第四章 运动和力的关系 章末复习专练训练（基础版）-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 面向物理基础较弱学生的运动和力关系专项检测，以生活情境题承载牛顿运动定律应用，注重从概念到模型的逻辑递进。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|3题（单选1-3）|结合跳台、蹦极情境考查超重失重、瞬时加速度|从受力分析到运动状态判断，强化运动与相互作用观念| |模型应用|5题（单选4-7、多选8-10）|涵盖弹簧轻绳、传送带、板块等模型，融合图像分析|通过连接体、摩擦系统等模型，培养科学推理与模型建构能力| |综合计算|1题（非选择11）|木板木块相对运动及落地问题，涉及多过程分析|整合动摩擦因数、相对位移等知识，提升综合应用能力|

2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 章末检测专项训练 第四章 运动和力的关系 章末检测试卷 （限时：60分钟） （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ 一、单项选择题 1.在女子10 m跳台的决赛中(下面研究过程将运动员视为质点),运动员竖直向上跳离跳台的速度为5 m/s,竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等,假设所受水的阻力恒定,不计空气阻力,运动员的体重为35 kg,重力加速度大小g取10 m/s2,则(　　) A.跳离跳台后上升阶段运动员处于超重状态 B.入水后运动员处于失重状态 C.运动员在空中运动的时间为1.5 s D.入水后运动员受到水的阻力为612.5 N 答案　D 解析　跳离跳台后上升阶段,加速度竖直向下,则运动员处于失重状态,A错误;入水后运动员的加速度竖直向上,处于超重状态,B错误;以竖直向上为正方向,则根据-h=v0t-gt2,可得t=2 s,即运动员在空中运动的时间为2 s,C错误;入水时的速度v1=v0-gt=-15 m/s,在水中的加速度大小a==7.5 m/s2,方向竖直向上,根据牛顿第二定律可知F阻=mg+ma=35×10 N+35×7.5 N=612.5 N,D正确。 2.(2026·广东茂名期末)如图所示“反向蹦极”是简化模型,弹性轻绳的上端固定在O点,竖直拉长后将下端固定在游客的身上,并与固定在地面上的力传感器相连,此时力传感器示数为1 200 N。打开扣环,从A点由静止释放游客,经B点上升到最高位置C点,在B点时速度最大。已知游客与装备(可视为质点)的总质量为60 kg,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.打开扣环瞬间,游客的加速度大小为10 m/s2 B.从A到B过程,游客做加速度增大的加速运动 C.在B点,游客所受合力最小 D.在C点,游客处于超重状态 答案　C 解析　传感器示数T=1 200 N,设此时弹性绳的弹力大小为F,由平衡条件有F=T+mg,解得F=1 800 N,打开扣环瞬间,由牛顿第二定律有F-mg=ma,解得a=20 m/s2,故A错误;游客从A到B过程,弹性绳的拉力大于人的重力,随着游客向上运动,弹性绳的伸长量减小,弹性绳的弹力减小,游客所受合力减小,加速度减小,到达B点时弹性绳的弹力与重力相等,合力为零,则游客做加速度不断减小的加速运动,故B错误;在B点时速度最大,故游客所受合力为零,故C正确;在B点时速度最大,C点时速度为0,可知B到C过程游客做减速运动,加速度向下,则游客处于失重状态,故D错误。 3.(2026·陕西渭南期末)如图所示A、B、C为三个完全相同的物块,由两个完全相同的轻质弹簧K和不可伸长的轻线L相连,悬挂在天花板上处于静止状态,重力加速度为g。若将L剪断,则在剪断的瞬间,关于三个物块的加速度正确的是(　　) A.aA=0、aB=0 B.aA=0、aB=g C.aA=g、aC=g D.aA=g、aC=0 答案　B 解析　对A、B、C分别受力分析如图 根据平衡条件,对A有F2=F1+mg,对B有F1=F+mg,对C有F=mg,弹簧的弹力不能突变,绳的弹力可以突变,绳断拉力立即为零,当绳断后,A受力不变,仍然平衡,故aA=0,对B,绳断后合力为F1-mg=maB,解得aB=g,对C,绳断后只受重力,则aC=g,故B正确。 4.(2026·湖南湘东教学联盟期末)一根轻质橡皮筋挂着一个质量为2m的小灯笼甲,质量为m的小灯笼乙与小灯笼甲用一根轻绳相连,悬挂在空中,甲、乙两灯笼在相同的水平风力作用下,使橡皮筋发生了倾斜,稳定时,与竖直方向夹角α=30°,如图所示,突然,甲、乙之间的轻绳断裂,重力加速度为g,断裂瞬间甲的加速度大小为(　　) A.g B.2g C.g D.g 答案　D 解析　轻绳断裂前甲乙整体受力分析,如图(a)所示,F弹=2mg,F=mg,每个灯笼受到的风力F风==mg,断裂瞬间甲受力如图(b)所示,灯笼竖直方向受合力Fy=F弹cos 30°-2mg=mg,灯笼水平方向受合力Fx=-F风+F弹sin 30°=,利用正交分解求出合力F==mg,根据F=2ma,可得加速度为g,故D正确。 5.(2026·广东广州外国语学校模拟)我国高铁技术迅猛发展,取得举世瞩目的成就。学校物理兴趣小组为研究高铁车厢间的相互作用力,用8个完全相同的滑块放在水平地面上模拟高铁车厢,滑块与地面间动摩擦因数都相同,滑块间用轻杆连接,如图所示。给滑块1施加水平向右的拉力F,滑块向右加速运动,下列分析判断正确的是(　　) A.若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块7、8间杆的拉力变小 B.若增大水平拉力F,滑块7、8间杆的拉力变小 C.滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为1∶3 D.滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为2∶3 答案　C 解析　对所有滑块,根据牛顿第二定律,有F-8μmg=8ma,对第8个滑块,有F78-μmg=ma,则F78=F,由此可知,若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块7、8间杆的拉力不变,若增大水平拉力F,滑块7、8间杆的拉力变大,故A、B错误;对6、7、8三个滑块,根据牛顿第二定律,有F56-3μmg=3ma,则F56=F,则滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为=,故C正确,D错误。 6.(2026·安徽芜湖模拟)如图所示,质量分别为2 kg、3 kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在水平传送带的左端且连接物块Q的细线水平,当传送带逆时针转动时,Q恰好静止。当传送带以8 m/s的速度顺时针转动时,Q运动到传送带的右端且恰好与传送带速度相同。重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.Q与传送带间的动摩擦因数为0.6 B.Q从传送带左端滑到右端所用的时间为0.6 s C.传送带AB间的距离为4 m D.Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为20 N 答案　C 解析　当传送带逆时针转动时,Q恰好静止不动,对Q受力分析知F=Ff,即有mPg=μmQg,解得μ=,A错误;当传送带以v=8 m/s顺时针转动,P、Q做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得mPg+μQmg=(mP+mQ)a,解得a=8 m/s2,当速度达到传送带速度即8 m/s后,做匀速直线运动,匀加速运动到共速的时间为v=at,解得t=1 s,则Q从传送带左端滑到右端用时1 s,匀加速的位移为x==4 m,则传送带AB之间的距离为4 m,B错误,C正确;当Q加速时,对P受力分析,则有mPg-FT=mPa,解得FT=4 N,D错误。 7.(2026·辽宁省抚顺六校协作体模拟)如图甲所示,薄木板静置于水平地面上,木板右端放置一可看成质点的物块。t=0时,对木板施加一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下,物块和木板发生相对滑动,t=2 s时,撤去F,物块和木板共速时恰好从木板左端掉落,整个过程中木板的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.6 kg,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.木板的长度为2 m B.木板与地面间的动摩擦因数为0.4 C.物块与木板间的动摩擦因数为0.04 D.拉力大小F=2.3 N 答案　C 解析　根据v-t图像可判断知物块在t=2.5 s时刚好从木板左端滑下,物块在木板上一直加速,可作出其v-t图像如图所示,可知图中阴影部分的面积表示木板的长度 木板的长度L= m=2.75 m,故A错误;由v-t图像可知,木板在2.5~3.0 s内的加速度大小a1=μ1g= m/s2=2 m/s2,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.2,故B错误;由v-t图像可知,物块在0~2.5 s内的加速度大小a2=μ2g= m/s2=0.4 m/s2,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.04,故C正确;木板在0~2.0 s内的加速度大小a3= m/s2=1.5 m/s2,在2.0~2.5 s内的加速度大小a4= m/s2=4 m/s2,根据牛顿运动定律有μ2m2g+μ1(m1+m2)g=m1a4,F-μ1(m1+m2)g=m1a3+m2a2,解得F=3.3 N,故D错误。 二、多项选择题 8.一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示,螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中,无人机在地面上由静止开始以2 m/s2的加速度匀加速竖直向上起飞,上升36 m时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为5 kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为10 N,重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.无人机失去升力时的速度大小为12 m/s B.螺旋桨工作时产生的升力大小为60 N C.无人机向上减速时的加速度大小为12 m/s2 D.无人机上升的最大高度为42 m 答案　ACD 解析　由运动学公式可得,无人机失去升力时的速度大小为v==12 m/s,故A正确;由牛顿第二定律有F-mg-Ff=ma1,解得F=70 N,故B错误;向上减速时,由牛顿第二定律有mg+Ff=ma2,解得a2=12 m/s2,故C正确;由运动学公式可得,无人机减速上升的高度为x2==6 m,则无人机上升的最大高度为H=x1+x2=42 m,故D正确。 9.如图甲所示,一个质量为2 kg的物体在水平力F作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动,t=1 s时撤去外力。物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示。则下列说法正确的是(　　) A.F的大小为8 N B.0~1 s和1~3 s内物体加速度的方向相反 C.t=3 s时,物体离出发位置最远 D.3 s末物体的速度为0 答案　BCD 解析　由题图乙可知,t=1 s时撤去外力,物体在摩擦力作用下运动,加速度大小为2 m/s2,由牛顿第二定律可得摩擦力大小为Ff=ma2=2×2 N=4 N,在0~1 s内,物体的加速度为4 m/s2,由牛顿第二定律可得F-Ff=ma1,则F=Ff+ma1=4 N+2×4 N=12 N,A错误;由题图乙可知,0~1 s内加速度为正方向,1~3 s内物体加速度为负方向,所以0~1 s和1~3 s内物体加速度的方向相反,B正确;t=1 s时,物体的速度v=a1t1=4×1 m/s=4 m/s,物体做减速运动的时间t2== s=2 s,即物体在t=3 s时速度为0,物体离出发位置最远,C、D正确。 10.(2026·四川成都期末)如图所示,完全相同的磁体A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上,A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ,小车静止时,A恰好不下滑。现使小车加速运动,为保证A、B无滑动,则(　　) A.速度可能向左,加速度可小于μg B.速度一定向右,加速度不能超过(1+μ)g C.加速度一定向左,不能超过μg D.加速度一定向左,不能超过(1+μ)g 答案　AD 解析　小车静止时,A恰好不下滑,所以对A有mg=μF吸引,当小车加速运动时,为了保证A不下滑,则FN≥F吸引,则FN-F吸引=ma,加速时加速度一定向左,则小车向左加速,对B有μ(mg+F吸引)=mam,解得am=(1+μ)g,故A、D正确。 三、非选择题 11.(2026·湖北孝感期末)如图所示,在光滑的水平地面上有一长为l=1 m,高为h=0.8 m,质量为M=2 kg的木板,木板的右侧放置一质量为m=1 kg的木块(可视为质点),已知木板与木块之间的动摩擦因数为μ=0.4,初始时两者均静止。现对木板施加一个向右的水平恒力F,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g取10 m/s2。 (1)要使m和M能保持相对静止一起向右运动,F不能超过多少? (2)若水平向右的恒力F=16 N,经过多长时间木块运动到木板左端? (3)在第(2)的情境下,木块落地瞬间距离木板左侧的水平距离。 答案　(1)12 N　(2)1 s　(3)1.44 m 解析　(1)木块在木板上滑行的最大加速度为a1,则有μmg=ma1 得a1=4 m/s2 则保持木板、木块一起做匀加速直线运动的最大拉力F F=(m+M)a1 得F=12 N 故F≤12 N时, m和M能保持相对静止一起运动。 (2)由于F>12 N,故m和M发生相对滑动 木块μmg=ma1 木板F-μmg=Ma2 得a2=6 m/s2 经过t1时间,木块运动到木板左端,则有 木块的位移x1=a1 木板的位移x2=a2 x2-x1=l 得t1=1 s。 (3)当木块运动到木板左端时, 对木块v1=a1t1 对木板v2=a2t1 此后木块滑出木板,木块做平抛运动,木板做匀加速直线运动 对木块h=g x3=v1t2 对木板F=Ma x4=v2t2+a 所以Δx=x4-x3=1.44 m。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 章末检测专项训练 第四章 运动和力的关系 章末检测试卷 （限时：60分钟） （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ 一、单项选择题 1.在女子10 m跳台的决赛中(下面研究过程将运动员视为质点),运动员竖直向上跳离跳台的速度为5 m/s,竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等,假设所受水的阻力恒定,不计空气阻力,运动员的体重为35 kg,重力加速度大小g取10 m/s2,则(　　) A.跳离跳台后上升阶段运动员处于超重状态 B.入水后运动员处于失重状态 C.运动员在空中运动的时间为1.5 s D.入水后运动员受到水的阻力为612.5 N 2.(2026·广东茂名期末)如图所示“反向蹦极”是简化模型,弹性轻绳的上端固定在O点,竖直拉长后将下端固定在游客的身上,并与固定在地面上的力传感器相连,此时力传感器示数为1 200 N。打开扣环,从A点由静止释放游客,经B点上升到最高位置C点,在B点时速度最大。已知游客与装备(可视为质点)的总质量为60 kg,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.打开扣环瞬间,游客的加速度大小为10 m/s2 B.从A到B过程,游客做加速度增大的加速运动 C.在B点,游客所受合力最小 D.在C点,游客处于超重状态 3.(2026·陕西渭南期末)如图所示A、B、C为三个完全相同的物块,由两个完全相同的轻质弹簧K和不可伸长的轻线L相连,悬挂在天花板上处于静止状态,重力加速度为g。若将L剪断,则在剪断的瞬间,关于三个物块的加速度正确的是(　　) A.aA=0、aB=0 B.aA=0、aB=g C.aA=g、aC=g D.aA=g、aC=0 4.(2026·湖南湘东教学联盟期末)一根轻质橡皮筋挂着一个质量为2m的小灯笼甲,质量为m的小灯笼乙与小灯笼甲用一根轻绳相连,悬挂在空中,甲、乙两灯笼在相同的水平风力作用下,使橡皮筋发生了倾斜,稳定时,与竖直方向夹角α=30°,如图所示,突然,甲、乙之间的轻绳断裂,重力加速度为g,断裂瞬间甲的加速度大小为(　　) A.g B.2g C.g D.g 5.(2026·广东广州外国语学校模拟)我国高铁技术迅猛发展,取得举世瞩目的成就。学校物理兴趣小组为研究高铁车厢间的相互作用力,用8个完全相同的滑块放在水平地面上模拟高铁车厢,滑块与地面间动摩擦因数都相同,滑块间用轻杆连接,如图所示。给滑块1施加水平向右的拉力F,滑块向右加速运动,下列分析判断正确的是(　　) A.若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块7、8间杆的拉力变小 B.若增大水平拉力F,滑块7、8间杆的拉力变小 C.滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为1∶3 D.滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为2∶3 6.(2026·安徽芜湖模拟)如图所示,质量分别为2 kg、3 kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在水平传送带的左端且连接物块Q的细线水平,当传送带逆时针转动时,Q恰好静止。当传送带以8 m/s的速度顺时针转动时,Q运动到传送带的右端且恰好与传送带速度相同。重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.Q与传送带间的动摩擦因数为0.6 B.Q从传送带左端滑到右端所用的时间为0.6 s C.传送带AB间的距离为4 m D.Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为20 N 7.(2026·辽宁省抚顺六校协作体模拟)如图甲所示,薄木板静置于水平地面上,木板右端放置一可看成质点的物块。t=0时,对木板施加一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下,物块和木板发生相对滑动,t=2 s时,撤去F,物块和木板共速时恰好从木板左端掉落,整个过程中木板的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.6 kg,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.木板的长度为2 m B.木板与地面间的动摩擦因数为0.4 C.物块与木板间的动摩擦因数为0.04 D.拉力大小F=2.3 N 二、多项选择题 8.一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示,螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中,无人机在地面上由静止开始以2 m/s2的加速度匀加速竖直向上起飞,上升36 m时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为5 kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为10 N,重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.无人机失去升力时的速度大小为12 m/s B.螺旋桨工作时产生的升力大小为60 N C.无人机向上减速时的加速度大小为12 m/s2 D.无人机上升的最大高度为42 m 9.如图甲所示,一个质量为2 kg的物体在水平力F作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动,t=1 s时撤去外力。物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示。则下列说法正确的是(　　) A.F的大小为8 N B.0~1 s和1~3 s内物体加速度的方向相反 C.t=3 s时,物体离出发位置最远 D.3 s末物体的速度为0 10.(2026·四川成都期末)如图所示,完全相同的磁体A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上,A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ,小车静止时,A恰好不下滑。现使小车加速运动,为保证A、B无滑动,则(　　) A.速度可能向左,加速度可小于μg B.速度一定向右,加速度不能超过(1+μ)g C.加速度一定向左,不能超过μg D.加速度一定向左,不能超过(1+μ)g 三、非选择题 11.(2026·湖北孝感期末)如图所示,在光滑的水平地面上有一长为l=1 m,高为h=0.8 m,质量为M=2 kg的木板,木板的右侧放置一质量为m=1 kg的木块(可视为质点),已知木板与木块之间的动摩擦因数为μ=0.4,初始时两者均静止。现对木板施加一个向右的水平恒力F,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g取10 m/s2。 (1)要使m和M能保持相对静止一起向右运动,F不能超过多少? (2)若水平向右的恒力F=16 N,经过多长时间木块运动到木板左端? (3)在第(2)的情境下,木块落地瞬间距离木板左侧的水平距离。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $