专题2 相互作用 牛顿运动定律 十年高考母题原型训练-【备战高考】备战2027高考物理母题题源同步练

条件是o≤√6as. 解法二（极值法）：利用判别式求解，由解法一可 知5A三5+5B即1十2×(-2a)X产=s十名a9 整理得3at-20ot+2s=0 这是一个关于时间t的一元二次方程，当根的判 别式△=(20o)2一4×3a×2s<0时，t无实数解，即 两车不相撞，所以要使两车不相撞，A车的初速度。 应满足的条件是o≤√6as. 解法三（图象法）：利用速度一时间图象求解，先作 A、B两车的速度一时间图象，其图象如图乙所示，设经 过t时间两车刚好不相撞，则对A车有A=)=℃， -2at 1 乙 对B车有vB=v=at 以上两式联立解得1= 3a 经t时间两车发生的位移之差，即为原来两车间 的距离s,它可用图中的阴影面积表示，由图象可知s 1v0_v6 =2uo·t三2。·3a=60 所以要使两车不相撞，A车的初速度。应满足 的条件是vo≤√6as. 解法四（相对运动法）：巧选参考系求解.以B车 为参考系，A车的初速度为v0,加速度为a=一2a- a=一3a.A车追上B车且刚好不相撞的条件是： =0,这一过程A车相对于B车的位移为s,由运动学 公式v-6=2as得：02-后=2X(-3a)Xs,所以 v。=√6as.即要使两车不相撞，A车的初速度o应满 足的条件是≤√6as, 【点评】解法一注重对运动过程的分析，抓住两 物体间距离有极值时速度应相等这一关键条件来求 解；解法二由位移关系得到一元二次方程，然后利用 根的判别式来确定方程中各系数间的关系，这也是中 学物理中常用的数学方法；解法三通过图象使两物体 的位移关系更直观、简捷；解法四通过巧妙地选取参 考系，使两物体的运动关系变得简明. 专题2相互作用牛顿运动定律 十年高考母题原型训练 A组 题源1处理平衡问题的基本方法 1.B【解析】将拉力竖直方向分解.2Fcos45 G,F三G,所以B正确 2.D【解析】手托物体向上运动的过程中，若 做加速运动，则物体处于超重状态，若做减速运动，则 物体处于失重状态，故A、B错误，要使物体离开手， 则物体必须相对手有向上的加速度，既手向下的加速 度大于物体的加速度，故C错，D正确. 3.D【解析】将木块的重力沿平行于斜面方 向和垂直于斜面方向分解，由平衡条件可得木块受到 的摩擦力大小是f=mg sina,支持力F=mg cosa,由 牛顿第三定律，木块对斜面体的压力大小是gc0sa, A、B错误，把木块和斜面体看作整体，可知桌面对斜面 体的摩擦力大小为零，桌面对斜面体的支持力大小是 (M十m)g,C错误，D正确. 4.B【解析】重力大 N 小、方向均不变，可知N1、N: 的合力大小、方向都不变，木 板向下转动时，V1、N2变化 如图，即V1、N2都减小，所以 B正确. 5.A【解析】本题通过大家熟知的“挂件平 衡”来考查学生的理解分析能力，设绳承受的最大 拉力为F,根据平衡知识有2Fcos8=mg,解得cos0 =20=60,再由几行关系得到2=m 2m,故A 项正确. 题源2弹力的分析 1.A【解析】将绳子的拉力T和斜面弹力 FN分解为水平方向和竖直方向 Tcose-Fx sine=ma① Tsin+Fxcos9=mg② 联立解得T=m(g sine十acos8),FN=m(gcos8 一asin8),A正确. 2.D【解析】本题重点考查的是弹簧的弹力 与弹簧长度的关系.由胡克定律F=kx可得，15= k(0.16-Lo),20=k(0.18-Lo).解得：k=250N/m, Lo=0.10m.则D正确. 3.A【解析】本题考查牛顿第二定律、物体的 平衡.建筑材料以0.500m/s2的加速度加速上升，根 据牛顿第二定律，绳的拉力F满足：T一mg=ma,求 得绳的拉力为T=210N,人对地面的压力为F=Mg -T=490N,A项正确. 4.D【解析】由图知增挂和减挂钩码时，伸长 量与F均不成正比，原因是所挂钩码过多，超过了橡 皮筋的弹性限度，选项D对A错：由图知当所挂钩码 相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂时的要 小，选项B、C错.故正确选项为D. 题源3摩擦力 1.C【解析】不施加F时，mgsina一umgcosa =ma,a=g(sina-u cosa),施加F时，(mg+F)sina -μ（mg+F）cosa=ma,a'= g +-】(sina m μc0sa),所以C正确. 2.BD【解析】整体看，竖直方向合力为零， 2F,=2mg十Mg,所以A错，B正确；距离增大后，对 O受力分析可知，轻杆弹力增大，对木块分析得木块 与挡板间的压力增大，C错误，D正确. 3.D【解析】因为施力后物块仍静止，所以根 据平衡知识可知图A中物块所受静摩擦力为∫A= mg sin9:图B中物块所受静摩擦力为fB=mg sin0; 图C中物块所受静摩擦力为fc=mgsin9一Fsin9,并 随F的增大而减小，当F=mg时fc=0,以后F再 增大物块将离开斜面；图D中物块所受静摩擦力为 。 fp=mg sin9十Fsin;所以只有D正确. 4.A【解析】小物块在水平面上运动时t= 00 :在斜面上运动时，物体的加速度为： 以g mg sin+umgcos a= =gsin9+gcos9,小物块 00 上滑的时间t'= 00 gsin9+gcos6√2 ,故两 2 Hg 个时间之比号-二，本题正确选项为A t1十4 题源4牛顿运动定律的理解 1.D【解析】物体的速率不变，有可能是速度 大小不变而方向变化，此时物体做变速运动，合力一 定不为零，A项错误；匀加速的特点是加速度恒定，B 项错误；只有合外力恒定，方向与速度相反的运动是 匀减速运动，C项错误；D项中物体的速度恒定，做匀 速运动，本题正确选项为D, 2.A【解析】求外力，先整体，再隔离.因为物 块匀速运动，斜劈静止，整体没有加速度，由牛顿第二 定律，整体合外力为零，所以整体水平方向不受外力， A正确， 3.AD【解析】质量越大的物体，惯性越大，B 错：伽利略用理想斜面实验得出力不是雏持物体运动 的原因，C错 4.AC【解析】由速度图象与横轴所夹面积 表示位移知，飞机的滑行距离约为3×70/2=105m, A正确.由速度图象斜率表示加速度和牛顿第二定律 知，0.4~2.5s时间内加速度大于2.5g,合外力F即 两条阻拦索张力的合力大小几乎不随时间变化，但是 阻拦索之间的夹角日减小，由力的平行四边形法则 知，阻拦索的张力的方向随时间变化，B错误，C正确. F不变而速度减小，由P=F知，阻拦系统对飞机 做功的功率随时间减小，D错误. 5.B【解析】由题意可知，小球在斜面上做匀 加速运动，a=g sina.由s= F2 gtsina知，A、D错；由 v=gtsina知，B对；由)2=2 sg sina知，C错. 6.D【解析】亚里士多德的观，点是力是维持 物体运动的原因，受力越大，运动越快；伽利略用实验 和推理，提出运动是物体的固有性质，物体的运动并 不需要力来雏持.故选D. 7.【解析】(1)物体在斜面上运动时为匀加速 运动 a=gsina △x_1.0-0.0 由题知a1= △f=0.2-0.0m/s=5m/s2,所以a =30°. (2)物体在平面上运动时为匀减速运动，a2= 一4g a=40=0.7-1.1 △t1.4-1.2m/s2=-2m/s 所以=0.2. (3)物体在平面上运动时，有)二题=一2 1.2-tB 得0B一1.1=-2(tB一1.2) ① 物体在斜面上运动时，有二0：0=5 tB-0.0 得0B=5tB ② 由①②解得tg=0.5s 即t=0.6s时物体在平面上，设其速度为v v=1.1m/s-(-2)×(1.2-0.6)m/s=2.3m/s. 8.【解析】(1)设物体做匀减速直线运动的时 间为△t2、初速度为℃如、末速度为℃、加速度为 a2,则 a2=0-u0=0-8 ① △tg m/s=-2m/s 设物体所受的摩擦力为F,,根据牛顿第二定 律，有 F;=ma2 ② F,=一umg ③ 联立②③得 u=二a2=0.2 ④ g (2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初 速度为01o、末速度为1，加速度为a1,则 u-00=8-2n a1= △t =6m/s=1m/s ⑤ 根据牛顿第二定律，有F十F,=ma1 ⑥ 联立③⑥得F=umg十ma1=6N (3)解法一：由匀变速直线运动位移公式，得 1 x=x1+x:=u1o41+2a1△i+Uo△：十 2:4=46m 解法二：根据-t图象围成的面积，得 T= (含·a,+2·）=46m 2 题源5用整体法与隔离法分析问题 1.【解析】(1)“A鱼”在入水前做自由落体运 动，有 v1-0=2gH ① 得：0A=√2gH ② (2)“A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的 作用，做匀减速运动，设加速度为aA,有 F合=F浮十fA一mg ③ F合=maA ④ 0-v月=-2aAhA ⑤ 10 由题意得：F年=9mg ⑥ 综合上述各式，得 =供】 ⑦ (3)考虑到“B鱼”的受力、运动情况与“A鱼”相 似，有 f8=mg 供 ⑧ 综合⑦、⑧两式，得 fa hB(9H-hA) fB hA(9H-hB) ⑨ 2.【解析】(1)弹性球第一次下落加速度大小 为a1· △U a1= △t =8m/s2 mg-f=ma,f=0.2 N. (2)x2= 4v1=3m/s 小球第一次离开地面后，上升的加速度为a2, mg+f=ma2 ,a2=12 m/s2, 3 0-vi=-2a:h,h=8m. 3.【解析】(1)在匀速运动阶段，有 mg taneo=kvo 得k=mg tan6, Uo (2)加速阶段，设球拍对球的支持力为N',有 N'sine-kv=ma N'cose=mg 得a9=+an (3)以速度℃。匀速运动时，设空气阻力与重力的 合力为F,有 F=mg costo 球拍倾角为日十B时，空气阻力与重力的合力不 变，设球沿球拍面下滑的加速度大小为a',有 F sinB=ma' 设匀速跑阶段所用时间为t,有t=三一 vo 2a 球不从球拍上掉落的条件？a1≤r 2rcoseo 得sin3 s 0o g(。-2a 题源6结合图象研完问题 1.【解析】(1)0~2s内F1-一ng sina=ma ① 由题图知a=0.5m/s2 2s后Fe=ng sina ② 由①②得F1一Fe=ma 所以m=kg=1kg (2)由②式得a=30° 2.【解析】(1)设木板和物块的加速度分别为a 和a',在t时刻木板和物块的速度分别为0，和'， 木板和物块之间摩擦力的大小为「.依牛顿第二定 律、运动学公式和摩擦定律得 f=ma ① f=mg,当'，<， ② '2='1+a'(t2-t1) ③ 。 F-f=(2m)a ④ v2=v1+a(t2-t1) ⑤ 由①②③④⑤式与题给条件得 ℃1=4m/s,1.5=4.5m/s,v2=4m/s,03=4m/s ⑥ x'2=4m/s,o'3=4m/s ① (2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的0-t图象， 如图所示， v/(m…s) 4.5 4 木板 0 11.52 3 t/s 在0~3s内物块相对于木板滑过的距离△等 于木板和物块-t图线下的面积之差，即图中带阴 影的四边形面积，该四边形由两个三角形组成：上面 的三角形面积为0.25m,下面的三角形面积为2m. 因此： △.s=2.25m ⑧ 题源7超重、失重问题 1.AD【解析】t。~t1内，弹簧测力计的示数 小于人的体重，电梯处于失重状态，应向上减速或向 下加速，选项B、C错误；t1~t2内，弹簧测力计的示数 等于人的体重，电梯应静止或向上匀速或向下匀速；t2 ~t3内，弹簧测力计的示数大于人的体重，电梯处于超 重状态，应向上加速或向下减速，选项A、D正确. 2.C【解析】设整体加速度为a,则a= Mg-kv M忘 -,当v=0时，a=g;当℃≠0时，a<g,设 箱内物体质量为m,受支持力为FN,对箱内物体：mg -FN=ma.故当0=0时，FN=0:o≠0时，FN=m(g 一a),故选项A、B错误；因箱子下落为变加速运动， 接近地面时，℃最大，故a最小，由FN=m(g一a)可 知物体对箱底压力最大，故选项C正确；若下落距离 足够长，当f=Mg时，a=0,箱子做匀速运动，此时 FN=mg,故选项D错误. B组 题源1处理平衡问题的基本方法 1.C【解析】将滑块由静止释放，若滑块下 滑，则mg sin8一mg cos9>0,4<tan8,A错；若< tan日，则滑块具有沿斜面向下的加速度，因此滑块将 加速下滑，B错；如果μ=tan,则拉滑块向上匀速滑 动的力应满足F一mg sin9一um gcos9=0,F= 2 ngsin9,C项正确；如果u=tan0,则拉滑块向下匀速 滑动的力应满足F十mg sin8一mg cos6=0,F=0, D错. 2.B【解析】本题考查物体的受力平衡条件， 电场力的计算等知识点.雨滴受力平衡，则电场力和 重力大小相等，有mg=,而m=pV=p 3p,联立 两式，代入数据解得B选项对， 3.BC【解析】因为物块A静止且F≠0，所 以A、B间摩擦力不等于0，且B受到的摩擦力水平 向右，此时，B受重力、斜面的弹力、A的压力、A给 B的摩擦力，这四个力可沿斜面方向和垂直斜面 方向分解，因为不确定各力大小，所以不能确定物 块B在四个力作用下是否平衡，物块B与斜面方 向是否有摩擦力，若B与斜面间无摩擦力则受4 个力，故B项正确，若B与斜面有摩擦力则受5个 力，故C项正确. 4,D【解析】本题考查共点力的平衡条件及 应用，AB之间的绳无作用力，如果有的话，OB就不 会在竖直方向了，以A球为研究对象，进行受力分 析，利用正交分解法可解得力F=√3mg. 5.D【解析】考查共点力的平衡条件.对于系 统采用整体法分析，竖直方向受两个竖直向上的支持 力FN和竖直向下的重力(M+m)g,FN= M十m)B不变，B、C错误；设线与杆的夹角为9，线 的拉力F三s,当日减小时，E增大，A错误，D 正确。 题源2弹力的分析 B【解析】当甲、乙两木块一起匀加速运动 时，F=(m1十m2)a,对于甲木块有：kx=m1a,解得 (m1+m),故两木块间的距离s=L一x=L一 Fm T= Em (m1十m)B项正确. 题源3摩擦力 1.A【解析】对整体F-(M+m)g=(M+ F m)aa=M+m一g,对木块分析2f-Mg=Ma,代 F 入得2f-Mg=M· M+m一g,解得F= 2f(m+M) A正确. M 2.A【解析】设A和B的质量均为m,B与 斜面间的动摩擦因数为以，则A与斜面间的动摩擦因 数为2μ，AB系统处于平衡状态，故有2mg·sina一 2 2 amg cosa一mg cosa=0,得u=。tana,故选A. 3 3.A【解析】由轻弹簧竖直悬挂质量为m的 物体，静止时弹簧伸长量为L可知，当弹簧伸长量为 L时弹簧的弹力为g,现在系统静止时弹簧伸长量 也为L,说明此时弹簧的弹力也为mg,对物体受力分 析如图，可知F=g与重力沿斜面向下分力 2 ngsin30°相等，所以摩擦力为零，故A项正确. FN 2 ngsin.30°C 30 4.BD【解析】当μ=0时，两滑块由于惯性 要保持原来的速度做匀速直线运动，两滑块原来的速 度相同，故一定不相碰，B项正确：当：≠0时，两滑块 的加速度相同，初速度相同，经相同时间，滑行相同的 距离停止运动，也不能相碰，故D项正确. 5.C【解析】因为B与水平面的接触面光 滑，物体A与物体B之间有摩擦，所以在A、B发生 相对滑动前，A、B可以看作一个整体，当外力F足够 大时，A、B恰好要发生相对滑动，这时，摩擦力F,= μmAg=12N,这个摩擦力给物块B提供加速度， EL=6m/S,所以合外力F=(mA十mB)aB= aB= m 48N,当F=12N和20N时，物块A不会相对物块 B滑动，B项、D项错误.当有外力作用在A上，物块 A便会运动，A项错误.当F=16N时，A、B的加速 度为2m/s2,或摩擦力F=4N,C项正确. 题源4牛顿运动定律的理解 1,AB【解析】当加速度向左时拉力T可能 为零，向右时支持力V可能为零，两种可能均与小车 运动方向无关，故A、B正确，C,D错误， 2.【解析】(1)设该同学沿拖杆方向用大小为 F的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平分解，按 平衡条件有 Fcos0+mg=N ① Fsine=f ② 式中N和∫分别为地板对拖把的正压力和摩擦 力按摩擦定律有 f=uN ③ 联立①②③式得 F= sing-ucosg ④ (2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把 从静止开始运动，应有 Fsin≤AN ⑤ 这时，①式仍满足，联立①⑤式得 sin9-Acos0≤A"m ⑥ 现考察使上式成立的日角的取值范围，注意到上 式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有 sinf-Acos0≤0 ⑦ 使上式成立的日角满足日日。，这里日。是题中所 定义的临界角，即当≤日。时，不管沿拖杆方向用多 大的力都推不动拖把，临界角的正切为 。1 tan9。=入 ⑧ 3.【解析】汽车沿倾斜车道做匀减速运动，用α 表示加速度的大小，有v一v=一2as ① 用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有 F-(m+m2 )gsina=(m+m2 )a ② 2 式中sina=1 =2×10-2 ③ 设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为∫，根据 题意f=100 30 ④ 方向与汽车前进方向相反，用∫N表示拖车作用 于汽车的力，设其方向与汽车前进方向相同.以汽车 为研究对象，由牛顿第二定律有f一fN一m1 gsina= m a ⑤ 由②④⑤式得fN=100 30 (m1+m2)(a十g sina）- m1(a十g sina) ⑥ 由①③⑥式，代入有关数据得 fN=880N,与汽车运动方向相同. ⑦ 题源5用整体法与隔离法分析问题 1.B【解析】分别对整体，右端一组及右端个 体受力分析，运用牛顿第二定律，由整体法、隔离法 可得 F=6ma ① F-umg=2ma ② umg -T=ma ③ 由①②圆联立可得T=3 mg 所以B正确. 2.C【解析】在光滑水平面上滑行的过程 中，b和a一起做匀速运动，绳的拉力T1= mg sin9,地面对a的支持力等于两物块的总重力； 当滑上粗糙水平面上时，a减速运动，b相对a向 上滑动，b产生了沿斜面向上的加速度，系统处于 超重状态，C项正确， 3.【解析】(1)设物块平抛运动的时间为t1,由 平抛运动公式有： h=28t ① x=vBt ② 联立①②得 UB=2 m/s ③ (2)设B的加速度为aB,根据牛顿第二定律及运 动学的公式有： 1 xB=2aBt指 ④ umg=ma B ⑤ UB-aBtB ⑥ 联立④⑤⑥得 t8-0.5 s ⑦ Z8=0.5 m ⑧ (3)设B刚开始运动时A的速度为1，由动能定 理得 FM,=专Mi ⑨ 设B运动后A的加速度为aA,根据牛顿第二定 律及运动学公式有： F-umg=Maa ⑩ 1:十B=UtB十2aAti ① 联立⑦⑧⑨①①得 =1,5 m ② 4.【解析】(1)木板与地面间压力大小等于(M 十m)g 故木板所受摩擦力F,=u(M十m)g=20N (2)木板的加速度a= 号-5m/s 滑块静止不动，只要木板位移小于木板的长度， 滑块就不掉下来，根据℃。一0=2a.x得 uo=√2a.x=√2aL=4m/s 即木板初速度的最大值是4m/s. 题源6结合图象研究问题 1.【解析】(1)由图乙可知，木块所受到的滑动 摩擦力 F,=3.12N 由Fr=uFN F,Fs 3.12 得4=-mg0.78X10-0.4 1 (2)物体受重力G、支持力FN、拉力F'和摩擦力 F,作用.将F分解为水平和竖直两方向， 根据牛顿运动定律：F'cos9一F,=ma F'sine+Fx=mg F:=uFx 联立各式得：F'=4.5N, 2.【解析】(1)在0~4s内：F一mg=ma1, a1=3m/s2. 4s末物体的速度0：=12m/s, 4s内物体的位移x1=24m. 4~5s内：-F-umg=ma2, a2=-7m/s2. 5s末物体的速度v5=5m/s, 5s内物体的位移x2=8.5m. 5s后：-g=ma3, ag=-2m/s2, 再过2.5s时物体停止运动， 5s后位移x3=6.25m. 所以：x=x1十x2十x3=38.75m. (2)由题中数据可得速度一时间图象如图 4叭ms) 12 10 6 4 2 012345678is 题源7超重、失重问题 1.BD【解析】汽车驶过拱形桥顶端，有竖直 向下的加速度，汽车处于失重状态，A错；荡秋千的小 孩通过最低点时，有竖直向上的加速度，小孩处于超 重状态，B正确；跳水运动员离开跳板向上运动，只受 重力，有竖直向下的加速度g,处于完全失重状态，C 错；火箭点火后加速上升，有竖直向上的加速度，处于 超重状态，故D正确. 2,BC【解析】由超重、失重概念知，加速度竖 直向上时游客为超重状态，加速度竖直向下时游客为 失重状态，故BC正确，AD错误.[真题21](2022·海南)如图，木箱内有一竖直放置的弹 簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压 在箱顶上.若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此 段时间内，木箱的运动状态可能为 () A.加速下降 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降 [解析]木箱静止时，设弹簧弹力为F1,顶对物块的压力 为F:,根据力的平衡条件F1=mg十F,当箱顶对物块的压力 F,恰好为零时，而弹力F1不变，所以合外力方向向上，即加速 度向上，物块可能加速上升或减速下降，本题正确选项为BD. [答案]BD [真题22](2023·上海)如图，在水平面上的箱于内，带异 种电荷的小球、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状 态地面受到的压力为F、,球b所受细线的拉力为F,剪断连接 十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的频次) A组 题源1处理平衡问题的基本方法（★★★★★） 1.(2023·广东)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂 在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平， 所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为 () 火山 人入 45459 A.G和G RG和。 2 cG和G 1 2.(2023·北京)应用物理知识分析生活中的常见现象，可 以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体，由静止 开始竖直向上运动，直至将物体抛出.对此现象分析正确的是 A,手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C.在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D.在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 3.(2023·北京)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平 桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是 ( 。1 球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力 A.小于FN B.等于FN C.等于FN+F D.大于FN+F [解析]剪断细线前，处于静止状态，利用整体法，压力FN 等于系统的总重力，即FN=Mg十mg十m6g,剪断连接球b的 细线后，系统处于超重状态，压力大于总重力，所以A、B项错误。 再选a和箱为研究对象，箱子受到的支持力FN=Mg十m。g十 F所，其中F为b球对a球的库仑力，因为平衡时，F等于mg十 F,而球b加速上升过程中，随着两球距离的减小，F>FH= m6g十F,故FN>Mg+mag+m6g+F=FN+F,故D正确. [答案]D A,木块受到的摩擦力大小是mg cosa B.木块对斜面体的压力大小是mg sina C.桌面对斜面体的摩棕力大小是mng sina cosa D.桌面对斜面体的支持力大小是(M十m)g 4.(2023·新课程标准)如图，一小球放置在木板 与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对 木板的压力大小为N2,以木板与墙连接点所形成的水 平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平 位置不计摩擦，在此过程中 A.N1始终减小，N2始终增大 B.N,始终减小，N,始终减小 C.V1先增大后减小，V2始终减小 D.N,先增大后减小，V:先减小后增大 5.(2021·江苏)用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为 1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为 10N.为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取 10m/s2) () 挂钉 挂钉 A. m B. 2 m C.2 m 4 m 题源2弹力的分析（★★★） 1.(2023·安徽)如图所示，细线的一端系一质量为m的小 球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行. 在斜面体以加速度α水平向右做匀加速直线运动的过程中，小 球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力 为FN分别为（重力加速度为g) A.T=m(gsine+acos),Fx=m(g cos0-asine) B.T=m (g cos0+asine),Fx=m (gsine-acos) C.T=m (a cos0-g sine),Fx=m (gcos0+asin) D.T=m (a sine-gcose),Fx =m(g sine+a cose) 2.(2020·广东)探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限 度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时， 弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L。和劲度系数分别为 A.Lo=0.02m,k=500N/m B.La=0.10m,k=500N/m C.Lo=0.02m,k=250N/m D.L。=0.10m,k=250N/m 3.(2021·广东)建筑工人用如图所示的 定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0kg的 工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建 筑材料以0.500m/s2的加速度拉升，忽略绳 于和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人 对地面的压力大小为(g取10m/s)() A.490N B.510N777777777777 C.890N D.910N 4.(2022·福建)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的 关系，实验时，将原长约200mm的椋皮筋上端固定，在竖直悬挂 的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g),每增挂一只钩码 均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩 码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量.根据测 量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量△！与拉力 F关系的图象如图所示，从图象中可以得出 △mm 1l6=200mm升 100 50 人增挂钩码时的图线 一减挂钩码时的图线 01.02.0FN A.增挂钩码时△l与F成正比，而减挂钩码时△l与F不成 正比 B.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减 挂钩码时的大 C.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减 ·1 挂钩码时的相等 D.增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度 题源3摩擦力（★★★★★） 1.(2023·安徽)如图所示，放在固定斜面上的物块以加速 度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒 力F,则 () 77m7777n7t/ A.物块可能匀速下滑 B.物块仍以加速度a匀加速下滑 C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑 2.(2023·山东)如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO:可 绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重 物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持 静止.F,表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板 间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且 O1、O。始终等高，则 ( 挡 的 板 A.F,变小 B.F,不变 C.FN变小 D.FN变大 3.(2021·天津)物块静止在固定的斜面上，分别按图示的 方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上，B中 F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后 物块仍然静止，则物块所受的静摩棕力增大的是 () A B C 4.(2022·海南)在水平的足够长的固定木板上，一小物块 以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止，现将该木板改置 成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑.若 小物块与木板之间的动摩擦因数为红，侧小物块上滑到最高位 置所需时间与t之比为 ( A B. 1+√2 1十4 C.反+ D. 2u 题源4牛顿运动定律的理解（★★★★★） 1.(2022·海南)下列说法正确的是 A.若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零 B.若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动 C.若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直 线运动 D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀 速直线运动 2.(2023·海南)如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上 一物块正在沿斜面以速度。匀速下滑，斜劈保持静止，则地面 对斜劈的摩擦力 ( 7777777777777777777777 A.等于零 B.不为零，方向向右 C.不为零，方向向左 D.不为零，。较大时方向向左，。较小时方向向右 3.(2023·山东)以下叙述正确的是 ( A.法拉第发现了电磁感应现象 B.愤性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大 C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的 原因 D.感应电流遵从榜次定律所描述的方向，这是能量守恒定 律的必然结果 4.(2023·新课程标准I)2023年11月，“歼15”舰载机在 “辽宁号”航空母舰上着舰成功.图()为利用阻拦系统让舰载机 在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻 拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机 施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止某次降落， 以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0,4s时恰好钩住阻拦索中 间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示.假如无 阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m.已知航 母始终静止，重力加速度的大小为g则 ⊕ 飞机 阻拦索 定滑轮纽 图(a) 4v/(m/s) 70 60 50 40 30 20 10 0 0.51.01.52.02.53.03.5t7s 图(b) A.从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索 时的1/10 B.在0.4s一2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化 C.在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g D.在0.4s一25s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎 不变 5.(2020·广东)伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别 沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察 和逻辑推理，得到的正确结论有 () A.倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B.倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角 无关 D.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底瑞所需的时间与倾 角无关 6.(2019·海南)16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了 已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论， 开启了物理学发展的新纪元，在以下说法中，与亚里士多德观点 相反的是 A,四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快：这说明，物体受 的力越大，速度就越大 B.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，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D.一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 7.(2019·上海)如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静 止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大 小不变)，最后停在C点.每隔0.2s通过速度传感器测量物体的 瞬时速度，下表给出了部分测量数据（取重力加速度g= 10m/s2).求： t/s 0.00.20.4… 1.21.4… /(m·s1)0.01.02.0…1.10.7… (1)斜面的倾角a: (2)物体与水平面间的动摩棕因数； (3)t=0.6s时的瞬时速度. Q .277℃ B 9· 8.(2022·安徽)质量为2kg的物体在水平推力F的作用 下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F,其运动的)-t图象 如图所示.g取10m/s2,求： (1)物体与水平面间的动摩棕因数：； (2)水平推力F的大小； (3)0~10s内物体运动位移的大小. v/(m·s) 8 6 0 246810s 题源5用整体法与隔离法分析问题 (★★★★★) 1.(2023·浙江)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关 系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和 “B鱼”，如图所示在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B 鱼”，“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零，“B鱼”竖直下潜hg后 速度减为零.“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮力和水的 阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的。倍，重力加速度为 g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度.假设“鱼”运动时所受 水的阻力恒定，空气阻力不计求： (1)“A鱼”入水瞬间的速度0A; (2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA; ·2 (3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA:∫B 8品 A B 2.(2023·安徽)质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由 静止开始下落，该下落过程对应的-t图象如图所示.球与水平 地面相碰后离开地面时的速度大小为碰摆前的子设球受到的 空气阻力大小恒为f,取g=10m/s,求： (1)弹性球受到的空气阻力f的大小： (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h. 4(m/s) 0 0.5ts) 0 3.(2023·重庆)某校举行乒乓球跑步比赛，赛道为水平直 道，比赛距离为s.比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到。时，再 以，做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球拍 中心不动.比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角 为。，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大 小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球 的质量为m,重力加速度为g. (1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k: (2)求在加速跑阶段球拍倾角日随速度变化的关系式； (3)整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为。，而球拍的倾角 比。大了B并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻 力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为？的下边 沿掉落，求3应满足的条件. 乒乓球 球拍 题源6结合图象研究问题（★★★） 1.(2019·上海)固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上 套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动， 推力F与小环速度随时间变化规律如图所示，取重力加速度 g=10m/s,求： 777777777777 ·2 F/N /(ms) 55 0 2461/s 02 46s (1)小环的质量m: (2)细杆与地面间的倾角a, 2.(2022·海南)如图甲中，质量为m的物块叠放在质量为 2的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物 块与木板之间的动摩棕因数为：=0.2在木板上施加一水平向 右的拉力F,在0~3s内F的变化如图乙所示，图中F以mg 为单位，重力加速度g=10m/s2整个系统开始时静止. (1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的 速度： (2)在同一坐标系中画出03s内木板和物块的)-t图 象，据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离. F/mg 0.4- F 2m Cama 011.52 3 t/s 甲 乙 1 题源7超重、失重问题（★★） 1.(2021·广东)某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为 490N.他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t。至t?时间段内， 弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的-t图可能是（取电梯 向上运动的方向为正) ↑G/N 540 490 440 to 12 ts U/s 2 D 2.(020·山东)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物 资的箱于，如图所示设投放初速度为零，箱于所受的空气阻力 与箱于下落速度的平方成正比，且运动过程中箱于始终保持图 示姿态在箱子下落过程中，下列说法正确的是 () A.箱内物体对箱于底部始终没有压力 B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C,箱于接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而 “飘起来” B组 题源1处理平衡问题的基本方法（★★★★★） 1.(2021·北京)如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为 日的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩棕因数为μ，若滑块与斜 面之间的最大静摩棕力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 ·2 g,则 A.将滑块由静止释放，如果：>tan0,滑块将下滑 B.给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tand,滑块将减速 下滑 C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果：= tan0,拉力大小应是2 mg sin9 D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果4= tand,拉力大小应是mg sin9 2.(2022·全国Ⅱ)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为 10V/m.已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取 重力加速度大小为10m/s2,水的密度为103kg/m3,这雨滴携带 的电荷量的最小值约为 () A.2×10-C B.4×10-9C C.6×10-9C D.8×10-9C 3.如图所示，在水平力F的作用下，物块A、B保持静止.若 A与B的接触面是水平的，且F≠0，则B的受力个数可能为 () F A B A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 4.两个相同的可视为质点的小球A和B,质量均为m,用 长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一 点O,并用长度相同的细线连接A、B两个小球，然后，用一水平 方向的力F作用在小球A上，此时三根线均处于伸直状态，且 OB细线恰好处于竖直方向，如图所示.如果两小球均处于静止 状态，则力F的大小为 () B A.0 B.mg C. 3mg D.√3mg 5.如图所示，水平杆上套有两个相同的质量为m的环，两 细线等长，下端系着质量为M的物体，系统静止，现在增大两环 间距而系统仍静止，则杆对环的支持力F、和细线对环的拉力 的变化情况是 A.都不变 B.都增大 C.FN增大，F不变 D.FN不变，F增大 题源2弹力的分析（★★★） 如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为1 和m2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来， 现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两 木块之间的距离是 () 甲 乙 h■ 7777777777 77777 Em2 Fm A.L+(mi+m:)k B.L-(mi+m:)k Fm D.L- Fm2 C.L- m2k mik 题源3摩擦力（★★★★★） 1.(2023·江苏)如图所示，一夹于夹住木块，在力F作用 下向上提升.夹于和木块的质量分别为m、M,夹于与木块两侧 间的最大静摩擦力均为∫，若木块不滑动，力F的最大值是 A.2f(m+M) M B.2f(m+M) C.2f(m+M) M (m+M)g D 2f(m+M) +(m+M)g 7 2.(2020·全国Ⅱ)如图所示，一固定斜面上两个质量相同 的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑，已知 A与斜面之间的动摩棕因数是B与斜面之间动摩棕因数的2 倍，斜面倾角为a.B与斜面之间的动摩擦因数是 () .2 2 2 A. 3tana B.3cota C.tana D.cota 3.用轻弹簧竖直悬挂质量为的物体，静止时弹簧伸长量 为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止 时弹簧伸长也为L.斜面倾角为30°，如图所示.则物体所受摩棕力 () 7万777777777777X】 A.等于零 A大小为了mg,方向沿料面向下 C.大小为 mg,方向沿斜面向上 D.大小为mg,方向沿斜面向上 4.如图所示，在一无限长的水平小车上，有质量分别为m1 和mg的两个滑块(1>m2)随车一起向右匀速运动.设两滑块 与小车间的动摩擦因数均为，其他阻力不计，当车突然停止 时，以下说法中正确的是 () m 7777777777777777777 A.若μ=0，两滑块一定相碰 B.若4=0，两滑块一定不相碰 C.若红≠0，两滑块一定相碰 D.若μ≠0，两滑块一定不相碰 5.如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑水平 面上，已知mA=6kg,mB=2kg,A、B间动摩擦因数为μ=0.2. A物体受到水平向右的拉力F作用，下述说法中正确的是(g取 10m/s2) () B 777777777力7777777777777 A.当F<12N时，A静止不动 B.当F=12N时，A相对B滑动 C.当F=16N时，B受A的摩擦力等于4N D.当F=20N时，A相对B滑动 题源4牛顿运动定律的理解（★★★★★） 1.(2020·宁夏)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运 动，小球通过细绳与车顶相连，小球某时刻正处于如图所示状态」 设斜面对小球的支持力为，细绳对小球的拉力为T,关于此时 刻小球的受力情况，下列说法正确的是 () 777777777777i77777 A.若小车向左运动，N可能为零 B.若小车向左运动，T可能为零 C.若小车向右运动，N不可能为零 D.若小车向右运动，T不可能为零 2.(2023·新课程标准)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地 工具（如图）.设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略；拖把头与 地板之间的动摩棕因数为常数，重力加速度为g,某同学用该 拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向 的夹角为6. (1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小； (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推 力与此时地板对拖把的正压力的比值为入，已知存在一惟界角 9。,若≤0。，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从 静止开始运动，求这一临界角的正切tan9. 拖杆 0 拖把头 ·2 3.(2019·海南)如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的 拖车B,以速度01=30m/s进入向下倾斜的直车道.车道每 100m下降2m.为使汽车速度在s=200m的距离内减到2= 10/s,驾驶员必须刹车.假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且 该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A.已知A的质量 m1=2000kg,B的质量m2=6000kg.求汽车与拖车的连接处沿 运动方向的相互作用力.取重力加速度g=10m/s. 777777777 777772 题源5用整体法与隔离法分析问题 (★★★★★) 1.(2019·北京)如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸 长的轻绳相连，木块间的最大静摩棕力是g,现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动， 则轻绳对m的最大拉力为 () 2m 2m F 77777777777777777777777 A.3umg B.3umg 5 4 C. 3umg 2 D.3μmg 2.(2022·海南)如图所示，水平地面上有一楔形物块a,其 斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳 的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑，a和b以共同速度在地 面轨道的光滑段向左运动，当它们刚运行至轨道的粗糙段时 ( 左 上b 右 a ZZZZ2777777777777 A.绳的张力减小，b对a的正压力减小 B.绳的张力增加，斜面对b的支持力增加 C.绳的张力减小，地面对a的支持力增加 D.绳的张力增加，地面对a的支持力减小 3.(2023·山东)如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光 滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的 薄板A,其右段长度11=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙.在A 最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg.B与A左段 间动摩擦因数：=0.4.开始时二者均静止，现对A施加F=20N 水平向右的恒力，待B脱离A(A尚未露出平台)后，将A取走. B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m(取 g=10m/s2).求： (1)B离开平台时的速度B; (2)B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位 移xB; (3)A左端的长度1. ·2 4.如图所示，木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光 滑，下表面与地面间的动摩擦因数为4=0.4.质量m=1.0kg的 小滑块（视为质点）放在木板的右端，开始时木板与物块均处于 静止状态，现给木板以向右的初速度，取g=10m/s,求： (1)木板所受摩擦力的大小； (2)使小滑块不从木板上掉下来，木板初速度的最大值。 M a44aaaainaaanaaian 5· 题源6结合图象研究问题（★★★） 1.在研究摩棕力特点的实验中，将木块放在足够长的静止 水平木板上.如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，使拉力F从0 开始逐渐增大经实验绘制出摩擦力F,随拉力F的变化图象， 如图乙所示.已知木块质量为0.78kg (1)求木块与长木板间的动摩棕因数； (2)若木块在与水平方向成0=37°角斜向右上方的恒定拉 力F'作用下，以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀加速直 线运动，如图丙所示，则F'为多大？（取sin37°=0.6，cos37°= 0.8) ◆FN F 4.00-- 777777777777777777777777 甲 2.00 0-- 1.00 7777777777777777777777 4.008.00FN 的 ·2 2.如图甲所示，质量m=2kg的物体静止在水平面上，物 体跟水平面间的动摩棕因数红=0.20.从t=0时刻起，物体受到 一个水平力F的作用而开始运动，前8s内F随时间t变化的规 律如图乙所示，g取10m/s2,求： (1)8s内物体的位移； (2)在图丙的坐标系中画出物体在前8s内的0-t图象. FN 10 4 3 1/s -10 777777777777777777777 8 乙 /(ms) 12 10 P 6 4 2 O 12345678ts 丙 题源7超重、失重问题（★★） 1.(2019·山东)下列实例属于超重现象的是 A,汽车驶过拱形桥顶端 B.荡秋千的小孩通过最低点 C,跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 D.火箭点火后加速升空 2.(2019·海南)游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的 升降机，可以体会超重或失重的感觉，下列描述正确的是() A.当升降机加速上升时，游客是处在失重状态 B.当升降机减速下降时，游客是处在超重状态 C.当升降机减速上升时，游客是处在失重状态 D.当升降机加速下降时，游客是处在超重状态