专题03牛顿运动定律(6年汇编)(湖南专用)2021-2026年高考物理真题分类汇编
2026-07-20
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3份
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51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) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.12 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | 镜像工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58885886.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
汇编2020-2026年湖南高考真题及模拟题,聚焦牛顿运动定律三大核心考点,真题情境典型(如“复兴号”动车组、球形飞行器),模拟题梯度适配高考要求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|16题/48分|牛顿第二定律瞬时性(2024-2025真题)、变力运动(阻力∝v²)、平抛运动|以真题为核心,情境贴近科技与生活,侧重瞬时加速度、临界条件判断|
|多选题|4题/16分|连接体(轻杆/弹簧系统)、功率与阻力关系(2021-2023真题)|融合整体隔离法、摩擦力临界分析,考查力学系统综合思维|
|解答题|2题/26分|多过程碰撞(篮球反弹循环)、板块模型(滑块与木板)|真题改编与创新结合,要求数学递推(如多次拍击冲量)和过程拆解能力|
内容正文:
专题03 牛顿运动定律
6年真题1年模拟
考点分类
湖南考情(2020-2026)
命题规律
考点 01
牛顿第二定律的瞬时性
2024 湖南高考真题(四个小球通过细线/弹簧连接,剪断细线瞬间求B、C加速度);
2025 湖南高考真题(带电小球A用轻绳连接、B用轻杆连接,剪断轻绳瞬间分析)
・情境:①多球通过细线或轻弹簧连接,剪断瞬间分析加速度;②带电小球在库仑力作用下的静态平衡与剪断瞬间动力学分析;
・考点:牛顿第二定律的瞬时性、弹簧弹力不可突变(剪断瞬间弹簧弹力不变)、细线与轻杆的弹力突变特征、库仑力与重力合成的三力平衡;
・题型:单选题,侧重“剪断瞬间”的加速度突变判断;
・综合:以纯力学为主,2025年加入库仑力背景,但本质上仍考查受力分析与瞬时加速度,无跨模块叠加。
考点 02
两类动力学问题
2022 湖南高考真题(球形飞行器变力问题:阻力与速率平方成正比,多选);
2022 湖南高考真题(篮球下落反弹+非弹性碰撞+多次拍击冲量,计算题)
・情境:①飞行器在变力(阻力∝v²)下的竖直/水平运动;②篮球下落、反弹、拍击的多次循环过程;
・考点:牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、动量定理(冲量)、变力问题的极值分析、碰撞前后速率比恒定;
・题型:多选题(飞行器)与计算题(篮球),计算题难度大,涉及多过程、多物体、多次循环;
・综合:力学内部深度综合,融合牛顿定律、动能、动量、碰撞、变力模型,对数学递推能力要求较高。
考点 03
运动定律综合应用
2021 湖南高考真题(“复兴号”动车组功率问题,阻力与速率成正比,单选);
2023 湖南高考真题(小车+车厢内两球轻杆连接,整体与隔离法,多选)
・情境:①动车组四节动力车厢,额定功率、阻力∝v;②光滑水平地面小车加速,车厢内A、B两球用轻杆连接,涉及摩擦力临界;
・考点:牛顿第二定律、功率公式(P=Fv)、阻力与速度关系、整体法与隔离法、静摩擦力与最大静摩擦力、临界条件分析;
・题型:单选题(2021)与多选题(2023),侧重动力学的实际应用与系统分析;
・综合:2021年为纯动力学+功率模型,2023年融合连接体、摩擦力临界、整体隔离,对过程分析和临界判断要求较高。
考点01 牛顿第二定律的瞬时性
1.(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。
2.(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。
考点02 两类动力学问题
1.(2022·湖南·高考真题)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。
2.(2022·湖南·高考真题)如图(a),质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落,与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的倍(为常数且),且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同,重力加速度大小为g。
(1)求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比;
(2)若篮球反弹至最高处h时,运动员对篮球施加一个向下的压力F,使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处,力F随高度y的变化如图(b)所示,其中已知,求的大小;
(3)篮球从H高度处由静止下落后,每次反弹至最高点时,运动员拍击一次篮球(拍击时间极短),瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I,经过N次拍击后篮球恰好反弹至H高度处,求冲量I的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)篮球下降过程中根据牛顿第二定律有
再根据匀变速直线运动的公式,下落的过程中有
篮球反弹后上升过程中根据牛顿第二定律有
再根据匀变速直线运动的公式,上升的过程中有
则篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比
(2)若篮球反弹至最高处h时,运动员对篮球施加一个向下的压力F,则篮球下落过程中根据动能定理有
篮球反弹后上升过程中根据动能定理有
联立解得
(3)方法一:由(1)问可知篮球上升和下降过程中的加速度分别为
(方向向下)
(方向向下)
由题知运动员拍击一次篮球(拍击时间极短),瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I,由于拍击时间极短,则重力的冲量可忽略不计,则根据动量定理有
即每拍击一次篮球将给它一个速度v。
拍击第1次下降过程有
上升过程有
代入k后,下降过程有
上升过程有
联立有
拍击第2次,同理代入k后,下降过程有
上升过程有
联立有
再将h1代入h2有
拍击第3次,同理代入k后,下降过程有
上升过程有
联立有
再将h2代入h3有
直到拍击第N次,同理代入k后,下降过程有
上升过程有
联立有
将hN-1代入hN有
其中
,
则有
则
方法二:由(1)问可知篮球上升和下降过程中的加速度分别为
(方向向下)
(方向向下)
由题知运动员拍击一次篮球(拍击时间极短),瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I,由于拍击时间极短,则重力的冲量可忽略不计,则根据动量定理有
即每拍击一次篮球将给它一个速度v’。设篮球从H下落时,速度为,反弹高度为,篮球受到冲量I后速度为v’,落地时速度为,则
,
联立可得
代入k可得,
……①
篮球再次反弹,反弹速度为k,设反弹高度为h1,受到冲量后,落地速度为v2,同理可得
,
同理化简可得
……②
篮球第三次反弹,反弹速度为k,设反弹高度为h2,受到冲量后,落地速度为v3,同理可得
,
同理化简可得
……③
……
第N次反弹可得
……(N)
对式子①②③……(N)两侧分别乘以、、……、,再相加可得
得
其中,,,可得
可得冲量I的大小
考点03 牛顿运动定律综合应用
1.(2021·湖南·高考真题)“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为,若动车组所受的阻力与其速率成正比(,为常量),动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是( )
A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C.若四节动力车厢输出的总功率为,则动车组匀速行驶的速度为
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间达到最大速度,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
【答案】C
【详解】A.对动车由牛顿第二定律有
若动车组在匀加速启动,即加速度恒定,但随速度增大而增大,则牵引力也随阻力增大而变大,故A错误;
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则总功率为4P,由牛顿第二定律有
故可知加速启动的过程,牵引力减小,阻力增大,则加速度逐渐减小,故B错误;
C.若四节动力车厢输出的总功率为,则动车组匀速行驶时加速度为零,有
而以额定功率匀速时,有
联立解得
故C正确;
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间达到最大速度,由动能定理可知
可得动车组克服阻力做的功为
故D错误;
故选C。
2.(2023·湖南·高考真题)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。
一、单选题
1.(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。
2.(2026·湖南邵阳·模拟预测)如图所示,为前轮驱动的某汽车在行驶过程中,地面给前车轮一个向前的摩擦力f1,前车轮给地面一个向后的摩擦力f2,下列说法错误的是( )
A.f1与f2是一对相互作用力
B.如果汽车向左加速运动,则f1大于f2
C.f1与f2一定同时产生,也会同时消失
D.f1与f2不能求合力
【答案】B
【详解】f1与f2是一对相互作用力,等大,反向,作用在两个物体上,不能求合力,一定同时产生,也会同时消失,同时变化,一定是同一种性质的力。
故选B。
3.(2026·重庆九龙坡·模拟预测)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。当运动员从悬停的直升机上由静止跳下后,下落过程中空气阻力大小与速度的平方成正比,方向与运动方向相反。该运动员下落过程中,其速度v随时间t变化,加速度a随时间t变化,动能Ek随下落高度h变化,机械能E随下落高度h变化情况可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AB.运动员向下运动过程,根据牛顿第二定律可得
由于运动员速度增大,所以加速度减小,即运动员向下做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时,运动员的速度达到最大,之后运动员继续向下做匀速直线运动,故A正确,B错误;
C.Ek-h图线切线的斜率表示合外力,由于运动员的加速度减小,则合外力减小,图线切线的斜率减小,故C错误;
D.运动员向下运动过程中,阻力做负功,则机械能一直减小,故D错误。
故选A。
4.(2026·湖南长沙·三模)如图所示,质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数,此时有一个质量为的小木块恰好能静止在空铁箱内壁上,小木块与铁箱内壁间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,下列说法正确的是( )
A.小木块受到铁箱的摩擦力
B.铁箱的加速度大小
C.水平拉力
D.由于小木块恰好能静止在内壁上,说明小木块此时处于平衡状态
【答案】A
【详解】AB.对小木块受力分析,竖直方向,根据平衡条件可得
解得
水平方向,根据牛顿第二定律可得
解得
由于小木块与铁箱保持相对静止,二者具有相同的加速度,因此铁箱的加速度大小也为,故A正确,B错误;
C.对铁箱和小木块整体受力分析,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得,故C错误;
D.由于小木块恰好能静止在内壁上,说明小木块在竖直方向上处于平衡状态,但水平方向上与铁箱以共同的加速度做匀加速运动,因此小木块不处于平衡状态,故D错误。
故选A。
5.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)如图所示,三个木块A、B、C质量分别为m 、m、,木块A、C通过轻弹簧相连,B放置在C上面、C放置在木板D上面,整个系统处于静止状态,重力加速度为g ,突然水平抽出木板D的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A的加速度大小为 B.B的加速度为零
C.C的加速度大小为 D.B、C间的弹力大小为
【答案】C
【详解】A.A原来受重力 和向上的弹簧弹力 ,系统处于平衡状态,合力为零,,抽出木板D瞬间,弹簧形变来不及改变,弹力大小保持不变,因此A加速度为 ,故A错误;
BD.若假设B、C一起加速,对B、C整体,总向下合力为
可得加速度 ,则与实际情况不符,因B最大加速度为 ,因此B、C会分离,B、C间弹力为 ,B只受重力,加速度为 ,故BD错误;
C.对C受力分析:向下的重力,向下的弹簧弹力为 ,总合力为,因此加速度 ,故C正确。
故选C。
6.(2026·湖南岳阳·三模)物体在外力作用下从静止开始做直线运动,合力F随时间t变化的图像如图所示。关于0~6s内物体的运动,下列说法正确的是( )
A.0~6s内物体做匀变速运动
B.t=6s时物体回到出发点
C.t=2s与t=6s时物体的速度相同
D.t=6s时物体的速度最大
【答案】C
【详解】A.因4s末力的方向改变,则加速度改变,所以0~6s内物体不是做匀变速运动,故A错误;
BD.由题图可知,0~4s内物体向正方向做匀加速直线运动,4~6s内物体向正方向做匀减速直线运动,所以t=6s时物体没有回到出发点,在t=4s时物体的速度最大,故BD错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示冲量,由题图可知2~6s内,合力的冲量为0,根据动量定理可知,2~6s内物体的动量变化为0,则t=2s与t=6s时物体的速度相同,故C正确。
故选C。
7.(2026·湖南·模拟预测)如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,两物体质量均为m。现对A施加一水平向左、大小为2mg的恒定拉力,A、B由静止开始一起运动,运动过程中B始终受到一个竖直向上的拉力,其大小与B的速度大小成正比为已知常量,经过时间t物体A、B恰好发生相对滑动。已知A、B间的动摩擦因数,A与地面间的动摩擦因数,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.物体A、B恰好发生相对滑动时的速度大小为
B.物体A、B恰好发生相对滑动时B的加速度大小为
C.从静止到恰好发生相对滑动过程B的位移大小为
D.从静止到恰好发生相对滑动过程B的位移大小为
【答案】D
【详解】AB.对A、B组成的整体进行分析,系统在竖直方向受力平衡,地面对A的支持力,即
整体受到的滑动摩擦力,即
根据牛顿第二定律有,即
化简得
对物体B进行隔离分析,在竖直方向有A对B的支持力
物体B随A一起向左加速,其向左的加速度由A对B的静摩擦力提供,故,即
当A、B恰好发生相对滑动时,A对B的静摩擦力达到最大静摩擦力,即,即
联立解得
解得此时的速度大小
代入加速度表达式解得此时B的加速度大小
故AB错误;
CD.从静止到恰好发生相对滑动的过程中,运用微元法,在极短时间内根据动量定理有,即
因微小位移,则有
对整个过程累加求和得
即
将代入,解得位移大小
故C错误,D正确。
故选D。
8.(2026·湖南·模拟预测)如图所示,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、乙的质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A.地面对木箱的支持力逐渐减小 B.乙运动的加速度大小为
C.甲受到绳子的拉力大小为 D.木箱对地面的摩擦力方向水平向右
【答案】C
【详解】A.设甲、乙的质量为m,木箱的质量为M,甲、乙的加速度的大小为a,对甲、乙和木箱组成的整体,在竖直方向,由牛顿第二定律可得
解得
由于a的大小不变,则地面对木箱的支持力保持不变,故A错误;
B.对甲、乙组成的整体,由牛顿第二定律可得
解得乙运动的加速度大小为
故B错误;
C.设绳子的拉力的大小为T,对甲,由牛顿第二定律可得
解得
故C正确;
D.对甲、乙和木箱组成的整体,设木箱受到地面的摩擦力为f,在水平方向,由牛顿第二定律可得
解得
方向水平向右,由牛顿第三定律可知,木箱对地面的摩擦力方向水平向左,故D错误。
故选C。
9.(2026·湖南·一模)如图甲所示,物块放在光滑的平台上,绕过光滑定滑轮的轻绳一端连在物块上,另一端吊着物块,滑轮与物块间的轻绳水平,用水平力向右拉物块,使其从静止开始做匀加速直线运动,运动位移大小为时,速度大小为,其图像如图乙所示,轻绳足够长,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.物块A的质量等于
B.物块B的质量等于
C.当时,轻绳上的拉力大小等于
D.撤去拉力的一瞬间,物块的加速度大小等于
【答案】A
【详解】AB.对A、B整体分析,根据牛顿第二定律有
由运动学公式
可得
联立解得
结合图乙可知,图像斜率
纵轴截距
解得,
则。故A正确,B错误;
C.当时,代入公式得
解得
对物块B,由牛顿第二定律
解得。故C错误;
D.撤去拉力的瞬间,对整体由牛顿第二定律
解得。故D错误。
故选A。
10.(2026·湖南长沙·三模)如图,一物块(可视为质点)自斜面底端A点以的初速度冲上倾角为的斜面,到达最高点B点后滑回到水平面上运动,最终停止在C点,且。物块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,忽略物块返回经过A点时速率大小的变化。则下列可能表示物块出发后的速率v随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】对上滑物块进行受力分析,物块受到重力、斜面支持力和摩擦力。沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
即物块上滑过程中做加速度的匀减速直线运动;
下滑过程中物块受到的摩擦力方向沿斜面向上,沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
即物块下滑过程中做加速度的匀加速直线运动且,结合上滑和下滑位移大小相等,由,得上滑时间小于下滑时间;
由受力分析知物块在水平面上的运动也为匀减速直线运动,结合,由
得下滑时间等于在水平面上运动的时间。
故选B。
11.(2026·湖南长沙·二模)如图所示,水平地面上有一倾角为的长为7m的传送带,以的速度逆时针匀速运行。将一煤块从顶端由静止开始运送到地面,煤块可看作质点,已知煤块的质量为,煤块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度为,,。煤块由高台运送到地面的过程中,下列说法正确的是( )
A.运送煤块所用的时间为3s
B.摩擦力对煤块做的功为-10J
C.煤块相对传送带运动而产生的划痕长3m
D.煤块与传送带之间因摩擦产生的热量为14J
【答案】B
【详解】A.煤块刚放在传送带上时,有
解得煤块沿传送带向下运动的加速度为
经过一段时间后与传送带共速,
运动的位移为
之后煤块还会继续向下加速,有
解得
滑到底端所用的时间为,有
解得
所以在传送带上运动的总时间为,故A错误;
B.全程摩擦力对煤块做的功为,故B正确;
C.在0~0.5s内传送带的位移为
这段时间内煤块与传送带的相对位移为
在0.5s~1.5s内传送带的位移为
这段时间内煤块与传送带的相对位移为
由于两次运动的相对位移方向不同,划痕取较长的值,即2m,故C错误;
D.因摩擦产生的热量为,故D错误。
故选B。
12.(2026·湖南株洲·三模)如图所示,倾角为θ的光滑斜面上固定一轻弹簧,轻弹簧下端连接一质量为m的小球,小球静止在斜面上,现对小球施加一水平拉力,此时小球仍处于静止状态且恰好与斜面没有作用力。已知重力加速度为g,斜面始终静止在水平地面上,弹簧在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.此时水平拉力的大小为
B.此时斜面受到水平地面的摩擦力大小为
C.若撤去水平拉力,则撤去拉力的瞬间,小球受到斜面的支持力大小为
D.若撤去水平拉力,则撤去拉力的瞬间,小球的加速度大小为
【答案】C
【详解】AB.根据题目条件,对小球,受力分析如图甲所示,小球受到重力、水平拉力和弹簧的弹力,根据平衡条件可知,水平拉力大小
弹簧的弹力大小
对小球、斜面和弹簧组成的整体,受力分析如图乙所示,整体受到重力、水平拉力、地面的支持力和摩擦力,根据平衡条件可知,斜面受到水平地面的摩擦力水平向左,大小为,AB错误;
C.若撤去水平拉力,则撤去拉力的瞬间,弹簧的弹力不变,对小球,受力分析如图丙所示,小球受到重力、斜面的支持力和弹簧的弹力,可知此时小球受到斜面的支持力大小为,C正确;
D.根据牛顿第二定律可知,撤去拉力的瞬间,小球所受的合力
解得小球的加速度,D错误。
故选C。
13.(2026·湖南郴州·三模)劳动实践中处处蕴含物理智慧。如图甲,施工时利用两根平行固定的粗糙圆柱形钢管、将长方体砖块从屋顶平稳运送至地面。将两根钢管简化为平行倾斜的粗糙圆柱直杆、砖块放置在两钢管上端正中间,由静止开始沿倾斜钢管下滑;图乙为垂直于运动方向的截面图,砖块截面为正方形。忽略砖块侧向滑动,砖块全程沿钢管匀变速下滑。下列说法正确的是( )
A.若只适当增大钢管的间距,每根钢管对砖块的弹力不变
B.若只适当增大钢管的间距,每根钢管对砖块的摩擦力变小
C.若只增大砖块的质量,砖块下滑的加速度变大
D.若只增大钢管与水平方向的夹角,下滑时间不变
【答案】A
【详解】A.假定两钢管与地面倾角为、砖块的质量为,每一根钢管对砖块的支持力为,以砖块为研究对象,只在垂直于钢管平面内对其受力分析,如图所示
依题意有
解得
若仅适当增大钢管的间距,由于支持力垂直于接触面,角保持不变,不变,则不变,故A正确;
B.假定砖块与钢管的动摩擦因数为,则摩擦力为
由于不变,则下滑过程中钢管对砖块的摩擦力不变,故B错误;
C.根据牛顿第二定律有
解得
可知砖块的加速度与砖块的质量无关,故C错误;
D.设钢管的长度为,由可知,砖块下滑时间
由于
若只增大钢管与水平方向的夹角,则增大,减小,砖块下滑的加速度增大,砖块下滑时间减小,故D错误。
故选A。
14.(2026·山东东营·二模)2024年12月29日,CR450动车组成功下线,CR450动车组为4动4拖8节编组,总质量为m,平直轨道行驶中阻力恒为车重的k倍。列车启动时4台动力车全部工作,总额定功率为P0,当速度达到时,为节能运行,控制系统自动切换为仅2台动力车工作,功率减为,最终列车加速到匀速速度,。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.
B.从4台动力车切换为2台动力车的瞬间速度变为
C.切换前后的瞬间加速度之比为6:1
D.切换前后动车组加速时间之比为2:3
【答案】C
【详解】A.列车功率满足
行驶中受到的阻力
最终匀速行驶时功率为,速度为,有
结合
解得,故A错误;
B.速度是状态量,列车切换功率瞬间速度不会突变,仍为,故B错误;
C.切换前瞬间,牵引力
加速度
代入
解得
切换后瞬间,牵引力
加速度
代入
解得
故,故C正确;
D.切换前后,动车组均为变加速运动,根据动能定理有,
因两段位移、未知,无法求出时间之比,故D错误。
故选C。
15.(2026·湖南岳阳·二模)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面的点向上滑,到达最高点后返回点。利用频闪仪对滑块上滑和下滑过程进行拍摄,分别如图甲、乙所示,照片中点恰好是滑块滑动过程中的最高点,斜面倾角为,则( )
A.图甲中滑块之间的距离BC∶BD=1∶3
B.滑块在段的平均速度大小等于段的平均速度大小
C.上滑过程中摩擦力大小小于下滑过程摩擦力大小
D.上滑过程动能的减少量大于下滑过程动能的增加量
【答案】D
【详解】A.甲是上滑过程,是最高点,滑块到达速度为0,可将上滑逆向视为初速度为0的匀加速直线运动。根据初速度为0的匀加速规律,连续相等时间内位移比
因此,故A错误;
B.平均速度
相同,
因此BC段平均速度小于CD段平均速度,故B错误;
C.滑动摩擦力
上滑、下滑过程中,滑块对斜面的正压力始终为
因此两次摩擦力大小相等,故C错误;
D. 设到最高点的高度差为,摩擦力全程做负功,上滑过程中动能减少量为
下滑过程中动能增加量
因此,故D正确。
故选D。
16.(2026·湖南岳阳·二模)如图所示,将一个小钢球和轻质弹簧上端连接,并将弹簧下端固定在有机玻璃圆筒的底端,小球的直径略小于筒的内径。将有机玻璃圆筒竖直固定在电梯里,发现在电梯向上运动的某一过程中,弹簧处于压缩状态,且长度逐渐伸长,取竖直向上为正方向,则电梯在该过程的加速度、速度随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.弹簧压缩,对小球的弹力为
为弹簧压缩量,弹力方向竖直向上,重力竖直向下。取向上为正方向,根据牛顿第二定律有
可得
题目中弹簧长度逐渐伸长,说明压缩量逐渐减小,因此随减小逐渐减小,故AB错误;
C.若全过程中
则加速度始终为正,和电梯向上的速度方向同向,因此速度一直增大;同时逐渐减小,说明图的斜率逐渐减小,最终趋近于水平,故C正确;
D.若全过程中
则加速度始终为负,加速度方向和速度方向相反,速度一直减小,加速度的绝对值逐渐增大,所以图像斜率的绝对值越来越大,故D错误。
故选C。
二、多选题
17.(2026·湖南长沙·三模)如图所示长为L质量为M=2 m的长木板B放置在质量不计的薄板(带光滑的轻滑轮)上,质量为m可看成质点的小物块A置于木板的左端,A和B通过轻绳相连(轻绳水平),A和B间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g,不考虑其他任何摩擦,在薄板上施加一个水平向右的力F,下列说法正确的是( )
A.为使AB间不产生相对滑动,拉力F的最大值为0.4 mg
B.若F=2 mg,当小物块A滑离长木板B时,小物块A的速度为
C.若F=2 mg,当小物块A滑离长木板B时,薄板移动了3.5 L
D.如果将B固定在薄板上,细绳拉力T随着F的增大而增大
【答案】BC
【详解】A.设绳子张力为,薄板质量不计,因此滑轮受力满足
AB不发生相对滑动时,则两者加速度相同,即
对A受力分析,由牛顿第二定律有
对B受力分析,由牛顿第二定律有
联立解得
当达到最大静摩擦时,则,故A错误;
B.当时,则
AB发生相对滑动,
对A有
解得
对B有
解得
A相对于B的相对加速度
滑离时相对位移
解得
则 A的速度,故B正确;
C.绳子总长不变,可得加速度关系
则薄板加速度
薄板的位移,故C正确;
D.B固定在薄板上时,当力比较小时,两者一起加速,对于物块,由摩擦力提供合外力,绳拉力为零,此过程,拉力增大,绳的拉力没有增大,故D错误。
故选BC。
18.(2026·湖南衡阳·模拟预测)如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A的质量2m,B和C的质量都是m,A、B间的动摩擦因数为μ,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现对A施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是( )
A.若A、B、C三个物体始终相对静止,则力F不能超过
B.当力F=μmg时,A、B间的摩擦力为
C.无论力F为何值,B的加速度不会超过
D.当力时,B相对A滑动
【答案】AB
【详解】A.A与B间的最大静摩擦力为f1=2μmg
B与C间的最大静摩擦力为
B与地面的最大静摩擦力为
若A、B、C三个物体始终相对静止,则三者一起向右加速,对整体根据牛顿第二定律可知F-f3=(2m+m+m)a
假设C恰好与B相对不滑动,则对C有f2=ma
解得,
设此时A与B间的摩擦力为f,对A有F-f=2ma
解得f=μmg<f1
表明C达到临界时A还没有到达临界值,故要使三者始终相对静止,则F不能超过,故A正确;
B.当F=μmg
时,由整体可知F-f3=(2m+m+m)a,
解得
代入F-f=2ma
解得
故B正确;
D.B相对A滑动时,C早已相对于B发生相对滑动,对AB整体F-f2-f3=(2m+m)a′
对A研究得F-2μmg=2ma′
解得
故当拉力大于时,B相对A滑动,故D错误;
C.当F较大时,A与C会相对于B滑动,B的加速度达到最大,当A与B相对滑动时,C早已相对于B发生相对滑动,则B受到A的摩擦力向前,B受到C的摩擦力向后,B受到地面的摩擦力向后,对B有f1-f2-f3=maB
解得,故C错误。
故选AB。
19.(2026·湖南郴州·三模)如图所示,水平光滑桌面上,轻弹簧的左端固定,右端连接物体A,物体A和物体B通过细绳绕过定滑轮连接,已知物体A的质量为,物体B的质量为,弹簧的劲度系数为k,不计滑轮摩擦。系统处于静止状态时,物体B自然悬挂,物体A位于O点。现将物体A缓慢移至P点(此处弹簧处于原长),由静止释放,当B向下运动到最低点时绳子恰好被拉断。已知:弹簧未超过弹性限度,A物体不会和定滑轮相碰,弹簧弹性势能表达式为,弹簧振子的周期公式为,则下列说法正确的是( )
A.绳子能承受的最大拉力为
B.弹簧的最大弹性势能为
C.从绳断到A物体第一次回到位置O时所用的时间为
D.绳断后A物体回到位置O时的速度大小为
【答案】BD
【详解】A.将A、B作为整体,A在P点时弹簧处于原长,根据牛顿第二定律
根据对称性,B到达最低点的加速度与初始位置大小相等,因此
解得绳子能承受的最大拉力,故A错误;
B.A处于O位置时,根据平衡条件
物体B下降到最低位置时,根据对称性,弹簧伸长量为2x1 ,因此最大弹性势能,故B正确;
C.简谐运动位移随时间变化:
从 (即 )到 :
所以:
所以,绳断后,平衡位置为P点,从绳断到A物体第一次回到位置O时所用的时间
,故C错误;
D.绳断后A物体回到位置O时,根据机械能守恒
可得A的速度,故D正确。
故选BD。
20.(2026·湖南邵阳·三模)如图甲所示,在倾角的足够长的光滑斜面上,放着质量均为的A、B两物块,轻弹簧一端与物块相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态。从时刻开始,对A施加一沿斜面向上的恒力使物块A沿斜面向上运动,在A、B分离前,它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示,运动位移为时,A与B分离。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.恒力的大小为
B.弹簧的劲度系数等于
C.A与B分离时,A的加速度大小为
D.A与B分离后,A还能继续沿斜面向上运动
【答案】ACD
【详解】A.恒力未作用时,设弹簧压缩量为,对A、B由平衡条件有
由图乙可知作用瞬间,A、B加速度大小为,此时对A、B有
联立解得,故A正确;
B C.A、B分离瞬间,A、B间弹力为0,且二者加速度相等,对A有
对B有
联立解得,,故B错误、C正确;
D.从开始作用到A、B分离过程,结合
可知图乙“面积”表示“”的改变量,则有
解得A、B分离时的速度满足
A、B分离后,对A有
解得
A还能继续沿斜面向上运动,故D正确。
故选ACD。
三、解答题
21.(2026·湖南邵阳·模拟预测)如图所示,一质量为的物体放置在水平面上,在水平拉力F的作用下由静止开始做匀加速运动,经4s后去掉拉力,此时物体的位移是4m,物体做匀减速运动继续滑行了2s停止了运动。求
(1)物体在加速阶段的加速度大小;
(2)物体在整个运动过程中的位移大小;
(3)水平拉力F的大小。
【答案】(1)0.5m/s2
(2)6m
(3)3N
【详解】(1)根据位移时间关系
代入数据可得物体在加速阶段的加速度大小
(2)去掉拉力时,物体的速度
减速过程中的位移大小
物体在整个运动过程中的位移大小
(3)减速过程中,加速度的大小
设物体所受阻力为,减速过程,根据牛顿第二定律
加速阶段,根据牛顿第二定律
解得
22.(2026·湖南·模拟预测)如图所示,A、B两块木板靠在一起并固定在水平面上,A、B的质量均为未知,B木板长度是A木板长度的3倍。将一个可视为质点、质量的小滑块C以的速度冲上A木板的左端,之后恰好不冲出B木板,小滑块C与A、B木板间的动摩擦因数均为,重力加速度g取。求:
(1)板的长度L;
(2)若解除A、B板的固定,且水平面是光滑的,要使小滑块C能冲上B木板,M应满足什么条件;
(3)若(2)中,,小滑块C相对A、B木板运动的全过程中产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)A、B固定时,小滑块C恰好停在B的右端,根据动能定理有
代入数据解得板的长度
(2)解除固定后,C在A上滑动时,C的加速度大小为
A、B整体的加速度大小为
设C与A、B达到共速所需时间为,由运动学规律有
要使小滑块C能冲上B木板,此时C相对A的位移需大于A板长度,即
联立代入数据解得M需满足的条件为
(3)当时,因,滑块C会滑上B木板。设C刚滑上B木板瞬间,A、B的速度为,C的速度为,以向右为正方向,由动量守恒和能量守恒定律有,
此后A与B分离,A以做匀速运动,C在B上滑动直至达到共同速度,对B、C系统,以向右为正方向,由动量守恒定律有
全过程产生的总热量即系统损失的机械能为
联立以上方程组并代入数据解得
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专题03 牛顿运动定律
6年真题1年模拟
考点分类
湖南考情(2020-2026)
命题规律
考点 01
牛顿第二定律的瞬时性
2024 湖南高考真题(四个小球通过细线/弹簧连接,剪断细线瞬间求B、C加速度);
2025 湖南高考真题(带电小球A用轻绳连接、B用轻杆连接,剪断轻绳瞬间分析)
・情境:①多球通过细线或轻弹簧连接,剪断瞬间分析加速度;②带电小球在库仑力作用下的静态平衡与剪断瞬间动力学分析;
・考点:牛顿第二定律的瞬时性、弹簧弹力不可突变(剪断瞬间弹簧弹力不变)、细线与轻杆的弹力突变特征、库仑力与重力合成的三力平衡;
・题型:单选题,侧重“剪断瞬间”的加速度突变判断;
・综合:以纯力学为主,2025年加入库仑力背景,但本质上仍考查受力分析与瞬时加速度,无跨模块叠加。
考点 02
两类动力学问题
2022 湖南高考真题(球形飞行器变力问题:阻力与速率平方成正比,多选);
2022 湖南高考真题(篮球下落反弹+非弹性碰撞+多次拍击冲量,计算题)
・情境:①飞行器在变力(阻力∝v²)下的竖直/水平运动;②篮球下落、反弹、拍击的多次循环过程;
・考点:牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、动量定理(冲量)、变力问题的极值分析、碰撞前后速率比恒定;
・题型:多选题(飞行器)与计算题(篮球),计算题难度大,涉及多过程、多物体、多次循环;
・综合:力学内部深度综合,融合牛顿定律、动能、动量、碰撞、变力模型,对数学递推能力要求较高。
考点 03
运动定律综合应用
2021 湖南高考真题(“复兴号”动车组功率问题,阻力与速率成正比,单选);
2023 湖南高考真题(小车+车厢内两球轻杆连接,整体与隔离法,多选)
・情境:①动车组四节动力车厢,额定功率、阻力∝v;②光滑水平地面小车加速,车厢内A、B两球用轻杆连接,涉及摩擦力临界;
・考点:牛顿第二定律、功率公式(P=Fv)、阻力与速度关系、整体法与隔离法、静摩擦力与最大静摩擦力、临界条件分析;
・题型:单选题(2021)与多选题(2023),侧重动力学的实际应用与系统分析;
・综合:2021年为纯动力学+功率模型,2023年融合连接体、摩擦力临界、整体隔离,对过程分析和临界判断要求较高。
考点01 牛顿第二定律的瞬时性
1.【答案】A
2.【答案】C
考点02 两类动力学问题
1.【答案】BC
2.【答案】(1);(2);(3)
考点03 牛顿运动定律综合应用
1.【答案】C
2.【答案】CD
1.A
2.B
3.A
4.A
5.C
6.C
7.D
8.C
9.A
10.B
11.B
12.C
13.A
14.C
15.D
16.C
17.BC
18.AB
19.BD
20.ACD
21.(1)0.5m/s2
(2)6m
(3)3N
22.(1)
(2)
(3)
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专题03 牛顿运动定律
6年真题1年模拟
考点分类
湖南考情(2020-2026)
命题规律
考点 01
牛顿第二定律的瞬时性
2024 湖南高考真题(四个小球通过细线/弹簧连接,剪断细线瞬间求B、C加速度);
2025 湖南高考真题(带电小球A用轻绳连接、B用轻杆连接,剪断轻绳瞬间分析)
・情境:①多球通过细线或轻弹簧连接,剪断瞬间分析加速度;②带电小球在库仑力作用下的静态平衡与剪断瞬间动力学分析;
・考点:牛顿第二定律的瞬时性、弹簧弹力不可突变(剪断瞬间弹簧弹力不变)、细线与轻杆的弹力突变特征、库仑力与重力合成的三力平衡;
・题型:单选题,侧重“剪断瞬间”的加速度突变判断;
・综合:以纯力学为主,2025年加入库仑力背景,但本质上仍考查受力分析与瞬时加速度,无跨模块叠加。
考点 02
两类动力学问题
2022 湖南高考真题(球形飞行器变力问题:阻力与速率平方成正比,多选);
2022 湖南高考真题(篮球下落反弹+非弹性碰撞+多次拍击冲量,计算题)
・情境:①飞行器在变力(阻力∝v²)下的竖直/水平运动;②篮球下落、反弹、拍击的多次循环过程;
・考点:牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、动量定理(冲量)、变力问题的极值分析、碰撞前后速率比恒定;
・题型:多选题(飞行器)与计算题(篮球),计算题难度大,涉及多过程、多物体、多次循环;
・综合:力学内部深度综合,融合牛顿定律、动能、动量、碰撞、变力模型,对数学递推能力要求较高。
考点 03
运动定律综合应用
2021 湖南高考真题(“复兴号”动车组功率问题,阻力与速率成正比,单选);
2023 湖南高考真题(小车+车厢内两球轻杆连接,整体与隔离法,多选)
・情境:①动车组四节动力车厢,额定功率、阻力∝v;②光滑水平地面小车加速,车厢内A、B两球用轻杆连接,涉及摩擦力临界;
・考点:牛顿第二定律、功率公式(P=Fv)、阻力与速度关系、整体法与隔离法、静摩擦力与最大静摩擦力、临界条件分析;
・题型:单选题(2021)与多选题(2023),侧重动力学的实际应用与系统分析;
・综合:2021年为纯动力学+功率模型,2023年融合连接体、摩擦力临界、整体隔离,对过程分析和临界判断要求较高。
考点01 牛顿第二定律的瞬时性
1.(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,
2.(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
考点02 两类动力学问题
1.(2022·湖南·高考真题)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
2.(2022·湖南·高考真题)如图(a),质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落,与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的倍(为常数且),且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同,重力加速度大小为g。
(1)求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比;
(2)若篮球反弹至最高处h时,运动员对篮球施加一个向下的压力F,使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处,力F随高度y的变化如图(b)所示,其中已知,求的大小;
(3)篮球从H高度处由静止下落后,每次反弹至最高点时,运动员拍击一次篮球(拍击时间极短),瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I,经过N次拍击后篮球恰好反弹至H高度处,求冲量I的大小。
考点03 牛顿运动定律综合应用
1.(2021·湖南·高考真题)“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为,若动车组所受的阻力与其速率成正比(,为常量),动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是( )
A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C.若四节动力车厢输出的总功率为,则动车组匀速行驶的速度为
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间达到最大速度,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
2.(2023·湖南·高考真题)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
一、单选题
1.(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
2.(2026·湖南邵阳·模拟预测)如图所示,为前轮驱动的某汽车在行驶过程中,地面给前车轮一个向前的摩擦力f1,前车轮给地面一个向后的摩擦力f2,下列说法错误的是( )
A.f1与f2是一对相互作用力
B.如果汽车向左加速运动,则f1大于f2
C.f1与f2一定同时产生,也会同时消失
D.f1与f2不能求合力
3.(2026·重庆九龙坡·模拟预测)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。当运动员从悬停的直升机上由静止跳下后,下落过程中空气阻力大小与速度的平方成正比,方向与运动方向相反。该运动员下落过程中,其速度v随时间t变化,加速度a随时间t变化,动能Ek随下落高度h变化,机械能E随下落高度h变化情况可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026·湖南长沙·三模)如图所示,质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数,此时有一个质量为的小木块恰好能静止在空铁箱内壁上,小木块与铁箱内壁间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,下列说法正确的是( )
A.小木块受到铁箱的摩擦力
B.铁箱的加速度大小
C.水平拉力
D.由于小木块恰好能静止在内壁上,说明小木块此时处于平衡状态
5.(25-26高一上·湖南长沙·学业考试模拟)如图所示,三个木块A、B、C质量分别为m 、m、,木块A、C通过轻弹簧相连,B放置在C上面、C放置在木板D上面,整个系统处于静止状态,重力加速度为g ,突然水平抽出木板D的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A的加速度大小为 B.B的加速度为零
C.C的加速度大小为 D.B、C间的弹力大小为
6.(2026·湖南岳阳·三模)物体在外力作用下从静止开始做直线运动,合力F随时间t变化的图像如图所示。关于0~6s内物体的运动,下列说法正确的是( )
A.0~6s内物体做匀变速运动
B.t=6s时物体回到出发点
C.t=2s与t=6s时物体的速度相同
D.t=6s时物体的速度最大
7.(2026·湖南·模拟预测)如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,两物体质量均为m。现对A施加一水平向左、大小为2mg的恒定拉力,A、B由静止开始一起运动,运动过程中B始终受到一个竖直向上的拉力,其大小与B的速度大小成正比为已知常量,经过时间t物体A、B恰好发生相对滑动。已知A、B间的动摩擦因数,A与地面间的动摩擦因数,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.物体A、B恰好发生相对滑动时的速度大小为
B.物体A、B恰好发生相对滑动时B的加速度大小为
C.从静止到恰好发生相对滑动过程B的位移大小为
D.从静止到恰好发生相对滑动过程B的位移大小为
8.(2026·湖南·模拟预测)如图所示,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、乙的质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A.地面对木箱的支持力逐渐减小 B.乙运动的加速度大小为
C.甲受到绳子的拉力大小为 D.木箱对地面的摩擦力方向水平向右
9.(2026·湖南·一模)如图甲所示,物块放在光滑的平台上,绕过光滑定滑轮的轻绳一端连在物块上,另一端吊着物块,滑轮与物块间的轻绳水平,用水平力向右拉物块,使其从静止开始做匀加速直线运动,运动位移大小为时,速度大小为,其图像如图乙所示,轻绳足够长,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.物块A的质量等于
B.物块B的质量等于
C.当时,轻绳上的拉力大小等于
D.撤去拉力的一瞬间,物块的加速度大小等于
10.(2026·湖南长沙·三模)如图,一物块(可视为质点)自斜面底端A点以的初速度冲上倾角为的斜面,到达最高点B点后滑回到水平面上运动,最终停止在C点,且。物块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,忽略物块返回经过A点时速率大小的变化。则下列可能表示物块出发后的速率v随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
11.(2026·湖南长沙·二模)如图所示,水平地面上有一倾角为的长为7m的传送带,以的速度逆时针匀速运行。将一煤块从顶端由静止开始运送到地面,煤块可看作质点,已知煤块的质量为,煤块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度为,,。煤块由高台运送到地面的过程中,下列说法正确的是( )
A.运送煤块所用的时间为3s
B.摩擦力对煤块做的功为-10J
C.煤块相对传送带运动而产生的划痕长3m
D.煤块与传送带之间因摩擦产生的热量为14J
12.(2026·湖南株洲·三模)如图所示,倾角为θ的光滑斜面上固定一轻弹簧,轻弹簧下端连接一质量为m的小球,小球静止在斜面上,现对小球施加一水平拉力,此时小球仍处于静止状态且恰好与斜面没有作用力。已知重力加速度为g,斜面始终静止在水平地面上,弹簧在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.此时水平拉力的大小为
B.此时斜面受到水平地面的摩擦力大小为
C.若撤去水平拉力,则撤去拉力的瞬间,小球受到斜面的支持力大小为
D.若撤去水平拉力,则撤去拉力的瞬间,小球的加速度大小为
13.(2026·湖南郴州·三模)劳动实践中处处蕴含物理智慧。如图甲,施工时利用两根平行固定的粗糙圆柱形钢管、将长方体砖块从屋顶平稳运送至地面。将两根钢管简化为平行倾斜的粗糙圆柱直杆、砖块放置在两钢管上端正中间,由静止开始沿倾斜钢管下滑;图乙为垂直于运动方向的截面图,砖块截面为正方形。忽略砖块侧向滑动,砖块全程沿钢管匀变速下滑。下列说法正确的是( )
A.若只适当增大钢管的间距,每根钢管对砖块的弹力不变
B.若只适当增大钢管的间距,每根钢管对砖块的摩擦力变小
C.若只增大砖块的质量,砖块下滑的加速度变大
D.若只增大钢管与水平方向的夹角,下滑时间不变
14.(2026·山东东营·二模)2024年12月29日,CR450动车组成功下线,CR450动车组为4动4拖8节编组,总质量为m,平直轨道行驶中阻力恒为车重的k倍。列车启动时4台动力车全部工作,总额定功率为P0,当速度达到时,为节能运行,控制系统自动切换为仅2台动力车工作,功率减为,最终列车加速到匀速速度,。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.
B.从4台动力车切换为2台动力车的瞬间速度变为
C.切换前后的瞬间加速度之比为6:1
D.切换前后动车组加速时间之比为2:3
15.(2026·湖南岳阳·二模)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面的点向上滑,到达最高点后返回点。利用频闪仪对滑块上滑和下滑过程进行拍摄,分别如图甲、乙所示,照片中点恰好是滑块滑动过程中的最高点,斜面倾角为,则( )
A.图甲中滑块之间的距离BC∶BD=1∶3
B.滑块在段的平均速度大小等于段的平均速度大小
C.上滑过程中摩擦力大小小于下滑过程摩擦力大小
D.上滑过程动能的减少量大于下滑过程动能的增加量
16.(2026·湖南岳阳·二模)如图所示,将一个小钢球和轻质弹簧上端连接,并将弹簧下端固定在有机玻璃圆筒的底端,小球的直径略小于筒的内径。将有机玻璃圆筒竖直固定在电梯里,发现在电梯向上运动的某一过程中,弹簧处于压缩状态,且长度逐渐伸长,取竖直向上为正方向,则电梯在该过程的加速度、速度随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
17.(2026·湖南长沙·三模)如图所示长为L质量为M=2 m的长木板B放置在质量不计的薄板(带光滑的轻滑轮)上,质量为m可看成质点的小物块A置于木板的左端,A和B通过轻绳相连(轻绳水平),A和B间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g,不考虑其他任何摩擦,在薄板上施加一个水平向右的力F,下列说法正确的是( )
A.为使AB间不产生相对滑动,拉力F的最大值为0.4 mg
B.若F=2 mg,当小物块A滑离长木板B时,小物块A的速度为
C.若F=2 mg,当小物块A滑离长木板B时,薄板移动了3.5 L
D.如果将B固定在薄板上,细绳拉力T随着F的增大而增大
18.(2026·湖南衡阳·模拟预测)如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A的质量2m,B和C的质量都是m,A、B间的动摩擦因数为μ,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现对A施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是( )
A.若A、B、C三个物体始终相对静止,则力F不能超过
B.当力F=μmg时,A、B间的摩擦力为
C.无论力F为何值,B的加速度不会超过
D.当力时,B相对A滑动
19.(2026·湖南郴州·三模)如图所示,水平光滑桌面上,轻弹簧的左端固定,右端连接物体A,物体A和物体B通过细绳绕过定滑轮连接,已知物体A的质量为,物体B的质量为,弹簧的劲度系数为k,不计滑轮摩擦。系统处于静止状态时,物体B自然悬挂,物体A位于O点。现将物体A缓慢移至P点(此处弹簧处于原长),由静止释放,当B向下运动到最低点时绳子恰好被拉断。已知:弹簧未超过弹性限度,A物体不会和定滑轮相碰,弹簧弹性势能表达式为,弹簧振子的周期公式为,则下列说法正确的是( )
A.绳子能承受的最大拉力为
B.弹簧的最大弹性势能为
C.从绳断到A物体第一次回到位置O时所用的时间为
D.绳断后A物体回到位置O时的速度大小为
20.(2026·湖南邵阳·三模)如图甲所示,在倾角的足够长的光滑斜面上,放着质量均为的A、B两物块,轻弹簧一端与物块相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态。从时刻开始,对A施加一沿斜面向上的恒力使物块A沿斜面向上运动,在A、B分离前,它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示,运动位移为时,A与B分离。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.恒力的大小为
B.弹簧的劲度系数等于
C.A与B分离时,A的加速度大小为
D.A与B分离后,A还能继续沿斜面向上运动
三、解答题
21.(2026·湖南邵阳·模拟预测)如图所示,一质量为的物体放置在水平面上,在水平拉力F的作用下由静止开始做匀加速运动,经4s后去掉拉力,此时物体的位移是4m,物体做匀减速运动继续滑行了2s停止了运动。求
(1)物体在加速阶段的加速度大小;
(2)物体在整个运动过程中的位移大小;
(3)水平拉力F的大小。
22.(2026·湖南·模拟预测)如图所示,A、B两块木板靠在一起并固定在水平面上,A、B的质量均为未知,B木板长度是A木板长度的3倍。将一个可视为质点、质量的小滑块C以的速度冲上A木板的左端,之后恰好不冲出B木板,小滑块C与A、B木板间的动摩擦因数均为,重力加速度g取。求:
(1)板的长度L;
(2)若解除A、B板的固定,且水平面是光滑的,要使小滑块C能冲上B木板,M应满足什么条件;
(3)若(2)中,,小滑块C相对A、B木板运动的全过程中产生的热量。
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