v； (2)物体B沿斜面上滑的最大距离 。 【答案】(1)4m/s(3分) (2)3.6m (3分) 【详解】（1）对整体根据牛顿第二定律可知 (2分) 物体A落地时的速度 (1分) （2）A落地后，B沿斜面上升的加速度 (1分) 则B还能沿斜面上滑的距离为(1分) 物体B沿斜面上滑的最大距离(1分) 14．（8分）如图所示，一辆货车运载着完全相同的圆柱形空油桶，下层油桶平整紧密排列，上一层只有一只油桶C，自由地摆放在油桶A、B之间，油桶的质量均为，不计油桶之间的摩擦力。求： (1)当货车向左做匀速直线运动时，B对C的支持力大小； (2)当货车前方路口显示红灯时，货车刹车做匀减速直线运动： ①与匀速直线运动时相比，此时油桶B对C的支持力是变大还是变小？ ②为防止油桶C发生相对滚动，刹车的最大加速度是多少。 【答案】(1) (3分) (2)①变小；② (5分) 【详解】（1）如图所示，对C受力分析得(1分) 可得(2分) （2）①经分析，货车刹车做匀减速直线运动，可知油桶C的合力水平向右，有(1分) 竖直方向有(1分) 可得(1分) 可知油桶B对C的支持力变小。 ②如图所示，对C受力分析，将和G合成，根据矢量三角形知识， 根据牛顿第二定律得(1分) 可得最大加速度(1分) 15．(13分)我国高铁在国际交通领域是一颗璀璨明珠，其运行的动车组列车是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）编成一组。如图所示，某车次动车组由8节车厢连接而成，每节车厢质量均为，其中第1、3、5、6、8节是带动力的车厢，每节可以提供的额定功率。设动车组在平直路面上行驶，每节带动力车厢在行驶中的输出功率相同，每节车厢受到的阻力恒为单节车厢重力的0.01倍，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)该动车组所能达到的最大速度； (2)若动车组以额定功率启动，经1000s时间加速后以最大速度匀速行驶，则整个加速过程中所通过的路程为多少； (3)当动车组以加速度加速行驶时，第1节车厢对第2节车厢的作用力大小。 【答案】(1)90m/s (2) (3) 【详解】（1）当动车组达到最大速度时，总动力与总阻力相等，满足(1分) 其中(1分) 代入数据计算，可解得(2分) （2）对动车组启动的过程应用动能定理，满足(2分) 解得(2分) （3）设每节动力车厢能提供的牵引力为，第1节与第2节车厢之间的作用力大小为，根据牛顿第二定律，对全部车厢分析，满足(1分) 对除第1节车厢外的7节车厢进行分析，有(2分) 可解得第1节车厢对第2节车厢的作用力为(2分) 16．（14分）如图为某高速公路入口的简化示意图。驾驶员在入口取卡处取得通行卡后，驾驶汽车从静止开始匀加速直线通过水平直道，再沿上坡路段匀加速直线运动至点进入高架桥主路（通过点前后速率不变）。已知汽车和驾驶员的总质量，从处运动到处经历的时间为，经过处的速度，段长，到达处的速度。假设在行驶过程中受到的阻力恒定，且大小为，汽车视为质点。求： (1)水平直道的长度以及汽车在该段运动的牵引力的大小。 (2)汽车在上坡路段运动的加速度的大小。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）汽车在水平直道上从静止开始做匀加速直线运动，从处运动到处经历的时间为，根据位移-时间公式得(2分) 由速度-时间公式得(2分) 根据牛顿第二定律得(2分) 解得(2分) （2）汽车在上坡路段上做匀加速直线运动，根据速度-位移公式得(3分) 解得(3分) 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 运动与力的关系 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷(选择题，共44分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 D A B C A B C D B C C 第Ⅱ卷(非选择题，共56分) 二、实验题(本题共1小题，共15分) 12．(15分)【答案】(1)C (2) (3) 0.671J 0.720J (4)C 三、计算题(本题共4小题，共41分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．(6分) 【答案】(1)4m/s (2)3.6m 【详解】（1）对整体根据牛顿第二定律可知 物体A落地时的速度 （2）A落地后，B沿斜面上升的加速度 则B还能沿斜面上滑的距离为 物体B沿斜面上滑的最大距离 14．(8分) 【答案】(1) (2)①变小；② 【详解】（1）如图所示，对C受力分析得 可得 （2）①经分析，货车刹车做匀减速直线运动，可知油桶C的合力水平向右，有 竖直方向有 可得 可知油桶B对C的支持力变小。 ②如图所示，对C受力分析，将和G合成，根据矢量三角形知识， 根据牛顿第二定律得 可得最大加速度 15．(13分) 【答案】(1)90m/s (2) (3) 【详解】（1）当动车组达到最大速度时，总动力与总阻力相等，满足 其中 代入数据计算，可解得 （2）对动车组启动的过程应用动能定理，满足 解得 （3）设每节动力车厢能提供的牵引力为，第1节与第2节车厢之间的作用力大小为，根据牛顿第二定律，对全部车厢分析，满足 对除第1节车厢外的7节车厢进行分析，有 可解得第1节车厢对第2节车厢的作用力为 16．(14分)【答案】(1)， (2)s 【详解】（1）汽车在水平直道上从静止开始做匀加速直线运动，从处运动到处经历的时间为，根据位移-时间公式得 由速度-时间公式得 根据牛顿第二定律得 解得 （2）汽车在上坡路段上做匀加速直线运动，根据速度-位移公式得 解得 1 / 17 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