第四章 运动和力的关系 单元卷（3）-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 本卷为高中物理《牛顿运动定律》单元复习卷，以2024举重锦标赛、“天问一号”着陆等科技热点及《天工开物》耕牛场景为情境，覆盖受力分析、牛顿定律应用等核心知识，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|5题|受力分析（举重杠铃）、运动学公式（斜面物块）|基础概念辨析，结合生活实例| |多选题|4题|超重失重（雨滴下落）、摩擦力（木箱物块）|情境变式，考查科学推理| |非选择题|4题|多过程运动（滑雪运动员）、综合应用（火星着陆）|真实问题建模，提升科学探究能力|

第四章：《牛顿运动定律》强化训练三 一、单选题 1．中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 2．工人师傅为方便卸货，在距水平地面高度为1.2m的车厢底部用有效长度为2m的木板与地面之间搭建了一个斜面，已知物块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度为，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．0.5s B．1.0s C． D．2.0s 3．如图所示，质量为1kg的物块放置在水平地面上。0时刻用大小为8N、方向水平向右的恒力F作用在物块上，使物块由静止开始运动。已知物块在0~2s内运动的位移大小为10m，取重力加速度大小。下列说法正确的是（    ） A．物块的加速度大小为 B．第2s末物块的速度大小为5m/s C．物块与地面间的动摩擦因数为0.3 D．若在第2s末撤去恒力F，则物块继续运动2.5s后静止 4．将小球以初速度竖直向上抛出，经过一段时间小球的速度大小为v，方向竖直向下。运动过程中小球所受空气阻力大小为重力的一半，重力加速度为g，则小球在空中运动时间为（　　） A． B． C． D． 5．一质量为的梅花鹿（视为质点）做匀变速直线运动，其运动的位置-时间图像图像）如图中实线所示，其中虚线为时刻图像的切线，已知当时梅花鹿的速度大小不为零，且，则梅花鹿受到的合力大小为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 6．雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其竖直向下的加速度逐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动情况是（　　） A．速度不断减小 B．速度变化量的方向竖直向上 C．当雨滴的加速度为零时，雨滴的速度达到最大 D．速度的变化率越来越小 7．一滴雨滴从天空中竖直落下，雨滴可视为球形，所受空气阻力大小可近似为，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为雨滴速度（v未知），水的密度为ρ，雨滴下落的高度足够高，最终雨滴落到水平地面上。重力加速度大小为g，雨滴落到地面经Δt时间速度变为零（Δt足够小且雨滴不反弹），则下列说法正确的是（　　） A．雨滴匀速下落前，先处于失重状态，后处于超重状态 B．雨滴匀速下落前，一直处于失重状态 C．雨滴对地面的平均冲击力大小约为 D．雨滴对地面的平均冲击力大小约为 8．如图，一个物块A放在纵剖面为矩形的静止木箱内，A的右边被一根轻弹簧用水平拉力向右拉着，保持静止状态，现要使物块A相对木箱底面向右移动，下面哪种方法可能实现（　　） A．让木箱在竖直方向向上加速 B．让木箱在竖直方向向下加速 C．让木箱在水平方向向右加速 D．让木箱在水平方向向左加速 9．如图所示，质量为的物块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。A的右边被一根轻弹簧用3N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。则下列说法正确的是（　　） A．若让木箱在竖直方向向下运动，弹簧一定能拉动木箱 B．若让木箱在竖直方向向上运动，弹簧可能能拉动木箱 C．若突然让木箱做自由落体运动，则开始运动瞬间A物体加速度为 D．若突然让木箱做自由落体运动，则开始运动瞬间A物体加速度为 10．《天工开物》中描绘了耕牛整理田地的场景，如图1所示，其简化模型如图2所示。人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条轻绳相互平行且垂直于木板上边缘，其拉力方向与水平地面夹角θ均为37°。当人站上木板后，耕牛拉动每条绳子的拉力F均为200N时，人与木板一起由静止开始运动，在2s内前进了1m。若将该过程看成匀加速直线运动，人与木板始终保持相对静止，人的质量，木板的质量，不计空气阻力，，。求此运动过程中： (1)人与木板加速度的大小； (2)人受到静摩擦力的大小； (3)地面对木板阻力的大小。 11．如图甲所示是一跳台滑雪运动员比赛的画面，运动员（可视为质点）从高台飞出，落到倾斜的着陆坡后调整姿势，在A点以初速度v1=2.6m/s沿直线匀加速下滑，到达坡底B点再匀减速滑行一段距离后停下，如图乙所示。已知运动员及装备的总质量m=70kg，倾斜滑道的倾角，运动员沿斜面下滑到达坡底时的速度，运动员从倾斜滑道进入减速区瞬间的速度大小不变，进入减速区后，运动员受到阻力变为77N；两个过程滑行的总时间为11.5s，不计空气阻力（，）求： (1)运动员沿水平轨道的位移大小； (2)运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小； 12．生活在南极的企鹅经常用肚皮贴着雪地滑行。如图所示，倾角为的倾斜雪地与水平雪地平滑连接于B点。一只企鹅肚皮贴着雪地从倾斜雪地上的A点由静止开始下滑，最后停在水平雪地上。已知A、B两点距离为4m，假设企鹅肚皮与倾斜雪地、水平雪地的动摩擦因数均为。求： (1)企鹅下滑到B点时速度的大小； (2)企鹅停止位置与B点的距离； (3)企鹅从静止下滑到停止所用的时间。（结果可用根号表示） 13．2021年5月22日，我国首次火星探测器“天问一号”成功着陆火星。在着陆的最后阶段，探测器到达距火星表面100米的时候，进入悬停阶段，这个时候可能会进行一些平移，选择安全的着陆区进行着陆。图示为探测器在火星表面最后100米着陆的模拟示意图。某时刻从悬停开始关闭探测器发动机，探测器开始作竖直匀加速下落，后开启发动机，探测器开始作竖直匀减速下落，到达火星表面时，探测器速度恰好为零，假设探测器下落过程中受到火星大气的阻力恒为探测器在火星表面重力的0.2倍，火星表面的重力加速度取，探测器总质量为5吨（不计燃料燃烧引起的质量变化）。求 （1）全程的平均速度大小； （2）减速下落过程中的加速度大小； （3）减速下落过程中发动机产生的推力大小。 第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《《牛顿运动定律》强化训练三》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D B C B D CD BD BD BD 1．D 【详解】AB．杠铃的重力为 手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 可知，双臂夹角越大，F越大；结合，解得杠铃对手臂的作用力 AB错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 2．B 【详解】设木板与地面间的倾角为，则有， 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 根据运动学公式可得 解得所用时间为 故选B。 3．C 【详解】A．物块由静止开始做匀加速直线运动，有 解得，选项A错误； B．由，解得第2s末物块的速度大小，选项B错误； C．对物块受力分析有 解得，选项C正确； D．撤去恒力后，物块的加速度大小 物块继续运动的时间，选项D错误。 故选C。 4．B 【详解】上升阶段：合力为重力（）与空气阻力（）之和，方向向下，故加速度为，方向向上 当速度减为0时有 解得上升时间 下落阶段：合力为重力（）减去空气阻力（），方向向下，加速度为，方向向下 由速度公式 从最高点速度0加速到，时间 总时间 故选B。 5．D 【详解】根据图像的切线斜率表示速度，由图可知，t1时刻梅花鹿的速度为 设时刻梅花鹿的速度为，根据运动学公式可得 解得 则梅花鹿的加速度为 根据牛顿第二定律可得梅花鹿受到的合力大小为 故选D。 6．CD 【详解】A．由题意可知，雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动，速度不断增大，故A错误； B．由上述分析可知，雨滴下落速度越来越大，速度变化量的方向竖直向下，故B错误； C．当雨滴的加速度为零时，雨滴的速度达到最大，故C正确； D．加速度表示速度变化的快慢，加速度逐渐变小，速度的变化率也越来越小，故D正确。 故选CD。 7．BD 【详解】AB．雨滴匀速下落前，一直加速向下运动，处于失重状态，故A错误，B正确； CD．雨滴下落的速度最大时，受力平衡，有 即 解得 之后雨滴落到地面经Δt时间速度变为零，重力与撞击力相比太小，忽略，由动量定理得 解得雨滴对地面的平均冲击力大小约为 故C错误，D正确。 故选BD。 8．BD 【详解】木箱竖直向下加速运动时，处于失重状态，木箱底部对于物块A的支持力减小，最大静摩擦力减小，当弹簧弹力大于最大静摩擦力时，物块A就向右运动了。当木箱水平向左加速运动时，静摩擦力大于弹簧弹力，当加速度增大，达到最大静摩擦也不能相对静止时，物块A相对于木箱向右运动；木箱在水平方向向右加速，当加速度增大，最大静摩擦和弹力合力也不能提供加速度时，物块A相对于木箱向左运动； 故选BD。 9．BD 【详解】AB．由于 弹簧想要拉动A，需要减小木箱对 A物体的支持力。由于超重或者失重考虑的是物体在竖直方向上加速度的方向，所以木箱在向上或向下运动的过程中都可能处于失重状态，且当物块对木箱的压力满足 时物块才能被拉动，故 B选项正确， A选项错误。 CD．若突然让木箱做自由落体运动，物体 A处于完全失重状态，支持力、摩擦力突变为零，则物体只受到重力和弹簧弹力不发生突变作用，则 故加速度为 D选项正确。 故选BD。 10．(1) (2) (3) 【详解】（1）人与木板一起由静止开始运动，在2s内前进了1m，根据位移公式有 解得 （2）对人进行分析，根据牛顿第二定律有 结合上述解得 （3）对人和木板整体进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 11．(1)55m (2)28N 【详解】（1）运动员在水平轨道运行时，由牛顿第二定律得 解得加速度大小为 由运动学公式可得 解得 则运动员沿水平轨道的位移大小为 （2）设运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小为，根据， 解得运动员在倾斜滑道上的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）企鹅从A到B做匀加速运动，由牛顿第二定律 解得 由运动学公式   解得 （2）从B匀减速到停止，由牛顿第二定律 解得 由运动学公式 解得 （3）匀加速用时 匀减速用时 总用时为 联立，解得 13．（1）8m/s；（2）m/s2；（3） 【详解】（1）匀加速下落过程 得 末的速度为 全程的平均速度大小为 （2）由 得 减速下落过程中通过的位移为 减速下落过程中的加速度大小 （3）设减速下落过程中发动机产生的推力大小，有 代入解得 答案第2页，共4页 答案第1页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $