牛顿运动定律基础理论（通用工具）板块 选择题专项强化练习 - 2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦牛顿运动定律应用，以小专题形式系统覆盖加速度突变、超重失重等核心题型，构建从概念到模型的递进式知识逻辑，培养运动与相互作用观念及科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |加速度突变|7题|含静止/匀速/加速中突变、撤板/增加物块等|基于弹簧与细绳特性，分析瞬时加速度| |牛顿定律应用|7题|力与运动关系、惯性、平衡力辨析|牛顿三定律的直接应用与概念深化| |超重失重|6题|结合运动状态、a-t/x-t图像判断|通过加速度方向分析视重变化规律| |动力学图像|12题|x-t/v-t/F-a等多类型图像|图像与运动过程的物理量对应关系| |临界与极值|6题|滑动/分离临界条件分析|极值点的受力平衡与运动状态突变| |传送带模型|6题|水平/倾斜、正转/反转情境|摩擦力方向与运动状态的动态分析|

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 选择题专项强化练习 牛顿运动定律基础理论（通用工具）板块 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 小专题11　加速度突变问题 1.AC　[在绳断的一瞬间,“樂”字灯笼只受重力作用,加速度为g,故A正确;绳未断前,对四个灯笼整体受力分析可得,橡皮条的弹力为F=4mg,在绳断的一瞬间,橡皮条的弹力不发生突变,对“新”“年”“快”三个灯笼整体,根据牛顿第二定律有F-3mg=3ma,解得“新”“年”“快”三个灯笼的加速度为a=,故B错误,C正确;对“新”字灯笼受力分析,根据牛顿第二定律有F-FT-mg=ma,解得“新”字灯笼与“年”字灯笼间绳子的拉力为FT=mg,故D错误。] 2.C　[细线断裂前,A、B两物块随升降机匀速上升,所受合力均为零;细线断裂的瞬间,弹簧的弹力不变,大小等于物块B所受的重力。物块A受到重力和弹簧弹力的作用,加速度大小为aA==2g=20 m/s2,方向向下,物块B受力不变,合力为零,所以加速度aB=0,故C正确。] 3.D　[在细线断裂前,根据牛顿第二定律,对B有F-mg=ma,解得弹簧弹力F=m(a+g),在细线断裂瞬间,线的拉力突然消失而F和A、B的重力不变,则A的加速度aA=-=-(2g+a)=-22 m/s2,B的受力不变,加速度不变,为2 m/s2,D正确,A、B、C错误。] 4.D　[撤去木板前,对A受力分析,有mg=kx,撤去木板瞬间,对B物块,由牛顿第二定律有kx+3mg=3maB,解得aB=g,故A、B错误;当B物块受到的合力为零时,速度最大,此时有FT2=3mg=kx2,解得此时弹簧的伸长量x2=3x,即B物块向下运动4x时速度最大,故C错误,D正确。] 5.AD　[在放上A之前,对物块B根据平衡条件,可得弹簧弹力F弹=2mg,放上A瞬间,弹簧的形变量不突变,弹力大小仍然为2mg,对C,由平衡条件可得,C受到地面的支持力为FN=F弹+2mg=4mg,故A正确,B错误;放上物块A的瞬间,A和B有相同的竖直向下的加速度,A处于失重状态,对B的压力小于mg,故C错误;放上物块A的瞬间,设A、B加速度大小为a,对A和B整体,由牛顿第二定律得3mg-F弹=3ma,联立解得a=g,故D正确。] 6.BCD　[铁球释放瞬间,铁块与木块并未分离,所以三者加速度相同,开始时弹簧的弹力F=(m1+m2)g,设铁球释放瞬间其加速度大小为a,细线的张力为FT,对铁球有Mg-FT=Ma,对铁块与木块有FT+F-(m1+m2)g=(m1+m2)a,联立解得a=g,故A错误;铁块与木块分离之前,结合上述可知,因弹簧的弹力逐渐减小,所以系统的加速度逐渐减小,则细线的张力逐渐增大,故B正确;铁块与木块分离时木块对铁块无作用力,所以对于铁块与铁球有Mg-m2g=(M+m2)a',解得此时铁球的加速度大小为a'=g,故C正确;结合上述可知,初始状态弹簧的压缩量为x1=,设铁块与木块分离瞬间弹簧的压缩量为x2,则对木块有kx2-m1g=m1a',从初始状态到铁块与木块分离时木块的位移Δx=x1-x2,联立解得Δx=-,故D正确。] 7.B　[以网和蜘蛛为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件,水平方向有FTasin θ=FTbsin θ,可得FTa=FTb,故A错误;在竖直方向上有FTacos θ+FTbcos θ=mg+FTc,由几何关系可知θ=60°,可得FTa=mg+FTc>FTc,c突然断开,蜘蛛受到的合力竖直向上,有向上的加速度,故B正确,C、D错误。] 小专题12　牛顿运动定律的应用 1.C　[“力,刑(形)之所以奋也。”也就是说,力是使物体运动的原因,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因,此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同,而亚里士多德认为有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止,故C错误,A、B、D正确。] 2.B　[马停止用力,车就不再受到向前拉力的作用,由于车的惯性,所以车仍能继续前进一段距离才停下来,A错误,B正确;质量是惯性的唯一量度,因此车停下来的过程中,随着速度逐渐减小,车的惯性大小不变,C错误;车完全停下来后,处于平衡状态,车只是在运动的方向上不受力的作用,但在竖直方向上,车仍受到重力与地面的支持力的作用,这两个力大小相等方向相反,合力是零,D错误。] 3.B　[对工人受力分析如图甲所示,则有FN+FT=mg,A错误;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,B正确;对滑轮和重物组成的系统受力分析如图乙所示,则有2FTcos θ=Mg,则重物缓慢拉起过程,θ逐渐增大,FT逐渐增大,C、D错误。] 4.A　[由于轻绳的质量不计,因此轻绳所受外力的合力一定为0,可知作用在轻绳上的摩擦力一定大小相等,即Ff1=Ff2,故C、D错误;根据牛顿第二定律有m甲g-Ff1=m甲a1,m乙g-Ff2=m乙a2,由于甲的质量大于乙的质量,则结合上述可知a1>a2,故A正确,B错误。] 5.A　[将小球缓慢拉至P点,保持静止,由平衡条件可知此时拉力F与小球的重力和两弹簧的弹力的合力为零,则此时两弹簧弹力的合力大小为mg。当撤去拉力,小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的弹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;小球从P点运动到O点的过程中,弹簧形变量变小,弹簧弹力的合力不断变小,故小球受到的合力一直变小,加速度一直减小,故撤去拉力时,小球的加速度最大,在P点,由牛顿第二定律可得2mg=mamax,解得amax=2g,故C、D错误。] 6.C　[对小球受力分析,由牛顿第二定律有mgtan θ=ma,解得小球加速度大小为a=gtan θ,加速度方向水平向左,由于列车、小球和木箱具有相同的加速度,则列车的加速度大小为gtan θ,方向水平向左,由于列车的速度方向未知,则列车可能向左做加速运动,也可能向右做减速运动,对木箱受力分析可知,无论列车向左还是向右运动,木箱所受摩擦力方向一定向左,故A、B错误,C正确;当列车由变速运动突然停止时,由于惯性,小球将做竖直平面内的圆周运动(单摆),即细线与竖直方向的夹角周期变化,列车的加速度始终为零,故D错误。] 7.D　[对小球C受力分析,有Fsin 37°=ma,Fcos 37°=mg,代入数据解得a=7.5 m/s 2,轻绳对小球的拉力大小为F=5 N,故A、B错误;以物块A、B整体为研究对象,底板对物块A的摩擦力大小为Ff=2Ma=150 N,故C错误;以物块B为研究对象,物块A对物块B的摩擦力大小为Ff'=Ma=75 N,故D正确。] 小专题13　超重、失重问题 1.D　[杠铃的重力为G=mg=121×10 N=1 210 N,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θ,对杠铃根据平衡条件可得2Fcos θ=G,可知,双臂夹角越大,F越大;结合cos θ<1及牛顿第三定律,解得杠铃对手臂的作用力F>605 N,A、B错误;杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力,C错误;加速举起杠铃的过程中,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。] 2.ACD　[由a到c的过程中加速度为负,即向下,所以处于失重状态,故A正确;c点时该同学的加速度为0,c点后该手机处于超重状态,可知c点时该同学重心还未到最低点,故B错误;e点之前该同学为超重状态,之后为失重状态,所以e点时处于起立过程且速度最大处,故C正确;由e到f的过程处于失重状态,地面对其支持力小于重力,故D正确。] 3.D　[由于x-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;在t1~t2时间内速度不变,即乘客匀速下降,则FN=mg,B错误;在t2~t3时间内速度减小,即乘客加速度向上,处于超重状态,则FN>mg,C错误,D正确。] 4.D　[以箱子和a的整体为研究对象,设其质量为M,剪断连接球b的细线前,有FN=Mg-F+Fe,其中Fe表示b对a的库仑力,也为b对a和箱子整体的库仑力;剪断连接球b的细线后,有FN'=Mg+Fe',在球b上升过程中库仑力变大(距离变近),则有FN'>FN+F,故D正确。] 5.D　[1.0~1.4 s内运动员对蹦床的压力由0逐渐变大,则运动员向下运动,压力先小于重力,加速度向下,处于失重状态;后压力大于重力,加速度向上,处于超重状态,选项A、B错误;1.4 s时运动员对蹦床的压力最大,此时到达最低点,则运动员的速度为零,选项C错误;运动员在脱离蹦床后到再次回到蹦床上用时为Δt=3.8 s-2.1 s=1.7 s,则上升过程中上升的最大高度约为h=g=×10×()2 m≈3.6 m,选项D正确。] 6.ABD　[飞机在A→B段爬升过程以及D→E段飞机加速拉起过程存在斜向上的加速度,飞机均处于超重状态,故A正确,C错误;B→C→D段飞机动力平衡空气阻力,上升动力为零,此时飞机受到的合力等于重力,可视为斜上抛运动,处于完全失重状态,故B正确;根据斜抛运动规律,在B点竖直方向的速度大小vy= m/s≈125 m/s,斜上抛运动的时间t==25 s,故完全失重过程的时间约为25 s,故D正确。] 小专题14　动力学中的图像问题 1.C　[由图像可知第1 s内小车运动了3 m,第2 s内小车运动了5 m,据Δx=aT2,可得加速度a=2 m/s2,根据牛顿第二定律有F-0.2mg=ma,解得F=8 N,故C正确。] 2.C　[依题意,该同学先向上加速,后向上减速,其加速度方向先向上后向下,故该同学先处于超重状态,后处于失重状态,故B错误;无论是加速还是减速,手臂对身体的作用力方向始终向上,与运动方向一致,故一直做正功,故A错误;由v-t图像可知加速上升时的加速度大小a1=,减速上升时的加速度大小a2=,可得a1∶a2=1∶3,故C正确;根据牛顿第二定律可知2F1-mg=ma1,mg-2F2=ma2,显然F1∶F2≠1∶3,故D错误。] 3.CD　[由F-a图像无法判断物体运动状态, A错误;设雪橇的质量为m,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律,对雪橇有F-μmg=ma,整理得F=ma+μmg,可知F-a图像斜率表示雪橇的质量,可得m=-,B错误;若F=0,则a=c=-μg,可得μ=-,C正确;当拉力F=nb时,加速度a==c(1-n),D正确。] 4.BD　[以物块为研究对象,根据牛顿第二定律可得F-mgsin θ-Ff=ma,可得a=-,结合a-F图像可得=k=,-=-b,则小物块的质量为m=,摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为mgsin θ+Ff=c,故B、D正确。] 5.A　[设物块P的质量为m,加速度为a,静止时弹簧的压缩量为x0,弹簧的劲度系数为k,由力的平衡条件得mg=kx0,以向上为正方向,物块的位移为x时弹簧对P的弹力F1=k(x0-x),对物块P,由牛顿第二定律得F+F1-mg=ma,联立可得F=kx+ma。可见F与x是线性关系,且F随着x的增大而增大,当x=0时,F>0,故A正确,B、C、D错误。] 6.B　[解除锁定后,沿绳方向上对A、B和绳组成的系统由牛顿第二定律有Mgsin θ-mg=(M+m)a,对A由运动学规律有x=at2,可知x-t2图像的斜率k=a,即a=2k,联立解得=,故B正确。] 7.AC　[打开开关瞬间,表演者高度为0,则有=1.2×104 m2·s-2,根据牛顿第二定律有0.05-mg=ma0,解得a0=2 m/s2,故A正确;当风力与表演者的重力相等时,表演者获得的速度最大,此时有 0.05 =mg,解得=1.0×104 m2·s-2,由v2=1.2×104 m2·s-2-400h可知,重力与风力大小相等时表演者上升的高度为h1=5 m,则在高度小于5 m时,风力大于重力,加速度方向向上,表演者处于超重状态,在高度大于5 m时,风力小于重力,加速度方向向下,表演者处于失重状态,故B错误,C正确;结合上述可知,表演者先做加速度逐渐减小的加速运动,再做加速度逐渐增大的减速运动,故D错误。] 8.C　[对物块2、3,根据牛顿第二定律有F-2mgsin θ=2ma,根据运动学公式有x=at2,联立可得=-gsin θ,结合题图乙可知, kg-1=,解得m=0.5 kg,-gsin θ=-2.5 m/s2,解得θ=30°,故A、B错误;当F=10 N时,由F-2mgsin θ=2ma,可得三个物块的加速度大小为a=5 m/s2,对三个物块整体,由牛顿第二定律有F0-3mgsin θ=3ma,解得F0=15 N,故C正确,D错误。] 9.A　[由图像可知,x=0.2 m时,小球开始接触弹簧,x=0.3 m时加速度为零,弹簧形变量Δx=0.1 m,则有mg=kΔx,解得k=100 N/m,A正确;纵轴坐标乘以质量即为小球所受合力,合力与位移的乘积表示合力所做的功,即a-x图像与坐标轴所围面积再乘质量表示合力所做的功,根据动能定理有W=mv2,可知,x=0.3 m处面积最大,则速度最大,解得v= m/s,B错误;设弹簧的最大压缩量为xm,小球从A到C过程,由机械能守恒定律有mg(h+xm)=k,解得xm= m,则A到C的位移xAC=h+xm= m≈0.52 m,小球在C处的加速度最大,有kxm-mg=mam,解得am≈22 m/s2,C、D错误。] 10.A　[皮球受到的空气阻力大小与速度成正比,设比例系数为k,则f=kv,由牛顿第二定律可得mg-kv=ma,解得a==-v+g,皮球做加速度减小的加速运动,当加速度减为0时,皮球速度达到最大,之后皮球保持最大速度匀速运动,故A正确,B、C、D错误。] 11.D　[设P的质量为M,P与桌面间的滑动摩擦力为Ff,以P为研究对象,根据牛顿第二定律可得FT-Ff=Ma,以盘和砝码为研究对象,根据牛顿第二定律可得mg-FT=ma,联立可得a==·m,可知当砝码的重力大于Ff时,才有一定的加速度,当m趋于无穷大时,加速度趋于g,故D正确。] 12.BD　[若物块A的加速度从1.0 m/s2均匀减小到0.6 m/s2,则图像的面积为Δv=×1 m/s=0.8 m/s,而A的初速度为零,可知1 s时物块A的速度应为0.8 m/s,但实际物块A的a-t图像的面积偏小,即速度变化量小于0.8 m/s,则t=1 s时A的速度大小小于0.8 m/s,故A错误;恒力F拉动A的瞬间,由a-t图像可知A的加速度为a0=1.0 m/s2,有F=mAa0=1.5 N,1 s时两者的加速度相等为a=0.6 m/s2,对A、B分别由牛顿第二定律有F-F弹=mAa,F弹=mBa,解得mB=1 kg,F弹=0.6 N,故B、D正确,C错误。] 小专题15　动力学中的临界与极值问题 1.B　[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,有Ffm=μmg=mam,解得am=μg=4 m/s2,B正确,A、C、D错误。] 2.B　[若斜面对小球的支持力恰好为零,对小球受力分析,如图所示,小球向左加速,加速度水平向左,合力水平向左,根据牛顿第二定律,有=ma,解得a=≈13.3 m/s2。当a≥13.3 m/s2时,小球受mg、FT两个力作用,当a<13.3 m/s2时,小球受mg、FT、FN三个力作用,故A、C、D错误,B正确。] 3.BC　[根据题意可知,A依靠摩擦力获得的最大加速度aA==4 m/s2=2t,解得t=2 s,即2 s时A、B间出现弹力,则0~2 s内A、B之间无弹力,A项错误;有弹力后A受到的摩擦力始终等于滑动摩擦力,大小不变,B项正确;设A、B与车厢保持相对静止的最大加速度为am,则am==5 m/s2=2t',解得t'=2.5 s,可知2.5 s后,A、B开始相对车厢滑动,则2 s到2.5 s内,对A有牛顿第二定律有FN-μAmg=ma,由于加速度不断增大,B对A的弹力也将不断增大,C项正确;t=3 s时,A、B相对车厢滑动,对A有mam=μAmg+FN,解得FN=1 N,D项错误。] 4.C　[施加F前,物体A、B整体受力平衡,根据平衡条件,有2Mg=kx1,解得x1=,施加外力F后到物体A、B分离前,对A、B整体有F-2Mg+F弹=2Ma,又F弹=kx,联立得F=2M(g+a)-kx,由于压缩量x减小,故F为变力,物体A、B分离后,对A有F-Mg=Ma,解得F=M(g+a),故A错误;A、B分离时,对B有F弹-Mg=Ma,解得F弹=M(g+a),此时弹簧的压缩量为x2=,故弹簧的压缩量减小了Δx=x1-x2=,即A上升的距离h=,故B错误,C正确;A、B分离后,B将做加速度减小的加速运动,当F弹=Mg时,B达到最大速度,故D错误。] 5.D　[设初始时弹簧形变量为x0,对A和B,由平衡条件有kx0=2mgsin θ,解得x0=,A错误;释放C的瞬间,对A、B和C,由牛顿第二定律有mg+kx0-2mgsin θ=3ma,解得a=g,B错误;释放C的瞬间,对B和C,由牛顿第二定律有FN+mg-mgsin θ=2ma,解得A对B的作用力大小FN=mg,C错误;A、B分离瞬间,弹簧仍然被压缩,设弹簧形变量为x1,对B和C,由牛顿第二定律有mg-mgsin θ=2ma1,解得a1=g,对A,由牛顿第二定律有kx1-mgsin θ=ma1,解得x1=,则开始时C距离地面的高度为h=-=,D正确。] 6.B　[若F较小,木板和物块均静止,则木板的加速度为零,即a=0;若物块和木板之间发生相对滑动,对木板,根据牛顿第二定律有μmg-μ·2mg=ma,解得a=μg;若物块和木板之间不发生相对滑动,对木板和物块组成的系统,根据牛顿第二定律可得F-μ·2mg=2ma,解得a=-,本题选不可能的,故B正确。] 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 选择题专项强化练习 牛顿运动定律基础理论（通用工具）板块 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 小专题11　加速度突变问题 (分值:42分) 1~7题,每小题6分,共42分。 1.(静止时的突变)(多选)过年了,到处都挂着喜庆的灯笼。一写有“新年快樂”的四个灯笼用一橡皮条悬挂在路旁的树枝上,灯笼质量都为m,四个灯笼间都用轻绳拴连。突然,挂着“樂”字灯笼的绳子断了。重力加速度为g,在绳断的一瞬间(　　) A.“樂”字灯笼的加速度为g B.“新”“年”“快”三个灯笼的加速度为g C.橡皮条对“新”字灯笼的拉力为4mg D.“新”字灯笼与“年”字灯笼间绳子的拉力为2mg 2.(匀速运动中突变问题)两质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内,如图所示。升降机以v=2 m/s的速度匀速上升,某时刻细线突然断裂,则在细线断裂瞬间,A、B的加速度分别为(取竖直向上为正方向,重力加速度大小g取10 m/s2)(　　) A.-10 m/s2,0 B.-12 m/s2,2 m/s2 C.-20 m/s2,0 D.-22 m/s2,2 m/s2 3.(加速运动中突变问题)两质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接起来用细线悬挂在升降机内,如图所示。当升降机正以大小为a=2 m/s2的加速度加速上升时,细线突然断裂,则在细线断裂瞬间,A、B的加速度分别为(取竖直向上为正方向,重力加速度大小g取10 m/s2)(　　) A.-2 m/s2,2 m/s2 B.-12 m/s2,2 m/s2 C.-24 m/s2,0 D.-22 m/s2,2 m/s2 4.(撤板类突变问题)如图所示,质量分别为m和3m的A、B两物块,用一轻弹簧相连,将A用轻绳悬挂于天花板上,用一木板托住物块B。调整木板的位置,当系统处于静止状态时,悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力,此时轻弹簧的形变量为x,突然撤去木板,重力加速度为g,物块运动过程中,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是(　　) A.撤去木板瞬间,B物块的加速度大小为g B.撤去木板瞬间,B物块的加速度大小为0.5g C.撤去木板后,B物块向下运动3x时速度最大 D.撤去木板后,B物块向下运动4x时速度最大 5.(增加物块类突变问题)(多选)竖直放置的轻质弹簧两端分别连接质量均为2m的物块B和C,物块C静止于地面上,物块B静止于弹簧上端。已知重力加速度为g,现将一质量为m的物块A轻放于物块B上,在放上物块A的瞬间,下列说法中正确的是(　　) A.地面对物块C的支持力为4mg B.地面对物块C的支持力为5mg C.物块A对物块B的压力为mg D.物块B的加速度大小为 6.(细绳绷紧类)(多选)如图所示,轻弹簧竖直固定在水平桌面上,质量为m1的木块放置在弹簧上但不拴接,质量为m2的铁块放置在木块上并通过跨过光滑定滑轮的轻质细线与质量为M的铁球连接,先用手托住铁球使细线恰好伸直但无张力,然后将铁球由静止释放。已知重力加速度为g,M>m2,轻弹簧劲度系数为k,弹簧始终处于弹性限度内,则(　　) A.铁球释放瞬间其加速度大小为g B.铁块与木块分离之前细线的张力逐渐增大 C.铁块与木块分离时铁球的加速度大小为g D.从初始状态到铁块与木块分离时,木块的位移为- 7.(非共线类突变问题)蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物,如图所示,竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形,三根蜘蛛丝a、b、c(可视为弹性绳)的延长线均过三角形的中心,蜘蛛丝c沿竖直方向,且c中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网(不计重力)中央,下列说法正确的是(　　) A.a中张力大于b中张力 B.a中张力大于c中张力 C.若c突然断开,则蜘蛛仍能保持静止 D.若c突然断开,则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下 小专题12　牛顿运动定律的应用 (分值:42分) 1~7题,每小题6分,共42分。 1.(力和运动的关系)远在春秋战国时代(公元前772—公元前221年),我国杰出学者墨子认为:“力,刑之所以奋也。”“刑”同“形”,即物体;“奋,动也”,即开始运动或运动加快,对墨子这句关于力和运动观点的理解,下列说法不正确的是(　　) A.墨子认为力是改变物体运动状态的原因 B.墨子认为力是使物体产生加速度的原因 C.此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同 D.此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 2.(牛顿第一定律的应用)《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作,是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载:“劝登马力,马力既竭,辀尤能一取焉。”意思是:马拉车的时候,马停止用力了,车还能前进一段距离,这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是(　　) A.马停止用力,车在短时间内还受到向前拉力,所以还能继续前进一段距离 B.马停止用力,由于车的惯性,所以车仍能继续前进一段距离才停下来 C.车停下来的过程中,随着速度逐渐减小,车的惯性也逐渐减小 D.车完全停下来后,处于平衡状态,根据牛顿第一定律,车不受任何外力的作用 3.(平衡力与相互作用力的区别)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 4.(牛顿第二定理的应用)如图所示,甲、乙两只猴子沿绕过定滑轮的轻绳下滑,甲的质量大于乙的质量,甲与绳间的摩擦力大小为Ff1,乙与绳间的摩擦力大小为Ff2,甲下滑的加速度大小为a1,乙下滑的加速度大小为a2。不计滑轮的质量及绳与滑轮的摩擦,则下列说法正确的是(　　) A.一定有a1大于a2 B.可能有a1小于a2 C.一定有Ff1大于Ff2 D.可能有Ff1小于Ff2 5.(牛顿第二定律的应用)如图所示,竖直平面内有两个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2mg。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3g D.加速度先增大后减小 6.(牛顿第二定律的应用)在水平铁轨上行驶的列车车厢里,车顶上用细线悬挂一个小球,车底板上放一个质量为m的木箱。某段时间内,摆线与竖直方向夹角始终为θ,如图所示。下列判断正确的是(　　) A.列车一定在加速向左运动,加速度大小为gtan θ B.列车可能在减速向右运动,加速度大小为gsin θ C.无论列车向左还是向右运动,木箱所受摩擦力方向一定向左 D.如果一段时间内观察到细线与竖直方向的夹角周期变化,列车的加速度一定在不断变化 7.(牛顿第二定律的应用)如图所示,一辆小车沿水平方向行驶,质量均为10 kg的两物块A、B叠放在小车的水平底板上,与B相连的竖直轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为0.4 kg的小球C相连,物块A、B与小球C、小车均保持相对静止,此时与小球C相连的轻绳与竖直方向成37°角。已知重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,下列说法正确的是(　　) A.小车的加速度大小为3 m/s2 B.轻绳对小球C的拉力大小为4 N C.底板对物块A的摩擦力大小为75 N D.物块A对物块B的摩擦力大小为75 N 小专题13　超重、失重问题 (分值:36分) 1~6题,每小题6分,共36分。 1.(举重运动中的超重)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g=10 m/s2,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605 N 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 2.(结合a-t图像判断超重、失重)(多选)智能手机安装适当的软件后,可随时测量手机的加速度大小。某同学手持这样一部手机,站在水平地面上,完成一次下蹲后又起立的运动,得到其加速度随时间的变化关系如图所示。设竖直向上为正方向,下列关于该同学的说法正确的是(　　) A.由a到c的过程中处于失重状态 B.c点时重心最低 C.e点时处于起立过程且速度最大 D.由e到f的过程中地面对其支持力小于重力 3.(结合x-t图像判断超重、失重)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移x与时间t的关系图像如图所示(t1~t2段为直线,其余为曲线)。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 4.(部分超重)如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态,地面受到的压力为FN,球b所受细线的拉力为F,剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力(　　) A.小于FN B.等于FN C.等于FN+F D.大于FN+F 5.(蹦床中的超重、失重)2023年10月2日,在杭州亚运会蹦床女子个人项目决赛中,中国选手包揽冠亚军。假设在比赛中的某一个时间段内蹦床所受的压力随时间变化的关系如图所示,忽略空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.1.0~1.4 s内运动员向上运动,处于失重状态 B.1.0~1.4 s内运动员向下运动,处于超重状态 C.1.4 s时运动员的速度达到最大值 D.运动员在脱离蹦床后的上升过程中上升的最大高度约为3.6 m 6.(超重、失重环境的模拟)(多选)失重飞机通过抛物线飞行可获得失重环境,航天员进入太空前可以乘坐失重飞机体验失重状态。如图所示为失重飞机的飞行轨迹,飞机在约6 000 m高空水平加速至约230 m/s,由A位置拉起飞机至爬升状态,飞机爬升到约8 300 m的B点时,驾驶员迅速减小油门至恰好平衡空气阻力,使上升动力减为零,飞机以大约160 m/s的速度开始继续爬升到达9 100 m左右的C点,速度减至约100 m/s并转为俯冲,当回到约8 300 m高度的D点时,驾驶员加大油门加速拉起飞机至平飞,准备下一次的抛物线飞行,已知重力加速度g=10 m/s2,则在一次抛物线飞行中(　　) A.A→B、D→E段飞机均处于超重状态 B.B→C→D段飞机处于完全失重状态 C.C→D→E段飞机处于失重状态 D.完全失重过程的时间约为25 s 小专题14　动力学中的图像问题 (分值:72分) 1~12题,每小题6分,共72分。 1.(x-t图像)某玩具厂对其生产的电动玩具小车进行加速性能测试,让小车沿平直路面做匀加速直线运动,测得某段时间内小车位移x随时间t变化的图像如图所示,若小车质量为2 kg,所受阻力为车重的0.2倍,重力加速度为10 m/s2,则小车受到的牵引力大小为(　　) A.4 N B.6 N C.8 N D.10 N 2.(v-t图像)如图甲所示,某同学在做引体向上,上升过程中,其身体(不包括手臂)先后经历加速和减速两段过程后上升至最高点,整个过程中速度v随时间t的变化图像大致如图乙所示。已知加速上升时,每条手臂对身体的拉力大小为F1,身体的加速度大小为a1;减速上升时,每条手臂对身体的拉力大小为F2,身体的加速度大小为a2。下列说法正确的是(　　) A.两手臂对身体先做正功后做负功 B.身体一直处于超重状态 C.a1∶a2=1∶3 D.F1∶F2=1∶3 3.(F-a图像)(多选)用水平拉力使雪橇在平坦的雪地上由静止开始沿直线运动,雪橇运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示,图中b、c(c<0)和n均为已知量,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A.雪橇一定做匀加速直线运动 B.雪橇的质量为 C.雪橇与雪地间的动摩擦因数为- D.拉力F=nb时,雪橇的加速度大小为c(1-n) 4.(a-F图像)(多选)如图甲所示,平行于倾角为θ的固定斜面向上的拉力F使小物块沿斜面向上运动,运动过程中加速度a与F的关系如图乙。图线的斜率为k,与F轴交点坐标为c,与a轴交点坐标为-b。由图可知(　　) A.小物块的质量为k B.小物块的质量为 C.摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为b D.摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为c 5.(F-x图像)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是(　　) A.A B.B C.C D.D 6.(x-t2图像)城市高层建筑建设施工,往往采用配重的方式把装修材料运送到高处,精简模型如图甲所示,固定于水平面上倾角为37°的斜面,绕过顶端定滑轮的轻绳连接两小球A、B(可视作质点),质量分别为M和m,B小球被固定于地面上的锁定装置锁定,某时刻解除锁定,安装在斜面底端的位移采集传感器采集到A在斜面上下滑的位移x与时间t的二次方关系如图乙所示,若该图像的斜率为k,不考虑一切摩擦,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,则A与B的质量之比为(　　) A. B. C. D. 7.(v2-h图像)(多选)如图甲是风洞示意图,风洞可以人工产生可控制的气流,用以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中,质量为50 kg的表演者静卧于出风口,打开气流控制开关,表演者与风力作用的正对面积不变,所受风力大小F=0.05v2(采用国际单位制),v为风速。控制v可以改变表演者的上升高度h,其v2与h的变化规律如乙图所示,g取10 m/s2。表演者上升10 m的运动过程中,下列说法正确的是(　　) A.打开开关瞬间,表演者的加速度大小为2 m/s2 B.表演者一直处于超重状态 C.表演者上升5 m时获得最大速度 D.表演者先做加速度逐渐增大的加速运动,再做加速度逐渐减小的减速运动 8.(-F图像)足够长的光滑斜面上的三个质量相同的物块通过与斜面平行的细线相连,在沿斜面方向的拉力F0的作用下保持静止,如图甲所示,物块2的上侧固定有不计质量的力传感器。改变拉力F0的大小,使三个物块沿斜面以相同加速度向上做初速度为零的匀加速直线运动,测得多组传感器的示数F和物块通过的位移x与时间t的平方的比值,画出图像如图乙所示,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.斜面的倾角θ=60° B.每个物块的质量m=2.5 kg C.当F=10 N时,F0=15 N D.当F=10 N时,物块的加速度大小为a=2.5 m/s2 9.(a-x图像)如图甲所示,地面上竖直放置一轻质弹簧,质量为1 kg的小球在其正上方0.2 m处A点,自由下落到弹簧上,从小球自A点下落至运动到最低点C过程中的部分a-x关系图像如图乙所示,不计空气阻力和小球与弹簧碰撞时损失的机械能,根据图像判断下列说法正确的是(　　) A.弹簧的劲度系数为100 N/m B.小球的最大速度为5 m/s C.小球的最大加速度为10 m/s2 D.A到C小球的位移为0.4 m 10.(a-v图像)一个皮球从空中足够高处由静止释放,在重力和空气阻力的作用下做直线运动,若皮球受到的空气阻力大小与速度成正比,则皮球运动的加速度大小随速度变化的规律图像可能是图中的(　　) A.A B.B C.C D.D 11.(a-m图像)如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到a-m图像。重力加速度大小为g。在下列a-m图像中,可能正确的是(　　) A.A B.B C.C D.D 12.(a-t图像)(多选)如图甲所示,物块A、B中间用一根轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,弹簧处于原长,物块A的质量为1.5 kg。t=0时对物块A施加水平向右的恒力F,t=1 s时撤去,在0~1 s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,则(　　) A.t=1 s时物块A的速度为0.8 m/s B.t=1 s时弹簧弹力为0.6 N C.物块B的质量为0.8 kg D.F大小为1.5 N 小专题15　动力学中的临界与极值问题 (分值:36分) 1~6题,每小题6分,共36分。 1.(滑动临界)高铁车厢里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,重力加速度g=10 m/s2。若书不滑动,则高铁减速进站时的最大加速度不超过(　　) A.2 m/s2　B.4 m/s2　C.6 m/s2　D.8 m/s2 2.(分离临界)如图,水平地面上有一汽车做加速运动,车厢内有一个倾角θ=37°的光滑斜面,斜面上有一个质量为m的小球,用轻绳系于斜面的顶端,小球的重力大小为mg,绳对球的拉力大小为FT,斜面对小球的弹力大小为FN,当汽车以大小为a的加速度向左做匀加速直线运动时(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2)(　　) A.若a=14 m/s2,小球受mg、FT、FN三个力作用 B.若a=14 m/s2,小球受mg、FT两个力作用 C.若a=13 m/s2,小球受mg、FT两个力作用 D.不论a多大,小球均受mg、FT、FN三个力作用 3.(分离临界)(多选)如图,汽车车厢里载着两材质不同、大小相同的方形建材A、B正在平直公路上匀速向前行驶,A、B靠在一起,已知A、B的质量均为m=1 kg,与车厢水平底面间的动摩擦因数分别为μA=0.4、μB=0.6。t=0时刻,汽车开始加速向前行驶,若其加速度的大小随时间的变化规律为a=2t(a的单位为 m/s2,t的单位为s),重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(　　) A.t=1.0 s时,A、B之间弹力不为零 B.t=2.0 s后,A受到的摩擦力大小不变 C.t=2.0 s到t=2.5 s,A、B间的弹力逐渐增大 D.t=3.0 s时,A、B之间弹力大小为2 N 4.(分离临界)如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a(a<g)的匀加速运动,重力加速度为g,则下列说法正确的是(　　) A.施加外力F大小恒为M(g+a) B.A、B分离时,弹簧弹力恰好为零 C.A、B分离时,A上升的距离为 D.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值 5.(分离临界)如图所示,倾角为θ=30°的光滑固定斜面上有两个质量均为m的物块A、B,A通过劲度系数为k的轻弹簧拴接在斜面底端的固定挡板上,B通过一根跨过定滑轮的轻绳与物块C相连,C的质量也为m,弹簧、轻绳均与斜面平行。初始时,用手托住物块C,使轻绳恰好伸直但无拉力。释放物块C,直到A、B分离时,C恰好落地。已知弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小为g,不计滑轮质量及摩擦,忽略空气阻力。下列说法正确的是(　　) A.初始时,弹簧的形变量为 B.释放C的瞬间,物块B的加速度大小为g C.释放C的瞬间,A对B的作用力大小为mg D.开始时,C距离地面的高度为 6.(滑动临界)如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间动摩擦因数为,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加速度a大小不可能是(　　) A.a=0 B.a= C.a= D.a=- 小专题17　传送带模型中的动力学分析 (分值:36分) 1~6题,每小题6分,共36分。 1.(水平正转传送带)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 2.(倾斜正转传送带)(多选)如图为一种鱼虾自动分离装置的示意图,鱼和虾均从一个靠近传送带的出料口掉落到转动的传送带上,鱼和虾就会自动分别向两端运动。下列说法正确的是(　　) A.传送带的转动方向是顺时针方向 B.鱼在传送带上运动时,内能增加,机械能减少 C.传送带速度越大,虾到达下端虾收集箱的用时越短 D.鱼和传送带间的动摩擦因数一定大于虾和传送带间的动摩擦因数 3.(水平倒转传送带)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则(　　) A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 4.(水平传送带的连接体问题)(多选)如图,煤块A用不可伸长的轻质细线绕过轻质光滑的定滑轮C与物块B相连,A放置在速度大小为8 m/s的水平传送带上,A、C间细线与传送带平行。已知A质量为2 kg,与传送带间动摩擦因数为0.5,B质量为1 kg,传送带长5.6 m,重力加速度取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当A在传送带P端由静止释放时,若(　　) A.传送带逆时针转动,A相对地面静止 B.传送带顺时针转动,A以10 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动 C.传送带顺时针转动,A用时1.3 s到达Q端 D.传送带顺时针转动,A在传送带上的划痕长度为4 m 5.(倾斜传送带问题)如图甲所示,倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一包裹轻轻放在最上端的A点,包裹从A点运动到最下端B点的过程中,加速度a随位移x的变化图像如图乙所示(重力加速度g取10 m/s2),则下列说法正确的是(　　) A.传送带与水平面的夹角为37° B.包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4 C.传送带运行的速度大小为6 m/s D.包裹到B点时的速度为8 m/s 6.(倾斜传送带上可返回运动模型)如图甲所示,MN是一段倾角为θ=30°的传送带,一个可以看作质点、质量为m=1 kg的物块,以沿传动带向下的速度v0=4 m/s从M点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分v-t图像如图乙所示,g=10 m/s2,则(　　) A.物块最终从传送带N点离开 B.物块将在4.8 s时回到原处 C.物块与传送带之间的动摩擦因数为 D.传送带的速度v=1 m/s,方向为逆时针方向 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $