专题04 牛顿运动定律(10年汇编)(全国通用)2017-2026年高考物理真题分类汇编
2026-07-14
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2份
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65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-试题汇编 |
| 知识点 | 牛顿运动定律 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.15 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 数理天下 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58810475.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
该试卷为高中物理牛顿运动定律专题高考真题汇编,精选2017-2026年多省高考题,覆盖牛顿三定律、力学单位制、超重失重五大考点,以CR450动车组制动、空间站对接等真实情境为载体,强化动力学综合应用与建模能力,适配高考命题趋势。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|57题|牛顿第一定律结合无人机悬停、足球运动;牛顿第三定律涉及秧马滑行、钢架雪车;力学单位制考查单位导出|以科技前沿(如电磁弹射实验舱)和传统文化(如秧马)为情境,弱化运算,突出模型提炼|
|计算题|5题|牛顿第二定律综合弹簧、连接体、运动图像问题|联动匀变速运动、能量分析,构建“受力-加速度-运动”完整解题链,如2026陕晋青宁卷三物块弹簧连接体问题|
内容正文:
专题04 牛顿运动定律
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点01 牛顿第一定律
考点02 牛顿第二定律
考点03 牛顿第三定律
考点04 力学单位制
考点05 超重失重
2026陕晋宁青卷、2026黑吉辽卷、2025·河南卷2025山东卷2024浙江卷、2023浙江卷、2023海南卷、2022海南卷、2022浙江卷、2021广东卷、2021浙江卷、2020浙卷江、2019·浙江卷、2018浙江卷
. 真实情境深度渗透:以CR450动车组制动、新能源汽车加速测试、空间站舱体对接等前沿科技场景为载体,不再使用纯理论裸模型出题,要求学生从复杂场景中提炼动力学模型。
. 综合关联属性突出:不再孤立考查牛顿定律基础概念,会联动匀变速直线运动、受力分析、能量动量等考点,强化“受力分析→加速度计算→运动状态推导”的完整动力学解题链条。
. 能力导向持续强化:弱化机械繁琐的代数运算,重点考查瞬时性突变分析、多过程动力学拆解、连接体问题的整体隔离法应用,规避固化刷题套路,依靠建模能力实现分数分层。
考点01 牛顿第一定律
1.(2025·河南·高考真题)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.无人机做匀速运动 B.零件所受合外力为零
C.零件的惯性逐渐变大 D.零件的重力势能保持不变
【答案】D
【详解】D.无人机沿水平方向飞行,零件相对于无人机静止,也沿水平方向飞行做直线运动,故零件的高度不变,可知零件的重力势能保持不变,D正确;
AB.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,AB错误;
C.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,C错误。
故选D。
2.(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。
3.(2022·浙江·高考真题)下列说法正确的是( )
A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变
B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关
【答案】B
【详解】A.链球做匀速圆周运动过程中加速度方向在改变,A错误;
B.惯性只与质量有关,则足球下落过程中惯性不随速度增大而增大,B正确;
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力随着形变量的减小而减小,C错误;
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向有关,D错误。
故选B。
4.(2020·浙江·高考真题)如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车( )
A.缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B.急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动
C.缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D.急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动
【答案】B
【详解】A.有题意可知当公交车缓慢启动时,两只箱子与公交车之间的有可能存在静摩擦使箱子与公交车一起运动,故A错误;
B.急刹车时,由于惯性,行李箱a一定相对车子向前运动,故B正确;
C.当公交车缓慢转弯时,两只箱子与车之间的摩擦力可能提供向心力,与车保持相对静止,故C错误;
D.当公交车急转弯时,由于需要向心力大,行李箱一定相对车子向外侧运动,故D错误。
故选B。
5.(2019·浙江·高考真题)下列陈述与事实相符的是
A.牛顿测定了引力常量
B.法拉第发现了电流周围存在磁场
C.安培发现了静电荷间的相互作用规律
D.伽利略指出了力不是维持物体运动的原因
【答案】D
【详解】A.卡文迪许测定了引力常量,选项A错误;
B.奥斯特发现了电流周围存在磁场,选项B错误;
C.库仑发现了静电荷间的相互作用规律,选项C错误;
D.伽利略指出了力不是维持物体运动的原因,选项D正确;
考点02 牛顿第二定律
6.(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。
7.(2025·甘肃·高考真题)(多选)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·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。
9.(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。
10.(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。
11.(2025·安徽·高考真题)如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A.甲对木箱的摩擦力方向向左 B.地面对木箱的支持力逐渐增大
C.甲运动的加速度大小为 D.乙受到绳子的拉力大小为
【答案】C
【详解】A.因为物块甲向右运动,木箱静止,根据相对运动,甲对木箱的摩擦力方向向右,A错误;
B.设乙运动的加速度为,只有乙有竖直向下的恒定加速度,
对甲、乙和木箱,由整体法,竖直方向受力分析有
则地面对木箱的支持力大小不变,B错误;
CD.设绳子的弹力大小为,对甲受力分析有
对乙受力分析有
联立解得,
C正确,D错误。
故选C。
12.(2025·江苏·高考真题)如图所示,弹簧一端固定,另一端与光滑水平面上的木箱相连,箱内放置一小物块,物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放,释放后物块在木箱上有滑动,滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞,不计空气阻力,则( )
A.释放瞬间,物块加速度为零
B.物块和木箱最终仍有相对运动
C.木箱第一次到达最右端时,物块速度为零
D.物块和木箱的速度第一次相同前,物块受到的摩擦力不变
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,释放时,物块与木箱发生相对滑动,且有摩擦力,根据牛顿第二定律可知释放时物块加速度不为0,故A错误;
B.由于物块与木箱间有摩擦力且发生相对滑动,所以弹簧的弹性势能会减少,直到弹簧的最大弹力满足以下分析的:设物块与木箱之间的最大静摩擦力为,物块质量为,对物块根据牛顿第二定律
设木箱质量为,对物块与木箱整体,根据牛顿第二定律
可得
即弹簧的最大弹力减小到后,二者一起做简谐运动,故B错误;
C.根据AB选项分析可知只有当二者一起做简谐运动前,有相对滑动,木箱第一次到达最右端时,物块速度不为零,故C错误;
D.开始滑块的加速度向右,物块与滑块第一次共速前,物块相对滑块向左运动,受到向右的摩擦力,共速前二者有相对滑动,摩擦力恒为二者之间的滑动摩擦力,保持不变,故D正确。
故选D。
13.(2025·山东·高考真题)工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据牛顿第二定律
可得
故选B。
14.(2024·贵州·高考真题)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。
15.(2024·北京·高考真题)将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受空气阻力大小与速度大小成正比,则下列说法正确的是( )
A.上升和下落两过程的时间相等
B.上升和下落两过程损失的机械能相等
C.上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量
D.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
【答案】C
【详解】D.小球上升过程中受到向下的空气阻力,下落过程中受到向上的空气阻力,由牛顿第二定律可知上升过程所受合力(加速度)总大于下落过程所受合力(加速度),D错误;
C.小球运动的整个过程中,空气阻力做负功,由动能定理可知小球落回原处时的速度小于抛出时的速度,所以上升过程中小球动量变化的大小大于下落过程中动量变化的大小,由动量定理可知,上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量,C正确;
A.上升与下落经过同一位置时的速度,上升时更大,所以上升过程中平均速度大于下落过程中的平均速度,所以上升过程所用时间小于下落过程所用时间,A错误;
B.经同一位置,上升过程中所受空气阻力大于下落过程所受阻力,由功能关系可知,上升过程机械能损失大于下落过程机械能损失,B错误。
故选C。
16.(2024·安徽·高考真题)如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上。开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中( )
A.速度一直增大 B.速度先增大后减小
C.加速度的最大值为 D.加速度先增大后减小
【答案】A
【详解】AB.缓慢拉至P点,保持静止,由平衡条件可知此时拉力F与重力和两弹簧的拉力合力为零。此时两弹簧的合力为大小为。当撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下,小球一直做加速运动,故A正确,B错误 ;
CD.小球从P点运动到O点的过程中,形变量变小弹簧在竖直方向的合力不断变小,故小球受的合外力一直变小,加速度的最大值为撤去拉力时的加速度,由牛顿第二定律可知
加速度的最大值为,CD错误。
故选A。
17.(2024·广东·高考真题)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F,运动时间为t。忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其图像或图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AB.在木块下落高度之前,木块所受合外力为木块的重力保持不变,即
当木块接触弹簧后,弹簧弹力向上,则木块的合力
到合力为零前,随着增大减小;当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点,之后,木块开始反弹,过程中木块所受合外力向上,随着减小增大,反弹过程,随着y减小,图像向x轴负方向原路返回,故A错误、B正确;
CD.在木块下落高度之前,木块做自由落体运动,根据
速度逐渐增大, 图像斜率逐渐增大,当木块接触弹簧后到合力为零前,根据牛顿第二定律
木块的速度继续增大,做加速度减小的加速运动,所以图像斜率继续增大,当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中
木块所受合外力向上,木块做加速度增大的减速运动,所以图斜率减小,到达最低点后,木块向上运动,经以上分析可知,木块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,再做匀减速直线运动到最高点,而C图中H点过后速度就开始逐渐减小,实际速度还应该增大,直到平衡位置速度到达最大,然后速度逐渐减为零;D图前半段速度不变,不符合题意,正确示意图如下
故CD错误。
故选B。
18.(2024·湖南·高考真题)如图,质量分别为、、、m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A.g, B.2g, C.2g, D.g,
【答案】A
【详解】剪断前,对BCD分析
对D
剪断后,对B
解得
方向竖直向上;对C
解得
方向竖直向下。
故选A。
19.(2024·全国甲卷·高考真题)(多选)蹦床运动中,体重为的运动员在时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A.时,运动员的重力势能最大
B.时,运动员的速度大小为
C.时,运动员恰好运动到最大高度处
D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
【答案】BD
【详解】A.根据牛顿第三定律结合题图可知时,蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,此时运动员处于最低点,运动员的重力势能最小,故A错误;
BC.根据题图可知运动员从离开蹦床到再次落到蹦床上经历的时间为,根据竖直上抛运动的对称性可知,运动员上升时间为1s,则在时,运动员恰好运动到最大高度处,时运动员的速度大小
故B正确,C错误;
D.同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为,以竖直向上为正方向,根据动量定理
其中
代入数据可得
根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为,故D正确。
故选BD。
20.(2023·天津·高考真题)2023年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行,实现重要技术突破。设该系统的试验列车质量为m,某次试验中列车以速率v在平直轨道上匀速行驶,刹车时牵引系统处于关闭状态,制动装置提供大小为F的制动力,列车减速直至停止。若列车行驶时始终受到大小为f的空气阻力,则( )
A.列车减速过程的加速度大小 B.列车减速过程F的冲量为mv
C.列车减速过程通过的位移大小为 D.列车匀速行驶时,牵引系统的输出功率为
【答案】C
【详解】A.根据牛顿第二定律有
可得减速运动加速度大小
故A错误;
B.根据运动学公式有
故力F的冲量为
方向与运动方向相反;故B错误;
C.根据运动学公式
可得
故C正确;
D.匀速行驶时牵引力等于空气阻力,则功率为
故D错误。
故选C。
21.(2023·新课标卷·高考真题)(多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的速度大小比乙的大 B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等 D.甲和乙的动量之和不为零
【答案】BD
【详解】对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析,如图所示
A.根据牛顿第二定律有
由于
m甲 > m乙
所以
a甲 < a乙
由于两物体运动时间相同,且同时由静止释放,可得
v甲 < v乙
A错误;
BCD.对于整个系统而言,由于μm甲g > μm乙g,合力方向向左,合冲量方向向左,所以合动量方向向左,显然甲的动量大小比乙的小,BD正确、C错误。
故选BD。
22.(2023·湖南·高考真题)(多选)如图,光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为,杆与竖直方向的夹角为,杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.若B球受到的摩擦力为零,则
B.若推力向左,且,则的最大值为
C.若推力向左,且,则的最大值为
D.若推力向右,且,则的范围为
【答案】CD
【详解】A.设杆的弹力为,对小球A:竖直方向受力平衡,则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满足
竖直方向
则
若B球受到的摩擦力为零,对B根据牛顿第二定律可得
可得
对小球A、B和小车整体根据牛顿第二定律
A错误;
B.若推力向左,根据牛顿第二定律可知加速度向左,小球A所受向左的合力的最大值为
对小球B,由于,小球B受到向左的合力
则对小球A,根据牛顿第二定律可得
对系统整体根据牛顿第二定律
解得
B错误;
C.若推力向左,根据牛顿第二定律可知加速度向左,小球A向左方向的加速度由杆对小球A的水平分力提供,小球A所受向左的合力的最大值为
小球B所受向左的合力的最大值
由于可知
则对小球B,根据牛顿第二定律
对系统根据牛顿第二定律
联立可得的最大值为
C正确;
D.若推力向右,根据牛顿第二定律可知系统整体加速度向右,由于小球A可以受到左壁向右的支持力,理论上向右的合力可以无限大,因此只需要讨论小球B即可,当小球B所受的摩擦力向左时,小球B向右的合力最小,此时
当小球所受摩擦力向右时,小球B向右的合力最大,此时
对小球B根据牛顿第二定律
对系统根据牛顿第二定律
代入小球B所受合力分范围可得的范围为
D正确。
故选CD。
23.(2023·全国乙卷·高考真题)一同学将排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球( )
A.上升时间等于下落时间 B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零 D.下落过程中做匀加速运动
【答案】B
【详解】A.上升过程和下降过程的位移大小相同,上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零。对排球受力分析,上升过程的重力和阻力方向相同,下降过程中重力和阻力方向相反,根据牛顿第二定律可知,上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大,则上升过程的平均加速度较大。由位移与时间关系可知,上升时间比下落时间短,A错误;
B.上升过程排球做减速运动,下降过程排球做加速运动。在整个过程中空气阻力一直做负功,小球机械能一直在减小,下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度,故排球被垫起时的速度最大,B正确;
C.达到最高点速度为零,空气阻力为零,此刻排球重力提供加速度不为零,C错误;
D.下落过程中,排球速度在变,所受空气阻力在变,故排球所受的合外力在变化,排球在下落过程中做变加速运动,D错误。
故选B。
24.(2022·江苏·高考真题)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】书放在水平桌面上,若书相对于桌面不滑动,则最大静摩擦力提供加速度
解得
书相对高铁静止,故若书不动,高铁的最大加速度。
故选B。
25.(2022·上海·高考真题)神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后,在大气层中经历了竖直向下的减速运动。若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小,则加速度大小( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】A
【详解】依题意,返回舱竖直向下减速运动的过程中,根据牛顿第二定律可得
返回舱速度减小,则可得加速度一直减小,故选A。
26.(2022·广东·高考真题)图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设斜坡倾角为,运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律
可得
运动员在水平段做匀速直线运动,加速度
运动员从点飞出后做平抛运动,加速度为重力加速度
设在点的速度为,则从点飞出后速度大小的表达式为
由分析可知从点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线,且
C正确,ABD错误。
故选C。
27.(2022·湖南·高考真题)(多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,总质量为。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即,为常量)。当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为。重力加速度大小为,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,下列说法正确的是( )
A.发动机的最大推力为
B.当飞行器以匀速水平飞行时,发动机推力的大小为
C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时,飞行器速率为
D.当飞行器以的速率飞行时,其加速度大小可以达到
【答案】BC
【详解】A.飞行器关闭发动机,以v1=匀速下落时,有
飞行器以v2=向上匀速时,设最大推力为Fm
联立可得
,
A错误;
B.飞行器以v3=匀速水平飞行时
B正确;
C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时
解得
C正确;
D.当飞行器最大推力向下,以v5=的速率向上减速飞行时,其加速度向下达到最大值
解得
am=2.5g
D错误。
故选BC。
28.(2022·全国甲卷·高考真题)(多选)如图,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )
A.P的加速度大小的最大值为
B.Q的加速度大小的最大值为
C.P的位移大小一定大于Q的位移大小
D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
【答案】AD
【详解】设两物块的质量均为m,撤去拉力前,两滑块均做匀速直线运动,则拉力大小为
撤去拉力前对Q受力分析可知,弹簧的弹力为
AB.从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中,以向右为正方向,撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为,两滑块与地面间仍然保持相对滑动,此时滑块P的加速度为
解得
此刻滑块Q所受的外力不变,加速度仍为零,过后滑块P做减速运动,故PQ间距离减小,弹簧的伸长量变小,弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小,滑块Q的合外力增大,合力向左,做加速度增大的减速运动。
故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为。
Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时
解得
故滑块Q加速度大小最大值为,A正确,B错误;
C.滑块PQ水平向右运动,PQ间的距离在减小,故P的位移一定小于Q的位移,C错误;
D.滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为
解得
撤去拉力时,PQ的初速度相等,滑块P由开始的加速度大小为做加速度减小的减速运动,最后弹簧原长时加速度大小为;滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动,最后弹簧原长时加速度大小也为。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小,D正确。
故选AD。
29.(2021·北京·高考真题)某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.30cm刻度对应的加速度为 - 0.5g B.40cm刻度对应的加速度为g
C.50cm刻度对应的加速度为2g D.各刻度对应加速度的值是不均匀的
【答案】A
【分析】由题知,不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处,则弹簧的原长l0 = 0.2m;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处,则根据受力平衡有
mg = k(l - l0)
可计算出
k =
【详解】A.由分析可知,在30cm刻度时,有
F弹 - mg = ma(取竖直向上为正方向)
代入数据有
a = - 0.5g
A正确;
B.由分析可知,在40cm刻度时,有
mg = F弹
则40cm刻度对应的加速度为0,B错误;
C.由分析可知,在50cm刻度时,有
F弹 - mg = ma(取竖直向上为正方向)
代入数据有
a = 0.5g
C错误;
D.设刻度对应值为x,结合分析可知
,x = (取竖直向上为正方向)
经过计算有
a = (x > 0.2)或a = (x < 0.2)
根据以上分析,加速度a与刻度对应值为x成线性关系,则各刻度对应加速度的值是均匀的,D错误。
故选A。
30.(2020·全国I卷·高考真题)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;
(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
【答案】(1);(2)2m/s2,
【详解】(1)空载起飞时,升力正好等于重力:
满载起飞时,升力正好等于重力:
由上两式解得:
(2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动,所以
解得:
由加速的定义式变形得:
解得:
31.(2019·浙江·高考真题)如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球.A、B两球分别连在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内.若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁)
A.A球将向上运动,B、C球将向下运动
B.A、B球将向上运动,C球不动
C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动
D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动
【答案】D
【详解】开始时A球下的弹簧被压缩,弹力向上;B球下的弹簧被拉长,弹力向下;将挂吊篮的绳子剪断的瞬时,系统的加速度为g,为完全失重状态,此时水对球的浮力也为零,小球的重力也视为零,则A球将在弹力作用下相对于杯底向上运动,B球将在弹力作用下相对于杯底向下运动,C球相对于杯底不动;故选D.
考点03 牛顿第三定律
32.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)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。
33.(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。
34.(2023·海南·高考真题)如图所示,工人利用滑轮组将重物缓慢提起,下列说法正确的是( )
A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C.重物缓慢拉起过程,绳子拉力变小
D.重物缓慢拉起过程,绳子拉力不变
【答案】B
【详解】AB.对人受力分析有
则有
FN+FT= mg
其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力,A错误、B正确;
CD.对滑轮做受力分析有
则有
则随着重物缓慢拉起过程,θ逐渐增大,则FT逐渐增大,CD错误。
故选B。
35.(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。
36.(2021·广东·高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
Fx曲 = Fsinα
Fx直 = Fsinβ
在y方向可得出
Fy曲 = Fcosα
Fy直 = Fcosβ
由题知α < β则
sinα < sinβ
cosα > cosβ
则可得到
Fx曲 < Fx直
Fy曲 > Fy直
A错误、B正确;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。
故选B。
【点睛】
37.(2021·浙江·高考真题)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
【答案】D
【详解】A.小车加速向左运动,受到自身的重力和电机的驱动力,受到长木板对小车的支持力和阻力,A错误;
B.木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力,根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向,B错误;
CD.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力,等大反向,C错误,D正确。
故选D。
38.(2020·浙江·高考真题)如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( )
A.受到的重力大小为 B.受到的合力大小为
C.对球面的压力大小为 D.对球面的作用力大小为
【答案】D
【详解】A.工作人员的质量为,则工作人员受到的重力
A错误;
B.工作人员在球面上缓慢行走,处于平衡状态,合力为0,B错误;
C.工作人员站在的球面位置不水平,对球面的压力不等于,C错误;
D.由平衡条件可得球面对工作人员的作用力满足
再由牛顿第三定律可得,工作人员对球面的作用力大小为
D正确。
故选D。
39.(2020·浙江·高考真题)如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为,儿子对父亲的力记为,则( )
A. B.和大小相等
C.先于产生 D.后于产生
【答案】B
【详解】父亲对儿子的力和儿子对父亲的力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向,同生同灭,故B正确,ACD错误。
故选B.
40.(2019·浙江·高考真题)如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是
A.小明与船之间存在摩擦力
B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力
D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】A.小明与船之间存在运动的趋势,则它们之间存在摩擦力,选项A正确;
B.杆的弯曲是由于杆受到小明对杆的力,选项B错误;
C.杆对岸的力与岸对杆的力是作用与反作用力,大小相等,选项C错误;
D.小明对杆的力和杆对小明的力是一对相互作用力,选项D错误.
故选A。
考点04 力学单位制
41.(2025·四川·高考真题)(多选)若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c和d表示,则下列各式可能表示能量的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】A.根据题意可知的单位为
结合动能公式可知为能量单位,故A正确;
B.同理的单位为
根据可知为力的单位,故可知为力与质量的乘积,故不是能量的单位,故B错误;
C.的单位为
根据前面A选项分析可知该单位为能量单位,故C正确;
D.的单位为,不是能量单位,故D错误。
故选AC。
42.(2024·北京·高考真题)电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示。类似地,上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是( )
A.QU的单位和ΦI的单位不同
B.在国际单位制中,图中所定义的M的单位是欧姆
C.可以用来描述物体的导电性质
D.根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式
【答案】A
【详解】A.单位制、法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应定律可知,则Φ的单位为V·s,由Q = It可知,Q的单位为A·s,则QU与ΦI的单位相同均为V·A·s,故A错误,符合题意;
B.由题图可知,从单位角度分析有
故B正确,不符合题意;
C.由知,可以用来描述物体的导电性质,故C正确,不符合题意;
D.由电感的定义
以及法拉第电磁感应定律解得
故D正确,不符合题意。
故选A。
43.(2024·浙江·高考真题)下列属于国际单位制基本单位符号的是( )
A.s B.N C.F D.T
【答案】A
【详解】国际单位制中的基本单位分别是:长度的单位是米,符号m;质量的单位是千克,符号kg;时间的单位是秒,符号s;电流的单位是安培,符号是A;热力学温度的单位是开尔文,符号K;物质的量单位是摩尔,符号mol;发光强度的单位是坎德拉,符号cd。
故选A。
44.(2023·辽宁·高考真题)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I₂的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是( )
A.kg·m/(s²·A) B.kg·m/(s²·A²) C.kg·m²/(s³·A) D.kg·m²/(s³·A³)
【答案】B
【详解】根据题干公式整理可得
代入相应物理量单位可得比例系数k的单位为
故选B。
45.(2023·浙江·高考真题)下列属于国际单位制中基本单位符号的是( )
A.J B.K C.W D.
【答案】B
【详解】国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔,符号分别是kg、m、s、A、K、cd、mol,其余单位都属于导出单位。
故选B。
46.(2022·浙江·高考真题)下列属于力的单位是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据牛顿第二定律有
F = ma
则力的单位为
故选A。
47.(2021·海南·高考真题)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】AB.根据牛顿第二定律的表达式可知力的单位为,A错误,B正确;
C.根据压强的表达式可知力的单位可知力的单位为,但压强单位不是基本单位,C错误;
D.根据做功的表达式可知力的单位为,但功的单位不是基本单位,D错误。
故选B。
48.(2021·河北·高考真题)普朗克常量,光速为c,电子质量为,则在国际单位制下的单位是( )
A. B.m C. D.
【答案】B
【详解】根据可得它们的单位为:
故选B。
49.(2020·浙江·高考真题)以下物理量为矢量,且单位是国际单位制基本单位的是( )
A.电流、A
B.位移、m
C.功、J
D.磁感应强度、T
【答案】B
【详解】AC.矢量特点是既有大小又有方向,同时满足平行四边形定则或三角形法则;电流和功均为标量,故AC错误;
BD.位移和磁感应强度均为矢量;国际单位制中基本物理量及对应的基本单位共有七个,包括长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(K)、电流(A)、光强度(cd)、物质的量(mol);所以位移为矢量,且单位是国际单位制基本单位,故B正确,D错误。
故选B.
50.(2019·北京·高考真题)国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出.例如,由m和s可以导出速度单位m·s–1.历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒.但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰.1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz定义s;1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定义m.2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s对应∆ν,m对应c).新SI自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响.下列选项不正确的是
A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性
B.用真空中的光速c(m·s–1)定义m,因为长度l与速度v存在l=vt,而s已定义
C.用基本电荷e(C)定义安培(A),因为电荷量与电流I存在I=q/t,而s已定义
D.因为普朗克常量h(J·s)的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位
【答案】D
【详解】本题属于信息题,由题所给信息结合和的物理意义解答.
由题意可知,如果以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,所以7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性,故A正确;
用真空中的光速定义m,即光在真空中传播299792458分之一秒的距离,且s早已定义,故B正确;
由公式可知,安培即为1s时间内通过的电荷量,故C正确;
由题意可知,h对应的单位为,而能量的单位中包含质量,故可以对Kg进行定义,故D错误.
51.(2019·天津·高考真题)第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为,根据能量子定义,的单位是______,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为______.
【答案】
【详解】由,能量的单位为,频率的单位为,故h的单位为,又因能量的单位换成力学基本单位可表示为,则h的单位为
52.(2019·浙江·高考真题)下列物理量属于基本量且单位属于国际单位制中基本单位的是
A.功/焦耳 B.质量/千克 C.电荷量/库仑 D.力/牛顿
【答案】B
【详解】质量是国际单位制的基本量,其单位是千克,其他三个都不是基本量,其对应的单位也不是基本单位;故选B.
53.(2018·浙江·高考真题)用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】AB.根据
可得
故A正确,B错误;
CD.N不是国际单位制基本单位而是导出单位,故CD错误。
故选A。
54.(2017·浙江·高考真题)下面物理量及其对应的国际单位制单位符号,正确的是
A.力,kg B.功率,J C.电场强度,C/N D.电压,V
【答案】D
【详解】在国际单位制中.力的单位是N.故A错误;功率的单位是W.故B错误;电场强度的单位是N/C .故 C 错误 ;电压的甲位是V,故D正确
综上所述本题答案是:D
考点05 超重失重
55.(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。
56.(2026·浙江·高考真题)(多选)下列说法正确的是( )
A.变化的电场会产生磁场
B.汽车经过凹形路面最低点时处于超重状态
C.相对论时空观认为运动物体的长度与速度无关
D.秦山核电站通过提取海水中的氘和氚进行核反应获取能量
【答案】AB
【详解】A.根据麦克斯韦电磁理论可知,变化的电场会产生磁场,故A正确;
B.汽车经过凹形路面最低点时,根据牛顿第二定律可得
可得
可知此时汽车处于超重状态,故B正确;
C.相对论时空观认为运动物体的长度与速度有关,物体的长度会随着物体的速度不同而改变,故C错误;
D.通过提取海水中的氘和氚进行核反应属于轻核聚变,而秦山核电站利用重核裂变获取能量,故D错误。
故选AB。
57.(2025·浙江·高考真题)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
【答案】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,解得杠铃对手臂的弹力,而杠铃对手臂的作用力是弹力和摩擦力的合力,可知杠铃对每只手臂作用力大小大于,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。
58.(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。
59.(2024·浙江·高考真题)如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量,地球半径,引力常量。下列说法正确的是( )
A.火箭的推力是空气施加的 B.卫星的向心加速度大小约
C.卫星运行的周期约 D.发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态
【答案】B
【详解】A.根据反冲现象的原理可知,火箭向后喷射燃气的同时,燃气会给火箭施加反作用力,即推力,故A错误;
B.根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为
故B正确;
C.卫星运行的周期为
故C错误;
D.发射升空初始阶段,火箭加速度方向向上,装在火箭上部的卫星处于超重状态,故D错误。
故选B。
60.(2023·重庆·高考真题)(多选)某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示,E、F、M、N为曲线上的点,EF、MN段可视为两段直线,其方程分别为和。无人机及其载物的总质量为2kg,取竖直向上为正方向。则( )
A.EF段无人机的速度大小为4m/s
B.FM段无人机的货物处于失重状态
C.FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4kg∙m/s
D.MN段无人机机械能守恒
【答案】AB
【详解】A.根据EF段方程
可知EF段无人机的速度大小为
故A正确;
B.根据图像的切线斜率表示无人机的速度,可知FM段无人机先向上做减速运动,后向下做加速运动,加速度方向一直向下,则无人机的货物处于失重状态,故B正确;
C.根据MN段方程
可知MN段无人机的速度为
则有
可知FN段无人机和装载物总动量变化量大小为12kg∙m/s,故C错误;
D.MN段无人机向下做匀速直线运动,动能不变,重力势能减少,无人机的机械能不守恒,故D错误。
故选AB。
61.(2022·湖北·高考真题)2022年5月,我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90分钟。下列说法正确的是( )
A.组合体中的货物处于超重状态
B.组合体的速度大小略大于第一宇宙速度
C.组合体的角速度大小比地球静止卫星的大
D.组合体的加速度大小比地球静止卫星的小
【答案】C
【详解】A.组合体在天上只受万有引力的作用,则组合体中的货物处于失重状态,A错误;
B.由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,而第一宇宙速度为最大的环绕速度,则组合体的速度大小不可能大于第一宇宙速度,B错误;
C.已知静止卫星的周期为24h,则根据角速度和周期的关系有
由于T同 > T组合体,则组合体的角速度大小比地球静止卫星的大,C正确;
D.由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,有
整理有
由于T同 > T组合体,则r同 > r组合体,且静止卫星和组合体在天上有
则有
a同 < a组合体
D错误。
故选C。
62.(2020·山东·高考真题)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg B.t1~t2时间内,v减小,FN<mg
C.t2~t3时间内,v增大,FN <mg D.t2~t3时间内,v减小,FN >mg
【答案】D
【详解】A.由于s-t图像的斜率表示速度,可知在0~t1时间内速度增加,即乘客的加速度向下,处于失重状态,则
FN<mg
A错误;
B.在t1~t2时间内速度不变,即乘客的匀速下降,则
FN=mg
B错误;
CD.在t2~t3时间内速度减小,即乘客的减速下降,处于超重,则
FN>mg
C错误,D正确。
故选D。
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专题04 牛顿运动定律
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点01 牛顿第一定律
考点02 牛顿第二定律
考点03 牛顿第三定律
考点04 力学单位制
考点05 超重失重
2026陕晋宁青卷、2026黑吉辽卷、2025·河南卷2025山东卷2024浙江卷、2023浙江卷、2023海南卷、2022海南卷、2022浙江卷、2021广东卷、2021浙江卷、2020浙卷江、2019·浙江卷、2018浙江卷
. 真实情境深度渗透:以CR450动车组制动、新能源汽车加速测试、空间站舱体对接等前沿科技场景为载体,不再使用纯理论裸模型出题,要求学生从复杂场景中提炼动力学模型。
. 综合关联属性突出:不再孤立考查牛顿定律基础概念,会联动匀变速直线运动、受力分析、能量动量等考点,强化“受力分析→加速度计算→运动状态推导”的完整动力学解题链条。
. 能力导向持续强化:弱化机械繁琐的代数运算,重点考查瞬时性突变分析、多过程动力学拆解、连接体问题的整体隔离法应用,规避固化刷题套路,依靠建模能力实现分数分层。
考点01 牛顿第一定律
1.(2025·河南·高考真题)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.无人机做匀速运动 B.零件所受合外力为零
C.零件的惯性逐渐变大 D.零件的重力势能保持不变
2.(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
3.(2022·浙江·高考真题)下列说法正确的是( )
A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变
B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关
4.(2020·浙江·高考真题)如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车( )
A.缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B.急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动
C.缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D.急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动
5.(2019·浙江·高考真题)下列陈述与事实相符的是
A.牛顿测定了引力常量
B.法拉第发现了电流周围存在磁场
C.安培发现了静电荷间的相互作用规律
D.伽利略指出了力不是维持物体运动的原因
考点02 牛顿第二定律
6.(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
7.(2025·甘肃·高考真题)(多选)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·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.
9.(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
10.(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
11.(2025·安徽·高考真题)如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A.甲对木箱的摩擦力方向向左 B.地面对木箱的支持力逐渐增大
C.甲运动的加速度大小为 D.乙受到绳子的拉力大小为
12.(2025·江苏·高考真题)如图所示,弹簧一端固定,另一端与光滑水平面上的木箱相连,箱内放置一小物块,物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放,释放后物块在木箱上有滑动,滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞,不计空气阻力,则( )
A.释放瞬间,物块加速度为零
B.物块和木箱最终仍有相对运动
C.木箱第一次到达最右端时,物块速度为零
D.物块和木箱的速度第一次相同前,物块受到的摩擦力不变
13.(2025·山东·高考真题)工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
14.(2024·贵州·高考真题)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
15.(2024·北京·高考真题)将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受空气阻力大小与速度大小成正比,则下列说法正确的是( )
A.上升和下落两过程的时间相等
B.上升和下落两过程损失的机械能相等
C.上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量
D.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
16.(2024·安徽·高考真题)如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上。开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中( )
A.速度一直增大 B.速度先增大后减小
C.加速度的最大值为 D.加速度先增大后减小
17.(2024·广东·高考真题)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F,运动时间为t。忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其图像或图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
18.(2024·湖南·高考真题)如图,质量分别为、、、m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A.g, B.2g, C.2g, D.g,
19.(2024·全国甲卷·高考真题)(多选)蹦床运动中,体重为的运动员在时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A.时,运动员的重力势能最大
B.时,运动员的速度大小为
C.时,运动员恰好运动到最大高度处
D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
20.(2023·天津·高考真题)2023年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行,实现重要技术突破。设该系统的试验列车质量为m,某次试验中列车以速率v在平直轨道上匀速行驶,刹车时牵引系统处于关闭状态,制动装置提供大小为F的制动力,列车减速直至停止。若列车行驶时始终受到大小为f的空气阻力,则( )
A.列车减速过程的加速度大小 B.列车减速过程F的冲量为mv
C.列车减速过程通过的位移大小为 D.列车匀速行驶时,牵引系统的输出功率为
21.(2023·新课标卷·高考真题)(多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A.甲的速度大小比乙的大 B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等 D.甲和乙的动量之和不为零
22.(2023·湖南·高考真题)(多选)如图,光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为,杆与竖直方向的夹角为,杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.若B球受到的摩擦力为零,则
B.若推力向左,且,则的最大值为
C.若推力向左,且,则的最大值为
D.若推力向右,且,则的范围为
23.(2023·全国乙卷·高考真题)一同学将排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球( )
A.上升时间等于下落时间 B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零 D.下落过程中做匀加速运动
24.(2022·江苏·高考真题)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( )
A. B. C. D.
25.(2022·上海·高考真题)神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后,在大气层中经历了竖直向下的减速运动。若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小,则加速度大小( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先增大后减小 D.先减小后增大
26.(2022·广东·高考真题)图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
27.(2022·湖南·高考真题)(多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,总质量为。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即,为常量)。当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为。重力加速度大小为,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,下列说法正确的是( )
A.发动机的最大推力为
B.当飞行器以匀速水平飞行时,发动机推力的大小为
C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时,飞行器速率为
D.当飞行器以的速率飞行时,其加速度大小可以达到
28.(2022·全国甲卷·高考真题)(多选)如图,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )
A.P的加速度大小的最大值为
B.Q的加速度大小的最大值为
C.P的位移大小一定大于Q的位移大小
D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
29.(2021·北京·高考真题)某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.30cm刻度对应的加速度为 - 0.5g B.40cm刻度对应的加速度为g
C.50cm刻度对应的加速度为2g D.各刻度对应加速度的值是不均匀的
30.(2020·全国I卷·高考真题)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;
(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
31.(2019·浙江·高考真题)如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球.A、B两球分别连在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内.若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁)
A.A球将向上运动,B、C球将向下运动
B.A、B球将向上运动,C球不动
C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动
D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动
考点03 牛顿第三定律
32.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)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
33.(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
34.(2023·海南·高考真题)如图所示,工人利用滑轮组将重物缓慢提起,下列说法正确的是( )
A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C.重物缓慢拉起过程,绳子拉力变小
D.重物缓慢拉起过程,绳子拉力不变
35.(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
36.(2021·广东·高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
37.(2021·浙江·高考真题)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
38.(2020·浙江·高考真题)如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( )
A.受到的重力大小为 B.受到的合力大小为
C.对球面的压力大小为 D.对球面的作用力大小为
39.(2020·浙江·高考真题)如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为,儿子对父亲的力记为,则( )
A. B.和大小相等
C.先于产生 D.后于产生
40.(2019·浙江·高考真题)如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是
A.小明与船之间存在摩擦力
B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力
D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
考点04 力学单位制
41.(2025·四川·高考真题)(多选)若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c和d表示,则下列各式可能表示能量的是( )
A. B. C. D.
42.(2024·北京·高考真题)电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示。类似地,上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是( )
A.QU的单位和ΦI的单位不同
B.在国际单位制中,图中所定义的M的单位是欧姆
C.可以用来描述物体的导电性质
D.根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式
43.(2024·浙江·高考真题)下列属于国际单位制基本单位符号的是( )
A.s B.N C.F D.T
44.(2023·辽宁·高考真题)安培通过实验研究,发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I₂的平行直导线间距为r时,相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是( )
A.kg·m/(s²·A) B.kg·m/(s²·A²) C.kg·m²/(s³·A) D.kg·m²/(s³·A³)
45.(2023·浙江·高考真题)下列属于国际单位制中基本单位符号的是( )
A.J B.K C.W D.
46.(2022·浙江·高考真题)下列属于力的单位是( )
A. B. C. D.
47.(2021·海南·高考真题)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是( )
A. B. C. D.
48.(2021·河北·高考真题)普朗克常量,光速为c,电子质量为,则在国际单位制下的单位是( )
A. B.m C. D.
49.(2020·浙江·高考真题)以下物理量为矢量,且单位是国际单位制基本单位的是( )
A.电流、A
B.位移、m
C.功、J
D.磁感应强度、T
50.(2019·北京·高考真题)国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出.例如,由m和s可以导出速度单位m·s–1.历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒.但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰.1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz定义s;1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定义m.2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s对应∆ν,m对应c).新SI自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响.下列选项不正确的是
A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性
B.用真空中的光速c(m·s–1)定义m,因为长度l与速度v存在l=vt,而s已定义
C.用基本电荷e(C)定义安培(A),因为电荷量与电流I存在I=q/t,而s已定义
D.因为普朗克常量h(J·s)的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位
51.(2019·天津·高考真题)第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为,根据能量子定义,的单位是______,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为______.
52.(2019·浙江·高考真题)下列物理量属于基本量且单位属于国际单位制中基本单位的是
A.功/焦耳 B.质量/千克 C.电荷量/库仑 D.力/牛顿
53.(2018·浙江·高考真题)用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( )
A. B. C. D.
54.(2017·浙江·高考真题)下面物理量及其对应的国际单位制单位符号,正确的是
A.力,kg B.功率,J C.电场强度,C/N D.电压,V
考点05 超重失重
55.(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
56.(2026·浙江·高考真题)(多选)下列说法正确的是( )
A.变化的电场会产生磁场
B.汽车经过凹形路面最低点时处于超重状态
C.相对论时空观认为运动物体的长度与速度无关
D.秦山核电站通过提取海水中的氘和氚进行核反应获取能量
57.(2025·浙江·高考真题)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
58.(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
59.(2024·浙江·高考真题)如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量,地球半径,引力常量。下列说法正确的是( )
A.火箭的推力是空气施加的 B.卫星的向心加速度大小约
C.卫星运行的周期约 D.发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态
60.(2023·重庆·高考真题)(多选)某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示,E、F、M、N为曲线上的点,EF、MN段可视为两段直线,其方程分别为和。无人机及其载物的总质量为2kg,取竖直向上为正方向。则( )
A.EF段无人机的速度大小为4m/s
B.FM段无人机的货物处于失重状态
C.FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4kg∙m/s
D.MN段无人机机械能守恒
61.(2022·湖北·高考真题)2022年5月,我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90分钟。下列说法正确的是( )
A.组合体中的货物处于超重状态
B.组合体的速度大小略大于第一宇宙速度
C.组合体的角速度大小比地球静止卫星的大
D.组合体的加速度大小比地球静止卫星的小
62.(2020·山东·高考真题)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg B.t1~t2时间内,v减小,FN<mg
C.t2~t3时间内,v增大,FN <mg D.t2~t3时间内,v减小,FN >mg
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