2027年高三物理一轮复习讲义(直击高考)(提高班)(知识点+模拟分类+真题分类)专题四 运动与力
2026-07-09
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 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) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.14 MB |
| 发布时间 | 2026-07-09 |
| 更新时间 | 2026-07-09 |
| 作者 | 上帝舞恋 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58701536.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理高考复习讲义围绕运动与力专题,覆盖牛顿运动定律、两类动力学问题、超重失重、传送带与板块模型等核心考点,按“概念-规律-应用”逻辑层次架构知识,通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节帮助学生构建分析框架,突破难点。
讲义采用“概念辨析-模型建构-分层训练”策略,如在传送带问题中引导学生建立相对运动模型,培养科学思维与模型建构能力。设置基础模拟题、高考真题分层练习,配合即时反馈,保障复习效果,助力学生提升应考能力,为教师把控复习节奏提供有力支持。
内容正文:
专题四 运动与力
知识点1 牛顿第一定律
1. 定义:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非有外力迫使它改变这种状态
2. 意义:
(1)揭示了物体的一种固有属性:牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性。
(2)揭示了力的本质:牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持。
(3) 揭示了物体不受力作用时的运动状态:物体不受力时(实际上不存在)与所受合外力为零时的运动状态表现是相同的。
(4) 牛顿第一定律深刻批判了亚里士多德“力是维持运动的原因”的错误观点,其思想源于伽利略的理想实验。它在现实中随处可见。
知识点2 牛顿第二定律
1. 定义:在惯性参考系中,物体的加速度与合外力成正比,与质量成反比
2. 公式:
是物体所受合外力(矢量,单位:N);
:物体质量(单位:kg);
:加速度(矢量,单位:m/s²),方向与合外力方向相同
3. 牛顿第二定律公式性质
(1)瞬时性:加速度和物体所受的合力是瞬时对应关系,同时产生、变化、消失。
(2)矢量性:物体加速度方向与所受合力方向相同。
(3)同体性: F=ma 中各量都是属于同一物体的。
(4)独立性:将合力分解后,其在分解方向产生的加速度相互独立。
4.单位制:由基本单位和导出单位共同构成,常考:国际单位制(SI),国际制基本单位
(1)7个基本单位
物理量名称
单位名称
单位符号
长度
米
m
质量
千克
kg
时间
秒
s
电流
安培
A
热力学温度
开尔文
K
物质的量
摩尔
mol
发光强度
坎德拉
cd
(2) 导出单位:通过物理公式由基本单位推导出的其他物理量的单位
例:速度单位 米/秒(m/s) 由位移(米)和时间(秒)推导
力的单位 牛顿(N) 由 推导
知识点3 牛顿第三定律
1. 作用力与反作用力
(1)力是物体对物体的作用,只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体.
(2)力的作用是相互的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力.
(3)作用力与反作用力总是互相依存、同时存在的,把它们中的一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力。
知识点 4 两类动力学问题
动力学的两类基本问题的解题步骤
知识点 5 超重和失重
1. 超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。
处于超重的物体对支持面的压力FN (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即F N =mg+ma。
2. 失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg.即FN=mg-ma。当a=g时FN =0,物体处于完全失重.
3.视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计受到的拉力或台秤受到的压力。
3. 对超重和失重的理解应当注意的问题
(1)不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力。
(2)超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重。
(3)在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。
1、 牛顿第一、第三定律
1.(2026·四川泸州·一模)在伽利略著名的理想实验中,他让小球从左侧斜面某一高度由静止滚下,并冲上右侧斜面。当右侧斜面的倾角逐渐减小,直至最终变为水平时,他观察到小球为了到达原来的高度会运动得越来越远。对此实验的分析,下列说法最能体现该实验研究思想的是( )
A.通过科学推理得出物体在不受力时将保持匀速直线运动
B.直接证明了力是维持物体运动的原因
C.说明了物体的运动需要力来维持,没有力物体最终会停下来
D.验证了质量是物体惯性大小的量度
【答案】A
【详解】A.伽利略的理想实验以可靠的实验事实为基础,通过科学推理:若斜面无摩擦,右侧斜面倾角减小为水平时,小球不需要受力就能永远保持匀速直线运动,符合实验的核心研究思想,故A正确;
B.该实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误结论,故B错误;
C.“运动需要力维持、不受力就会停下”是亚里士多德的错误结论,伽利略的实验恰好否定了该观点,故C错误;
D.该实验没有改变小球质量的变量,并未涉及质量与惯性的关系,无法验证质量是惯性大小的量度,故D错误。
故选A。
2.(2026·浙江绍兴·二模)如图所示为世界超级摩托车锦标赛的比赛画面,张雪的机车展现了强大的竞争力,以领先第二名的显著优势夺冠。下列说法正确的是( )
A.“”指的是时刻
B.摩托车加速行驶时,惯性逐渐增大
C.摩托车驶过拱形路面时,驾驶员处于超重状态
D.研究摩托车运动轨迹时可以将摩托车看成质点
【答案】D
【详解】A.在赛车比赛中,“”通常表示的是时间差,即后车比前车晚到达终点的时间间隔,而不是指某个具体的时刻,故A错误;
B.惯性是物体抵抗运动状态改变的性质,其大小只由物体的质量决定。摩托车质量不变,惯性就不变,与是否加速无关,故B错误;
C.驶过拱形路面最高点附近时,向心加速度指向圆心(向下),合力向下。因此,重力与支持力的合力向下,支持力小于重力,驾驶员处于失重状态,故C错误;
D.研究摩托车的运动轨迹时,关注的是其整体移动路径。摩托车自身尺寸相对于整个赛道的尺度可以忽略不计,因此可以将其视为一个有质量的点,即质点,故D正确。
故选D。
3.(2026·河北衡水·二模)2026年央视春节联欢晚会上,人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演,机器人侧空翻、打醉拳、耍兵器、连续踢腿等节目惊艳了春晚舞台。下列说法中正确的是( )
A.人形机器人表演侧空翻时,其重心位置可能不在机器人上
B.观众在观看人形机器人打醉拳时可以把机器人当成质点
C.人形机器人连续踢腿时速度越大,惯性越大
D.人形机器人在空中表演侧空翻落地前,处于超重状态
【答案】A
【详解】A.重心是物体所受重力的等效作用点,当物体形状不规则或发生形变时,重心位置可能不在物体上。机器人侧空翻时肢体姿态变化,其重心可能位于身体之外(比如肢体围成的空间内),故A正确;
B.质点是忽略物体大小和形状、只考虑质量的理想化模型,适用于研究平动且自身尺寸可忽略的场景。观看机器人打醉拳时,需要关注其肢体动作和姿态变化,不能忽略形状,因此不能当成质点,故B错误;
C.惯性的大小只由质量决定,与速度无关。机器人的质量不变,惯性大小也不变,故C错误;
D.机器人在空中侧空翻落地前,只受重力作用,加速度竖直向下,处于失重状态,故D错误。
故选A。
4.(2026·浙江绍兴·三模)3月28日,中国“张雪机车”在世界顶级赛事中,拿下中国品牌首个大排量摩托车冠军。图为“张雪机车”冲刺情形,下列说法正确的是( )
A.研究车手的驾驶技巧可以将赛车看作一个质点
B.车手的姿态不会影响赛车的最大速度
C.转弯时赛车的加速度一定改变
D.赛车对路面的压力与路面对赛车的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.研究车手的驾驶技巧时,需要关注赛车的姿态、位置变化等细节,赛车的形状和大小不能忽略,因此不能将赛车看作质点,A错误;
B.车手的姿态会影响赛车的空气阻力(迎风面积、流线型效果),而最大速度由动力与阻力平衡决定,因此车手姿态会影响赛车的最大速度,B错误;
C.转弯时赛车做曲线运动,速度方向时刻改变,而加速度是矢量,其方向(向心加速度指向圆心)也会随速度方向变化,因此加速度一定改变,C正确;
D.赛车对路面的压力与路面对赛车的支持力,是一对作用力与反作用力(作用在不同物体上),而平衡力必须作用在同一物体上,D错误。
故选C。
5.(2026·浙江·二模)如图所示为一男生在运动场打网球的场景,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.研究球的旋转时,可将其视为质点
B.球在空中飞行过程中受到重力和推力作用
C.球撞击球拍减速时,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D.球被水平击出后,落地时间仅由击球点高度决定
【答案】D
【详解】A.研究网球的旋转时,网球的大小、形状不能忽略,因此不能将其视为质点,故A错误;
B.忽略空气阻力,球离开球拍后,在空中飞行过程只受重力作用,不再受推力,故B错误;
C.球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,故C错误;
D.球被水平击出后做平抛运动,竖直方向为自由落体运动,由
得,落地时间仅由击球点高度决定,故D正确。
故选D。
2、 牛顿第二定律
1.(2026·陕西咸阳·一模)图示为索道输运货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为的重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.20。当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,重力加速度取,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小以及车厢的加速度大小分别为( )
A.0.35mg,2m/s2 B.0.30mg,2m/s2
C.0.25mg,2.5m/s2 D.0.20mg,2.5m/s2
【答案】D
【详解】由于重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,根据牛顿第三定律可得地板对重物的支持力为
设重物的加速度为,在竖直方向的加速度为,在水平方向的加速度为,则
根据牛顿第二定律在竖直方向上有
解得
根据牛顿第二定律在水平方向上有
解得
故选D。
2.(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。
3.(2026·海南海口·模拟预测)如图所示,两个质量相同的小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在一轻质弹簧下端,整个系统处于静止状态,不计空气阻力。某时刻剪断轻绳,下列说法正确的是( )
A.剪断轻绳瞬间,小球甲的加速度大小为零
B.剪断轻绳瞬间,小球乙立即失去惯性
C.剪断轻绳后,小球甲上升过程中机械能一直增大
D.剪断轻绳后,小球乙落地前的机械能一直增加
【答案】C
【详解】A.剪断轻绳瞬间,弹簧弹力不变,小球甲受弹力大于自身重力,加速度大小不为零,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,仅和质量有关,任何运动状态下物体都具有惯性,故B错误;
C.剪断轻绳后,小球甲上升过程中,弹力对甲做正功,机械能一直增大,故C正确;
D.剪断轻绳后,小球乙落地前只有重力做功,机械能不变,故D错误;
故选C。
4.(2026·北京东城·二模)如图所示,质量为M的木箱顶端悬挂质量为m的小球,木箱沿某一方向做直线运动,小球与木箱相对静止,且细绳与竖直方向的夹角为θ。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.若木箱做自由落体运动,则细绳拉力大小为mg
B.若木箱做竖直上抛运动,则小球受到的合外力为0
C.若木箱做水平向左的匀减速直线运动,则小球和木箱所组成的系统受到的合力为
D.若木箱做水平向右的匀加速直线运动,则细绳的拉力大小为
【答案】D
【详解】A.若木箱做自由落体运动,加速度 ,方向竖直向下,小球处于完全失重状态,细绳拉力,故A错误;
B.若木箱做竖直上抛运动,加速度,方向竖直向下,根据牛顿第二定律,小球受到的合外力 ,故B错误;
C.若木箱做水平向左的匀减速直线运动,则加速度方向水平向右。对小球受力分析,合力水平向右,由牛顿第二定律得
解得
对小球和木箱组成的系统,受到的合力 ,故C错误;
D.若木箱做水平向右的匀加速直线运动,加速度方向水平向右,小球受力如图所示(绳子偏向左侧,符合题图)。在竖直方向上,小球受力平衡,有
解得细绳的拉力 ,故D正确。
故选D。
5.(多选)(2026·陕西咸阳·一模)细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支持,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。以下说法正确的是( )
A.细绳烧断瞬间小球的加速度方向无法确定
B.细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
C.小球静止时弹簧的弹力大小为
D.小球静止时细绳的拉力大小为
【答案】BC
【详解】A.细绳烧断瞬间,弹簧弹力不能突变,重力不变,合力方向与原细绳拉力方向相反,加速度方向确定,故A错误;
B.细绳烧断瞬间,合力大小等于原细绳拉力大小,由平衡条件
得
则,故B正确;
C.小球静止时,由平衡条件
解得弹簧弹力,故C正确;
D.小球静止时,由平衡条件
解得细绳拉力,故D错误。
故选BC。
3、 两类动力学问题
1.(2026·山东泰安·三模)如图所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,现有一物块以某一初速度从底端冲上斜面,一段时间后物块返回到斜面底端。已知物块沿斜面向下运动的时间是向上运动的时间的倍,则它与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因上滑与下滑两个单程的位移相等,上滑过程用可逆法看作初速度为零的匀加速直线运动,故上滑过程由牛顿第二定律
解得
下滑过程由牛顿第二定律
解得
由
解得
故选D。
2.(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
3.(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
4.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)如图所示为质量的能够垂直起降的小型遥控无人机,从地面上以最大升力竖直起飞,达到最大速度所用时间为,之后保持匀速运动。假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变,g取。求:
(1)无人机在竖直上升过程中所受阻力的大小;
(2)无人机上升至离地面的高空所需的时间为多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据加速度公式
由牛顿第二定律可知
代入数据解得
(2)无人机加速阶段上升高度为
故无人机有匀速运动过程,设无人机上升至离地面的高空所需的时间为,则有
代入数据解得
5.(2026·辽宁沈阳·二模)冰雪项目“拉雪圈”备受小朋友们的喜爱。如图,小汐拉着坐在雪圈里的小诺在水平雪道上沿直线以2m/s的速度匀速前进,小汐所用抗力与水平方向夹角θ=37°、大小F=80N,小诺的质量M=36kg,雪圈的质量m=4kg。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。
(1)求雪圈与雪地间的动摩擦因数;(结果保留两位有效数字)
(2)若小汐突然放手,求小诺和雪圈还能继续滑行多远。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)0.18
(2)1.1m
【详解】(1)对小诺和雪圈整体,根据平衡条件可得,,
解得
(2)放手后,对小诺和雪圈整体,由牛顿第二定律有
放手后,做匀减速直线运动,有
解得
4、 超重失重
1.(2026·贵州·模拟预测)翼装运动是一项极限性的滑翔运动。其简化过程如下:运动员从高处水平跳出,初始阶段可近似为平抛运动;获得一定速度后,利用穿戴的特殊翼装,通过调整身体姿态控制飞行轨迹。下列说法正确的是( )
A.在初始阶段,运动员在竖直方向上的运动可视为自由落体运动
B.研究运动员在空中的飞行动作时,可将其视为质点
C.在平抛运动阶段,运动员处于超重状态
D.根据运动员的运动轨迹长度与所用时间,可以计算其平均速度的大小
【答案】A
【详解】A.初始阶段运动员做平抛运动,竖直方向初速度为0,仅受重力作用,符合自由落体运动的特征,因此竖直方向运动可视为自由落体运动,故A正确;
B.研究运动员的飞行动作时,需要考虑运动员的肢体姿态、动作细节,其大小和形状不可忽略,不能将其视为质点,故B错误;
C.平抛运动阶段运动员的加速度为重力加速度,方向竖直向下,处于失重状态,而非超重,故C错误;
D.平均速度的大小为位移大小与时间的比值,即,轨迹长度是路程,路程与时间的比值为平均速率,因此无法通过轨迹长度和时间计算平均速度大小,故D错误。
故选A。
2.(2026·湖南岳阳·三模)如图所示,人形机器人做抛球游戏,若抛出的球做平抛运动,下列说法中正确的是( )
A.球在空中运动的速度方向一定是变化的
B.球落地时的水平位移与初速度无关
C.球在空中运动的加速度大小一定是变化的
D.球在空中运动时处于超重状态
【答案】A
【详解】A.平抛运动是曲线运动,速度方向沿轨迹切线方向,时刻改变,因此速度方向一定变化,故A正确;
B.平抛运动竖直方向满足
解得运动时间
水平位移,当下落高度固定时,水平位移和初速度正相关,故B错误;
C.平抛运动只受重力,加速度恒为重力加速度,大小不变,故C错误;
D.平抛运动加速度竖直向下,大小为,属于完全失重状态,不是超重,故D错误。
故选A。
3.(2026·云南红河·三模)某大型商场智能化电动扶梯的简化图如图所示,当乘客站上扶梯后,先随扶梯逐渐加速再匀速向上运动,则乘客( )
A.在加速过程中处于超重状态
B.在匀速向上运动过程中受到的合力竖直向下
C.在加速过程中所受摩擦力方向与运动方向相反
D.在匀速向上运动过程中受到的支持力大于重力
【答案】A
【详解】A.乘客站上扶梯,电动扶梯缓慢加速阶段,乘客的加速度斜向上,有竖直向上的分加速度和水平向右的分加速度,根据牛顿第二定律,在竖直方向上,扶梯对乘客的支持力大于其重力,乘客处于超重状态,A正确;
B.扶梯匀速向上运动时,乘客受到的合力为0,B错误;
C.在水平方向上,乘客受到水平向右的摩擦力,C错误;
D.扶梯匀速向上运动时,乘客受到的合力为0,故支持力等于重力,D错误。
故选A。
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)2026年4月25日,合肥科技成果转化交易会在骆岗中央公园成功举办,会中近万架无人机在空中自由变换阵型,为市民带来了一场精彩绝伦的科技展演。为使无人机能圆满完成飞行任务,展演前需测试其起飞与降落性能。某次测试中,测试员操控一架沿直线飞行时可视为质点的无人机从地面由静止启动,无人机获得竖直向上大小恒定的升力,经过一段时间关闭动力,一段时间后重新开启动力装置使无人机获得跟起飞时相同的升力,最终无人机着陆时速度刚好为零,全过程的图像如图所示。已知飞行器的质量,运动过程中所受空气阻力大小恒定,方向与速度方向相反,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.3~4s内无人机处于完全失重状态
B.无人机上升的最大高度为18m
C.无人机上升过程中受到的恒定升力大小为14N
D.无人机下降过程中的最大速度为
【答案】D
【详解】A.由图可知,无人机在3~4s内向上做匀减速直线运动,故加速度向下,根据图像的斜率绝对值表示加速度的大小,可得
说明无人机除了受到向下的重力外,还受到向下的阻力作用,故无人机不是处于完全失重状态,故A错误;
B.由图可知,无人机在0~4s内向上运动,时向上的速度为零,运动到最高点,根据图像与时间轴围成的面积表示位移,可得上升过程中总位移为,故B错误;
C.无人机在0~3s内向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
其中
无人机在3~4s内向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
其中
联立解得,,故C错误;
D.设无人机下降过程中的最大速度为,由图可知,后,在重启动力前,无人机向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
加速的位移为
在重启动力后,无人机以最大速度向下做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
减速的位移为
由于无人机最终着陆,可知无人机下降过程中的总位移大小等于无人机上升过程的总位移大小,则有
即
代入数据解得,故D正确。
故选D。
5.(多选)(2026·陕西咸阳·一模)某中学物理实验小组利用DIS系统(数字化信息实验室系统),观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验。在电梯天花板上固定一个力传感器,测量时挂钩向下。并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动的过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线。根据图线分析可知,下列说法中正确的是( )
A.t1到t2时间内,钩码处于超重状态,t3到t4时间内,钩码处于失重状态
B.t1到t2时间内,电梯一定正在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动
C.t1到t4时间内,电梯可能先加速向下。接着匀速向下,再减速向下
D.t1到t4时间内,电梯可能先减速向上,接着匀速向上,再加速向上
【答案】CD
【详解】A. t1到t2时间内,拉力小于重力,钩码处于失重状态;t3到t4时间内,拉力大于重力,钩码处于超重状态,故A错误;
B.从时刻t1到t2,钩码受到的拉力小于重力时,加速度向下,可能加速下降,也可能减速上升,故B错误;
CD. t1到t4时间内,钩码先失重,再处于平衡状态,最后处于超重状态,先有竖直向下的加速度,再加速度等于零,最后有竖直向上的加速度,故可能先加速下降或者减速上升,再匀速下降或者匀速上升,最后可能减速下降或者加速上升,故CD正确
故选CD。
6.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)2026年9月份大庆一中将迎来建校65周年,为迎接校庆,某同学想利用无人机来给校园拍摄一组照片。该同学使用的无人机质量为,从地面由静止开始匀加速向上起飞,经过2s离地高度,取。
(1)求无人机匀加速上升时加速度的大小;
(2)上升过程中无人机是超重还是失重?若无人机恒受到5 N的空气阻力,则无人机提供的升力是多少?
【答案】(1)
(2)超重,45N
【详解】(1)根据运动学公式可得
解得无人机匀加速上升时加速度的大小为
(2)上升过程中,无人机的加速度向上,处于超重状态;
根据牛顿第二定律可得
解得无人机提供的升力为
5、 传送带与板块模型
1.(2026·安徽滁州·三模)一条足够长的水平传送带以初速度向右,以大小为的加速度做匀减速直线运动直至停止。传送带刚开始减速时,质量为的煤块无初速度地放在传送带左端,经时间和传送带共速,重力加速度取。在传送带运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.煤块运动的距离为 B.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.2
C.煤块相对传送带运动的距离为 D.传送带和煤块间因摩擦产生的热量为
【答案】C
【详解】煤块匀加速阶段的时二者共速,此时传送带速度为
因此煤块加速度
共速后煤块能提供的最大加速度为和传送带加速度大小相等,因此共速后二者一起匀减速,无相对滑动。
A.煤块总位移分两部分:匀加速阶段位移
匀减速到0的位移
故总位移,故A错误;
B.煤块的加速阶段的加速度由滑动摩擦力提供,即
得,故B错误;
C.仅加速阶段有相对滑动,该阶段传送带位移
相对位移,故C正确;
D.摩擦生热,故D错误。
故选C。
2.(2026·重庆·三模)(多选)如图所示,水平传送带AB以速度v逆时针运转,将炭块P轻放在传送带右端A,然后炭块P一直加速(未发生翻转),从B端离开时速度恰为v,传送带上留下划痕,下列说法正确的是( )
A.若减小炭块与传送带间的动摩擦因数,炭块从B端离开时的速度一定小于v
B.若减小炭块与传送带间的动摩擦因数,划痕长度一定会减小
C.若增大传送带运转速度,炭块从A到B的时间一定变短
D.若增大传送带运转速度,炭块与传送带间因摩擦生成的热量一定变多
【答案】AD
【详解】A.炭块在传送带上一直加速,根据牛顿第二定律有
由运动学公式
可知,若减小动摩擦因数,则加速度减小,位移不变,离开时的速度一定小于,故A正确;
B.若减小动摩擦因数,加速度减小,由
可知运动时间变长,传送带位移变大,炭块位移不变,划痕长度一定会增大,故B错误;
C.若增大传送带运转速度,炭块受到的摩擦力不变,加速度不变,位移不变,由
可知运动时间不变,故C错误;
D.若增大传送带运转速度,运动时间不变,相对位移增大,摩擦生成的热量一定变多,故D正确。
故选AD。
3.(2026·湖北武汉·模拟预测)如图甲所示,一滑块置于足够长的长木板左端,木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为2 kg,现在滑块上施加一个F=0.5t(N)的变力作用,从t=0时刻开始计时,滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.5
B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2
C.图乙中t2=28 s
D.木板的最大加速度为2 m/s2
【答案】D
【详解】A.由题图乙可知,滑块与木板之间的滑动摩擦力为8 N,则滑块与木板间的动摩擦因数为,故A错误;
B.由题图乙可知时刻木板相对地面开始滑动,此时滑块与木板相对静止,则木板与水平地面间的动摩擦因数为,故B错误;
CD.时刻,滑块与木板将要发生相对滑动,此时滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力
两物体的加速度相等,且木板的加速度达到最大,则对木板有
解得
对滑块有
解得
则由F=0.5t(N),可知,故C错误,D正确。
故选D。
4.(2026·甘肃武威·模拟预测)如图所示,水平面与倾角为足够长的传送带在点平滑相连,传送带以速度逆时针匀速转动,小物块(可视为质点)在水平面上距点右侧的处以初速度向左运动,后从传送带的底端点滑上传送带,小物块与段水平面间以及与传送带间的动摩擦因数均为,,,重力加速度。求:
(1)小物块运动到点的速度大小;
(2)小物块向上运动过程中的加速度大小;
(3)小物块向上滑行的最远距离。
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【详解】(1)小物块从点到点是匀减速运动,由牛顿运动定律
解得产生加速度大小为
设小物块运动到点的速度为,由运动学公式可得
解得
(2)当时,对小物块由牛顿第二定律可得
解得
由于,则小物块速度与传送带速度相同后会继续减速。
当时,有
解得
(3)由运动学公式得
可得小物块从点向上运动到与传送带速度相同的时间
又
解得小物块与传送带同速到速度为0的时间
小物块向上减速到0后,会反向加速下滑;小物块向上滑行的最远距离为
解得
5.(2026·河南驻马店·模拟预测)如图所示,足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针转动,右端与光滑的平台平滑衔接,平台右侧有一长为、质量为的长木板乙放在光滑水平面上,长木板的上表面与平台等高。质量为的物体甲以的速度从右端冲上长木板,滑到长木板的最左端时长木板刚好与平台碰撞,同时物体甲滑上平台,长木板与平台碰撞后速度立即减为0,但与平台不粘连。已知物体甲与长木板上表面动摩擦因数为,物体甲与传送带间的动摩擦因数为,物体甲可视为质点,重力加速度取。求:
(1)开始长木板的最左端到平台边缘的距离;
(2)物体甲在传送带上运动的时间;
(3)最终物体甲的速度大小以及物体甲到长木板乙右端的距离。
【答案】(1)
(2)
(3);
【详解】(1)物体甲向左冲上长木板乙后,物体甲做匀减速直线运动,长木板乙做匀加速直线运动,对物体甲由牛顿第二定律得
解得
该过程中物体甲的位移为
对长木板乙由牛顿第二定律得
解得
长木板乙的位移为
又
解得
开始长木板的最左端到平台边缘的距离为
(2)物体甲离开长木板瞬间的速度为
物体甲冲上传送带后先向左做匀减速直线运动直到速度减为0,由牛顿第二定律得
解得
物体甲在传送带上向左滑动的最大位移为
物体甲向左减速的时间为
物体甲向右加速到与传送带共速的时间和位移分别为
,此后物体甲与传送带共同向右匀速到右端
物体甲向右匀速的时间为
物体甲在传送带上运动的时间为
(3)物体甲返回到传送带最右端的速度为
物体甲再次冲上长木板乙,物体甲向右做匀减速直线运动,长木板向右做匀加速直线运动,直到二者共速,此后二者向右以共同的速度做匀速直线运动。设共同的速度为,对物体甲有
对长木板乙有
解得,
该过程物体甲的位移为
长木板乙的位移为
物体甲相对长木板乙向右滑动的距离为
物体甲到长木板乙右端的距离
一、牛顿第一、第三定律
1.(2026年高考黑吉辽蒙卷物理高考真题(网络收集版))秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A.秧马的加速度方向向后
B.秧马受到秧田的摩擦力方向向前
C.秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D.秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
【答案】A
【详解】A.秧马向前减速滑行,速度方向向前,减速运动的加速度方向与速度方向相反,因此加速度方向向后,A正确。
B.秧马相对秧田向前运动,秧田对秧马的摩擦力阻碍相对运动,因此摩擦力方向向后,B错误。
C.秧马对人的支持力作用在人身上,人对秧马的压力作用在秧马身上,二者是作用力与反作用力(平衡力要求作用在同一物体上),C错误。
D.作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用,秧马对人的支持力是人跟秧马之间的相互作用,人受到的重力是地球对人的引力,二者不是作用力与反作用力,D错误。
故选 A。
2.(2024年高考辽宁卷物理真题)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;
B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;
C.由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;
D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
故选C。
3.(2023·浙江·高考真题)在足球运动中,足球入网如图所示,则( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
【答案】B
【详解】A.在研究如何踢出“香蕉球”时,需要考虑踢在足球上的位置与角度,所以不可以把足球看作质点,故A错误;
B.惯性只与质量有关,足球在飞行和触网时质量不变,则惯性不变,故B正确;
C.足球在飞行时脚已经离开足球,故在忽略空气阻力的情况下只受重力,故C错误;
D.触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力,大小相等,故D错误。
故选B。
4.(2026·浙江·高考真题)如图所示,钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行,则( )
A.运动员在转弯时加速度为0
B.运动员和钢架雪车整体机械能守恒
C.钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力
D.钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【详解】A.运动员在转弯时一定有向心加速度,加速度不可能为零,故A错误;
B.倾斜赛道有阻力,阻力对运动员和钢架雪车做负功,运动员和钢架雪车整体机械能不守恒,故B错误;
C.钢架雪车所受重力竖直向下,赛道对钢架雪车的支持力垂直赛道向上,不在同一条直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D.钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力,故D正确。
故选D。
5.(2022·浙江·高考真题)如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是( )
A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
【答案】C
【详解】A.鱼儿吞食花瓣时处于失重状态,A错误;
BC.鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小,浮力变小,鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力,B错误、C正确;
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点,否则就无动作可言,D错误。
故选C。
二、牛顿第二定律
6.(2025年高考陕西、山西、青海、宁夏卷物理真题)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。
7.(多选)(2025年高考甘肃卷物理13、15试题)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为的小球A,质量为m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A.小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B.剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为
C.小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为 D.小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为
【答案】BC
【详解】A.剪断细线后,弹力大于A的重力,则A先向上做加速运动,随弹力的减小,则向上的加速度减小,当加速度为零时速度最大,此时弹力等于重力,弹簧处于拉伸状态,选项A错误;
B.剪断细线之前则
剪断细线瞬间弹簧弹力不变,则对A由牛顿第二定律
解得A的加速度
选项B正确;
C.剪断细线之前弹簧伸长量
剪断细线后A做简谐振动,在平衡位置时弹簧伸长量
即振幅为
由对称性可知小球A运动到最高点时,弹簧伸长量为,选项C正确;
D.由上述分析可知,小球A运动到最低点时,弹簧伸长量为,选项D错误。
故选BC。
8.(2025年高考甘肃卷物理13、15试题)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。
9.(2024年高考天津卷物理真题)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。
10.(2024年高考贵州卷物理真题)某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某段时间内,小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置,相邻位置的时间间隔相等,如图所示,则该段时间内下列说法可能正确的是( )
A.f一直大于G B.f一直小于G
C.f先小于G,后大于G D.f先大于G,后小于G
【答案】C
【详解】由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小,可知铁质小圆盘的速度先增大后减小,以向下为正方向,即铁质小圆盘的加速度先正后负,根据牛顿第二定律
可知f先小于G,后大于G。
故选C。
三、两类动力学问题
11.(2022·天津·高考真题)冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度,匀减速滑行到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同,A与间冰面的动摩擦因数,重力加速度取,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A
(1)在N点的速度的大小;
(2)与间冰面的动摩擦因数。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设冰壶质量为,A受到冰面的支持力为,由竖直方向受力平衡,有
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有
设A在间的加速度大小为,由牛顿第二定律可得
联立解得
由速度与位移的关系式,有
代入数据解得
(2)设碰撞前瞬间A的速度为,由动量守恒定律可得
解得
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有
由动能定理可得
联立解得
12.(2022·浙江·高考真题)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示,倾斜滑轨与水平面成24°角,长度,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为,货物可视为质点(取,,重力加速度)。
(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小;
(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小;
(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s,求水平滑轨的最短长度。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
(2)根据运动学公式
解得
(3)根据牛顿第二定律
根据运动学公式
代入数据联立解得
四、超重失重
13.(2026年高考云南卷物理高考真题(网络收集版))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。
14.(2025年高考北京卷物理真题)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。
15.(2024·海南·高考真题)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中( )
A.返回舱处于超重状态 B.返回舱处于失重状态
C.主伞的拉力不做功 D.重力对返回舱做负功
【答案】A
【详解】AB.返回舱在减速过程中,加速度竖直向上,处于超重状态,故A正确,B错误;
C.主伞的拉力与返回舱运动方向相反,对返回舱做负功,故C错误;
D.返回舱的重力与返回舱运动方向相同,重力对返回舱做正功,故D错误。
故选A。
五、传送带与板块模型
16.(多选)(2025年高考福建卷物理真题)如图,物块A、B用轻弹簧连接并放置于水平传送带上,传送带以1m/s的恒定速率顺时针转动。t=0时,A的速度大小为2m/s,方向水平向右,B的速度为0,弹簧处于原长,t=t1时(t1为未知量),A第一次与传送带共速,弹簧弹性势能0.75J。已知A、B可视为质点,质量分别为1kg、2kg,与传送带的动摩擦因数为0.5、0.25;A与传送带相对滑动时会留下痕迹,重力加速度大小取,A、B始终在传送带上,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A.在t=时,A的加速度大小比B的小
B.t=t1时,B的速度大小为0.5m/s
C.t=t1时,弹簧的压缩量为0.2m
D.0﹣t1过程中,A在传送带上留下的划痕长度小于0.05m
【答案】BD
【详解】AB.根据题意可知传送带对AB的滑动摩擦力大小相等都为
初始时A向右减速,B向右加速,故可知在A与传送带第一次共速前,AB整体所受合外力为零,系统动量守恒有,
代入数值解得t=t1时,B的速度为
在A与传送带第一次共速前,对任意时刻对AB根据牛顿第二定律有,
由于,故可知
故A错误,B正确;
C.在时间内,设AB向右的位移分别为,,由功能关系有
解得
故弹簧的压缩量为
故C错误;
D.A与传送带的相对位移为
B与传送带的相对为
故可得
由于时间内A向右做加速度逐渐增大的减速运动,B向右做加速度逐渐增大的加速运动,且满足,作出AB的图像
可知等于图形的面积,等于图形的面积,故可得
结合
可知,故D正确。
故选BD。
17.(2024年安徽卷物理试题)倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块,如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】时间内:物体轻放在传送带上,做加速运动。受力分析可知,物体受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力大于重力的下滑分力,合力不变,故做匀加速运动。
之后:当物块速度与传送带相同时,静摩擦力与重力的下滑分力相等,加速度突变为零,物块做匀速直线运动。
C正确,ABD错误。
故选C。
18.(2024·北京·高考真题)水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是( )
A.刚开始物体相对传送带向前运动
B.物体匀速运动过程中,受到静摩擦力
C.物体加速运动过程中,摩擦力对物体做负功
D.传送带运动速度越大,物体加速运动的时间越长
【答案】D
【详解】A.刚开始时,物体速度小于传送带速度,则物体相对传送带向后运动,A错误;
B.匀速运动过程中,物体与传送带之间无相对运动趋势,则物体不受摩擦力作用,B错误;
C.物体加速,由动能定理可知,摩擦力对物体做正功,C错误;
D.设物体与传送带间动摩擦因数为μ,物体相对传送带运动时
做匀加速运动时,物体速度小于传送带速度则一直加速,由可知,传送带速度越大,物体加速运动的时间越长,D正确。
故选D。
19.(2024·新疆河南·高考真题)如图,一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的距离时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数,重力加速度大小。求
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
(2)平台距地面的高度。
【答案】(1)4m/s;;(2)
【详解】(1)物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为
薄板做加速运动的加速度
对物块
对薄板
解得
(2)物块飞离薄板后薄板得速度
物块飞离薄板后薄板做匀速运动,物块做平抛运动,则当物块落到地面时运动的时间为
则平台距地面的高度
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专题四 运动与力
知识点1 牛顿第一定律
1. 定义:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非有外力迫使它改变这种状态
2. 意义:
(1)揭示了物体的一种固有属性:牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性。
(2)揭示了力的本质:牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持。
(3) 揭示了物体不受力作用时的运动状态:物体不受力时(实际上不存在)与所受合外力为零时的运动状态表现是相同的。
(4) 牛顿第一定律深刻批判了亚里士多德“力是维持运动的原因”的错误观点,其思想源于伽利略的理想实验。它在现实中随处可见。
知识点2 牛顿第二定律
1. 定义:在惯性参考系中,物体的加速度与合外力成正比,与质量成反比
2. 公式:
是物体所受合外力(矢量,单位:N);
:物体质量(单位:kg);
:加速度(矢量,单位:m/s²),方向与合外力方向相同
3. 牛顿第二定律公式性质
(1)瞬时性:加速度和物体所受的合力是瞬时对应关系,同时产生、变化、消失。
(2)矢量性:物体加速度方向与所受合力方向相同。
(3)同体性: F=ma 中各量都是属于同一物体的。
(4)独立性:将合力分解后,其在分解方向产生的加速度相互独立。
4.单位制:由基本单位和导出单位共同构成,常考:国际单位制(SI),国际制基本单位
(1)7个基本单位
物理量名称
单位名称
单位符号
长度
米
m
质量
千克
kg
时间
秒
s
电流
安培
A
热力学温度
开尔文
K
物质的量
摩尔
mol
发光强度
坎德拉
cd
(2) 导出单位:通过物理公式由基本单位推导出的其他物理量的单位
例:速度单位 米/秒(m/s) 由位移(米)和时间(秒)推导
力的单位 牛顿(N) 由 推导
知识点3 牛顿第三定律
1. 作用力与反作用力
(1)力是物体对物体的作用,只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体.
(2)力的作用是相互的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力.
(3)作用力与反作用力总是互相依存、同时存在的,把它们中的一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力。
知识点 4 两类动力学问题
动力学的两类基本问题的解题步骤
知识点 5 超重和失重
1. 超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。
处于超重的物体对支持面的压力FN (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即F N =mg+ma。
2. 失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg.即FN=mg-ma。当a=g时FN =0,物体处于完全失重.
3.视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计受到的拉力或台秤受到的压力。
3. 对超重和失重的理解应当注意的问题
(1)不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力。
(2)超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重。
(3)在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。
1、 牛顿第一、第三定律
1.(2026·四川泸州·一模)在伽利略著名的理想实验中,他让小球从左侧斜面某一高度由静止滚下,并冲上右侧斜面。当右侧斜面的倾角逐渐减小,直至最终变为水平时,他观察到小球为了到达原来的高度会运动得越来越远。对此实验的分析,下列说法最能体现该实验研究思想的是( )
A.通过科学推理得出物体在不受力时将保持匀速直线运动
B.直接证明了力是维持物体运动的原因
C.说明了物体的运动需要力来维持,没有力物体最终会停下来
D.验证了质量是物体惯性大小的量度
2.(2026·浙江绍兴·二模)如图所示为世界超级摩托车锦标赛的比赛画面,张雪的机车展现了强大的竞争力,以领先第二名的显著优势夺冠。下列说法正确的是( )
A.“”指的是时刻
B.摩托车加速行驶时,惯性逐渐增大
C.摩托车驶过拱形路面时,驾驶员处于超重状态
D.研究摩托车运动轨迹时可以将摩托车看成质点
3.(2026·河北衡水·二模)2026年央视春节联欢晚会上,人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演,机器人侧空翻、打醉拳、耍兵器、连续踢腿等节目惊艳了春晚舞台。下列说法中正确的是( )
A.人形机器人表演侧空翻时,其重心位置可能不在机器人上
B.观众在观看人形机器人打醉拳时可以把机器人当成质点
C.人形机器人连续踢腿时速度越大,惯性越大
D.人形机器人在空中表演侧空翻落地前,处于超重状态
4.(2026·浙江绍兴·三模)3月28日,中国“张雪机车”在世界顶级赛事中,拿下中国品牌首个大排量摩托车冠军。图为“张雪机车”冲刺情形,下列说法正确的是( )
A.研究车手的驾驶技巧可以将赛车看作一个质点
B.车手的姿态不会影响赛车的最大速度
C.转弯时赛车的加速度一定改变
D.赛车对路面的压力与路面对赛车的支持力是一对平衡力
5.(2026·浙江·二模)如图所示为一男生在运动场打网球的场景,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.研究球的旋转时,可将其视为质点
B.球在空中飞行过程中受到重力和推力作用
C.球撞击球拍减速时,球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
D.球被水平击出后,落地时间仅由击球点高度决定
2、 牛顿第二定律
1.(2026·陕西咸阳·一模)图示为索道输运货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为的重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.20。当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,重力加速度取,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小以及车厢的加速度大小分别为( )
A.0.35mg,2m/s2 B.0.30mg,2m/s2
C.0.25mg,2.5m/s2 D.0.20mg,2.5m/s2
2.(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
3.(2026·海南海口·模拟预测)如图所示,两个质量相同的小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在一轻质弹簧下端,整个系统处于静止状态,不计空气阻力。某时刻剪断轻绳,下列说法正确的是( )
A.剪断轻绳瞬间,小球甲的加速度大小为零
B.剪断轻绳瞬间,小球乙立即失去惯性
C.剪断轻绳后,小球甲上升过程中机械能一直增大
D.剪断轻绳后,小球乙落地前的机械能一直增加
4.(2026·北京东城·二模)如图所示,质量为M的木箱顶端悬挂质量为m的小球,木箱沿某一方向做直线运动,小球与木箱相对静止,且细绳与竖直方向的夹角为θ。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.若木箱做自由落体运动,则细绳拉力大小为mg
B.若木箱做竖直上抛运动,则小球受到的合外力为0
C.若木箱做水平向左的匀减速直线运动,则小球和木箱所组成的系统受到的合力为
D.若木箱做水平向右的匀加速直线运动,则细绳的拉力大小为
5.(多选)(2026·陕西咸阳·一模)细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支持,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。以下说法正确的是( )
A.细绳烧断瞬间小球的加速度方向无法确定
B.细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
C.小球静止时弹簧的弹力大小为
D.小球静止时细绳的拉力大小为
3、 两类动力学问题
1.(2026·山东泰安·三模)如图所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,现有一物块以某一初速度从底端冲上斜面,一段时间后物块返回到斜面底端。已知物块沿斜面向下运动的时间是向上运动的时间的倍,则它与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
2.(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。
3.(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。
4.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)如图所示为质量的能够垂直起降的小型遥控无人机,从地面上以最大升力竖直起飞,达到最大速度所用时间为,之后保持匀速运动。假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变,g取。求:
(1)无人机在竖直上升过程中所受阻力的大小;
(2)无人机上升至离地面的高空所需的时间为多少?
5.(2026·辽宁沈阳·二模)冰雪项目“拉雪圈”备受小朋友们的喜爱。如图,小汐拉着坐在雪圈里的小诺在水平雪道上沿直线以2m/s的速度匀速前进,小汐所用抗力与水平方向夹角θ=37°、大小F=80N,小诺的质量M=36kg,雪圈的质量m=4kg。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。
(1)求雪圈与雪地间的动摩擦因数;(结果保留两位有效数字)
(2)若小汐突然放手,求小诺和雪圈还能继续滑行多远。(结果保留两位有效数字)
4、 超重失重
1.(2026·贵州·模拟预测)翼装运动是一项极限性的滑翔运动。其简化过程如下:运动员从高处水平跳出,初始阶段可近似为平抛运动;获得一定速度后,利用穿戴的特殊翼装,通过调整身体姿态控制飞行轨迹。下列说法正确的是( )
A.在初始阶段,运动员在竖直方向上的运动可视为自由落体运动
B.研究运动员在空中的飞行动作时,可将其视为质点
C.在平抛运动阶段,运动员处于超重状态
D.根据运动员的运动轨迹长度与所用时间,可以计算其平均速度的大小
2.(2026·湖南岳阳·三模)如图所示,人形机器人做抛球游戏,若抛出的球做平抛运动,下列说法中正确的是( )
A.球在空中运动的速度方向一定是变化的
B.球落地时的水平位移与初速度无关
C.球在空中运动的加速度大小一定是变化的
D.球在空中运动时处于超重状态
3.(2026·云南红河·三模)某大型商场智能化电动扶梯的简化图如图所示,当乘客站上扶梯后,先随扶梯逐渐加速再匀速向上运动,则乘客( )
A.在加速过程中处于超重状态
B.在匀速向上运动过程中受到的合力竖直向下
C.在加速过程中所受摩擦力方向与运动方向相反
D.在匀速向上运动过程中受到的支持力大于重力
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)2026年4月25日,合肥科技成果转化交易会在骆岗中央公园成功举办,会中近万架无人机在空中自由变换阵型,为市民带来了一场精彩绝伦的科技展演。为使无人机能圆满完成飞行任务,展演前需测试其起飞与降落性能。某次测试中,测试员操控一架沿直线飞行时可视为质点的无人机从地面由静止启动,无人机获得竖直向上大小恒定的升力,经过一段时间关闭动力,一段时间后重新开启动力装置使无人机获得跟起飞时相同的升力,最终无人机着陆时速度刚好为零,全过程的图像如图所示。已知飞行器的质量,运动过程中所受空气阻力大小恒定,方向与速度方向相反,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.3~4s内无人机处于完全失重状态
B.无人机上升的最大高度为18m
C.无人机上升过程中受到的恒定升力大小为14N
D.无人机下降过程中的最大速度为
5.(多选)(2026·陕西咸阳·一模)某中学物理实验小组利用DIS系统(数字化信息实验室系统),观察超重和失重现象。他们在学校电梯内做实验。在电梯天花板上固定一个力传感器,测量时挂钩向下。并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动的过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线。根据图线分析可知,下列说法中正确的是( )
A.t1到t2时间内,钩码处于超重状态,t3到t4时间内,钩码处于失重状态
B.t1到t2时间内,电梯一定正在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动
C.t1到t4时间内,电梯可能先加速向下。接着匀速向下,再减速向下
D.t1到t4时间内,电梯可能先减速向上,接着匀速向上,再加速向上
6.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)2026年9月份大庆一中将迎来建校65周年,为迎接校庆,某同学想利用无人机来给校园拍摄一组照片。该同学使用的无人机质量为,从地面由静止开始匀加速向上起飞,经过2s离地高度,取。
(1)求无人机匀加速上升时加速度的大小;
(2)上升过程中无人机是超重还是失重?若无人机恒受到5 N的空气阻力,则无人机提供的升力是多少?
5、 传送带与板块模型
1.(2026·安徽滁州·三模)一条足够长的水平传送带以初速度向右,以大小为的加速度做匀减速直线运动直至停止。传送带刚开始减速时,质量为的煤块无初速度地放在传送带左端,经时间和传送带共速,重力加速度取。在传送带运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.煤块运动的距离为 B.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.2
C.煤块相对传送带运动的距离为 D.传送带和煤块间因摩擦产生的热量为
2.(2026·重庆·三模)(多选)如图所示,水平传送带AB以速度v逆时针运转,将炭块P轻放在传送带右端A,然后炭块P一直加速(未发生翻转),从B端离开时速度恰为v,传送带上留下划痕,下列说法正确的是( )
A.若减小炭块与传送带间的动摩擦因数,炭块从B端离开时的速度一定小于v
B.若减小炭块与传送带间的动摩擦因数,划痕长度一定会减小
C.若增大传送带运转速度,炭块从A到B的时间一定变短
D.若增大传送带运转速度,炭块与传送带间因摩擦生成的热量一定变多
3.(2026·湖北武汉·模拟预测)如图甲所示,一滑块置于足够长的长木板左端,木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为2 kg,现在滑块上施加一个F=0.5t(N)的变力作用,从t=0时刻开始计时,滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.5
B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2
C.图乙中t2=28 s
D.木板的最大加速度为2 m/s2
4.(2026·甘肃武威·模拟预测)如图所示,水平面与倾角为足够长的传送带在点平滑相连,传送带以速度逆时针匀速转动,小物块(可视为质点)在水平面上距点右侧的处以初速度向左运动,后从传送带的底端点滑上传送带,小物块与段水平面间以及与传送带间的动摩擦因数均为,,,重力加速度。求:
(1)小物块运动到点的速度大小;
(2)小物块向上运动过程中的加速度大小;
(3)小物块向上滑行的最远距离。
5.(2026·河南驻马店·模拟预测)如图所示,足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针转动,右端与光滑的平台平滑衔接,平台右侧有一长为、质量为的长木板乙放在光滑水平面上,长木板的上表面与平台等高。质量为的物体甲以的速度从右端冲上长木板,滑到长木板的最左端时长木板刚好与平台碰撞,同时物体甲滑上平台,长木板与平台碰撞后速度立即减为0,但与平台不粘连。已知物体甲与长木板上表面动摩擦因数为,物体甲与传送带间的动摩擦因数为,物体甲可视为质点,重力加速度取。求:
(1)开始长木板的最左端到平台边缘的距离;
(2)物体甲在传送带上运动的时间;
(3)最终物体甲的速度大小以及物体甲到长木板乙右端的距离。
一、牛顿第一、第三定律
1.(2026年高考黑吉辽蒙卷物理高考真题(网络收集版))秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A.秧马的加速度方向向后
B.秧马受到秧田的摩擦力方向向前
C.秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D.秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
2.(2024年高考辽宁卷物理真题)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
3.(2023·浙江·高考真题)在足球运动中,足球入网如图所示,则( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
4.(2026·浙江·高考真题)如图所示,钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行,则( )
A.运动员在转弯时加速度为0
B.运动员和钢架雪车整体机械能守恒
C.钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力
D.钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力
5.(2022·浙江·高考真题)如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是( )
A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
二、牛顿第二定律
6.(2025年高考陕西、山西、青海、宁夏卷物理真题)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.
7.(多选)(2025年高考甘肃卷物理13、15试题)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为的小球A,质量为m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A.小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B.剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为
C.小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为 D.小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为
8.(2025年高考甘肃卷物理13、15试题)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.
9.(2024年高考天津卷物理真题)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
10.(2024年高考贵州卷物理真题)某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某段时间内,小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置,相邻位置的时间间隔相等,如图所示,则该段时间内下列说法可能正确的是( )
A.f一直大于G B.f一直小于G
C.f先小于G,后大于G D.f先大于G,后小于G
三、两类动力学问题
11.(2022·天津·高考真题)冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度,匀减速滑行到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同,A与间冰面的动摩擦因数,重力加速度取,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A
(1)在N点的速度的大小;
(2)与间冰面的动摩擦因数。
12.(2022·浙江·高考真题)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示,倾斜滑轨与水平面成24°角,长度,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为,货物可视为质点(取,,重力加速度)。
(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小;
(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小;
(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s,求水平滑轨的最短长度。
四、超重失重
13.(2026年高考云南卷物理高考真题(网络收集版))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
14.(2025年高考北京卷物理真题)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
15.(2024·海南·高考真题)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中( )
A.返回舱处于超重状态 B.返回舱处于失重状态
C.主伞的拉力不做功 D.重力对返回舱做负功
五、传送带与板块模型
16.(多选)(2025年高考福建卷物理真题)如图,物块A、B用轻弹簧连接并放置于水平传送带上,传送带以1m/s的恒定速率顺时针转动。t=0时,A的速度大小为2m/s,方向水平向右,B的速度为0,弹簧处于原长,t=t1时(t1为未知量),A第一次与传送带共速,弹簧弹性势能0.75J。已知A、B可视为质点,质量分别为1kg、2kg,与传送带的动摩擦因数为0.5、0.25;A与传送带相对滑动时会留下痕迹,重力加速度大小取,A、B始终在传送带上,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A.在t=时,A的加速度大小比B的小
B.t=t1时,B的速度大小为0.5m/s
C.t=t1时,弹簧的压缩量为0.2m
D.0﹣t1过程中,A在传送带上留下的划痕长度小于0.05m
17.(2024年安徽卷物理试题)倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块,如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B. C. D.
18.(2024·北京·高考真题)水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是( )
A.刚开始物体相对传送带向前运动
B.物体匀速运动过程中,受到静摩擦力
C.物体加速运动过程中,摩擦力对物体做负功
D.传送带运动速度越大,物体加速运动的时间越长
19.(2024·新疆河南·高考真题)如图,一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的距离时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数,重力加速度大小。求
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
(2)平台距地面的高度。
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