牛顿第二定律综合运用—基础巩固高考真题与针对训练 -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以“受力分析-加速度-运动/受力”为核心方法链，系统整合牛顿第二定律从基础应用到综合模型的解题体系，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础复习|1|动力学两类问题程序（受力分析为基础，加速度为桥梁）|构建“概念-工具-应用”逻辑链| |高考真题|8|图像转化（F-t→a-t→v-t）、逐差法、整体隔离法|从单一应用到实验探究再到板块模型递进| |能力提升|7|传送带摩擦分析、连接体受力分配、实验误差控制|综合场景中深化运动和相互作用观念|

牛顿第二定律综合运用 高考一轮复习 学校:___________姓名：___________班级：___________ 【基础复习】 1．动力学的两类基本问题 动力学有两类问题：一是已知物体的受力情况分析________情况；二是已知运动情况分析________情况，程序如下图所示。 其中，________是基础，牛顿第二定律和________公式是工具，________是桥梁。 【高考动向】 【知识点】牛顿第二定律的初步应用 2．（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． 【知识点】超重和失重现象分析 平均速度 3．（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 【知识点】牛顿运动定律与图像结合 4．（2025陕晋青宁卷高考真题）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． 【知识点】牛顿第二定律的初步应用 5．（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 【知识点】用逐差法计算加速度 验证加速度与力成正比的实验 验证加速度与质量成反比的实验 6．（2024甘肃高考真题）用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 (1)以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。 A．使小车质量远小于槽码质量 B．调整垫块位置以补偿阻力 C．补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D．释放小车后立即打开打点计时器 (2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。 A． B． C． D． (3)以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成______（填“正比”或“反比”）；甲组所用的______（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 【知识点】牛顿第二定律的初步应用 滑动摩擦力的大小与方向 7．（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 【知识点】有外力接触面粗糙的板块模型 8．（2024吉林高考真题）（多选）一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小。时刻，小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是（　　） A．小物块在时刻滑上木板 B．小物块和木板间动摩擦因数为2μ C．小物块与木板的质量比为3︰4 D．之后小物块和木板一起做匀速运动 【针对训练】 【基础训练】 9．2026年5月24日，搭载“神舟二十三号”载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，宇航员在火箭发射的过程中要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（     ） A．宇航员处于超重是因为其重力变大了 B．宇航员处于失重是因为其重力变小了 C．火箭加速上升时，宇航员自身重力大于座椅对其的支持力 D．火箭加速上升时，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力 10．踢毽子是一项全民健身运动。在无风的天气，假设毽子被竖直踢上去又落下，其所受空气阻力大小不变，取竖直向上为正方向，下列关于毽子离开脚面后的位移x随时间t变化的图线可能正确的是（　　） A． B． C． D． 11．如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中错误的是（　　） A．黑色的径迹将出现在木炭包的右侧 B．开始时木炭包相对于传送带向左运动 C．木炭包的质量越大，径迹的长度越短 D．木炭包与传送带间的动摩擦因数越大，径迹的长度越短 【能力提升】 12．如图所示，倾角为的、足够长的斜面固定在水平面上，质量为2 kg的木板和质量为1 kg的物块叠放在斜面上，物块与木板之间的动摩擦因数为0.8，木板与斜面之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取。现将物块和木板同时由静止释放，则物块与木板之间的摩擦力大小为（　　） A．6.4 N B．4.8 N C．4.0 N D．0 13．如图所示，A、B两物体并排放在光滑水平面上，质量分别为1kg和2kg。当水平向右推力作用在物体上时，A、B之间作用力的大小为，若水平推力的大小不变，将变为水平向左推动物体，则A、B之间作用力的大小为（    ） A． B． C． D． 14．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与合力的关系”的实验，轻质细绳跨过定滑轮和固定在小车上的动滑轮连接重物和力传感器，实验中跨过动滑轮的两段绳子始终与木板平行，力传感器可显示出绳子拉力的大小，绳子和滑轮质量均可不计，请回答下列问题： (1)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．打点计时器可以用干电池作为电源 B．实验时需要将木板倾斜适当角度来平衡阻力 C．此实验中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量 D．图中力传感器显示的拉力大小即为小车所受合外力大小 (2)某次实验得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有4个点没有画出），已知电源频率为50Hz，测得相邻两计数点之间的距离分别为 4.03cm、xDE=4.42cm，可得出小车的加速度大小为a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。 (3)该实验小组得到多组力传感器示数F和小车加速度a的数据，作出如图丙所示的a-F图像。由图像可求得小车的质量M=___________ kg。 15．无人机配送是解决物流“最后一公里”问题的重要方式。某次配送任务中，一架无人机携带质量为的包裹，从地面由静止开始竖直向上起飞。无人机上升过程分为匀加速、匀速、匀减速运动三个阶段，最终恰好悬停在距地面处。已知匀加速、匀减速阶段的加速度大小均为，其中匀加速运动的时间，忽略一切阻力。求： (1)无人机匀速上升阶段的速度和时间； (2)包裹在匀减速上升过程中，无人机对包裹作用力的大小； (3)若包裹内易碎品能承受的最大支持力为自身重力的1.5倍，为保证易碎品不被损坏，则无人机在上升阶段的加速度不能超过多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 运动 受力 受力分析 运动学 加速度 2．A 【详解】根据题意，由牛顿第二定律有 代入数据解得 故选A。 3．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。 4．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。 5．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。 6．(1)B (2)D (3) 反比 槽码 【详解】（1）A．为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力，故应使小车质量远大于槽码质量，故A错误； B．为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要调整垫块位置以补偿阻力，也要保持细线和长木板平行，故B正确； C．补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动，故C错误； D．根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，故D错误。 故选B。 （2）根据逐差法可知 联立可得小车加速度表达式为 故选D。 （3）[1]根据图像可知与M成正比，故在所受外力一定的条件下，a与M成反比； [2]设槽码的质量为m，则由牛顿第二定律 化简可得 故斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。 7．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。 8．ABD 【详解】A．图像的斜率表示加速度，可知时刻木板的加速度发生改变，故可知小物块在时刻滑上木板，故A正确； B．结合图像可知时刻，木板的速度为 设小物块和木板间动摩擦因数为，由题意可知物体开始滑上木板时的速度为 ，负号表示方向水平向左 物块在木板上滑动的加速度为 经过时间与木板共速此时速度大小为，方向水平向右，故可得 解得 故B正确； C．设木板质量为M，物块质量为m，根据图像可知物块未滑上木板时，木板的加速度为 故可得 解得 根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为 此时对木板由牛顿第二定律得 解得 故C错误； D．假设之后小物块和木板一起共速运动，对整体 故可知此时整体处于平衡状态，假设成立，即之后小物块和木板一起做匀速运动，故D正确。 故选ABD。 9．D 【详解】A．超重现象是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象，在此过程中宇航员真实的重力保持不变，并没有变大，故A错误； B．失重现象是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象，在此过程中宇航员真实的重力保持不变，并没有变小，故B错误； C．火箭加速上升时，宇航员具有竖直向上的加速度，设宇航员的质量为，加速度大小为，座椅对宇航员的支持力大小为，根据牛顿第二定律有 解得 可知，即宇航员自身重力小于座椅对其的支持力，故C错误； D．由对C选项的分析可知，火箭加速上升时具有竖直向上的加速度，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力，处于超重状态，故D正确。 故选D。 10．A 【详解】毽子上升时做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，可得加速度的大小为 毽子下落时做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可得加速度的大小为 可知毽子上升时的加速度大于下落时的加速度，位移大小相等，上升时的时间小于下落时的时间，上升到最高点的速度为零，即图像在此时的切线斜率为零，且位移x与时间t满足二次函数关系，综合分析，可知A项符合要求。 故选A。 11．C 【详解】A．设木炭包的质量为m，传送带的速度为v，木炭包与传送带间的动摩擦因数为。对木炭包运动过程进行分析知，木炭包放上传送带时，传送带相对木炭包向右运动，传送带受到木炭包的摩擦力向左，则木炭包受到传送带向右的摩擦力，且在该摩擦力作用下向右做加速运动。开始时木炭包速度小于传送带速度，木炭包相对传送带向左运动，径迹出现在木炭包右侧，直到木炭包与传送带速度相等，一起做匀速运动，径迹不再变化，故A正确 ，不符合题意； BCD．木炭包相对传送带运动时，根据牛顿第二定律有 解得加速度为 径迹长度 即传送带速度越大，径迹越长；动摩擦因数越大，径迹越短；径迹的长度与木炭包的质量无关，故BD正确，不符合题意；C错误，符合题意。 本题选错误的，故选C。 12．C 【详解】由于木板与斜面之间的动摩擦因数 所以木板一定会沿斜面下滑，假设木板和物块一起加速下滑，整体分析可知 解得 对物块受力分析有 解得 故假设成立，则物块与木板之间的摩擦力大小为4.0 N。 故选C。 13．D 【详解】当水平向右推力F作用在物体上时，对AB整体，由牛顿第二定律有 对B分析可知 当水平向左推力作用在B物体上时，对AB整体，由牛顿第二定律 对A分析可知 联立解得 故选D。 14．(1)B (2)0.38 (3)0.30 【详解】（1）A．打点计时器使用交流电源，不可以用干电池作为打点计时器的电源，故A错误； B．由于实验要求研究小车的合外力与加速度的关系，需要排除与轨道的滑动摩擦力的影响，所以实验中需要将长木板倾斜，以平衡摩擦力，故B正确； C．对小车的拉力是通过力传感器得到的，不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故C错误； D．平衡摩擦力后，力传感器测量得到的拉力的2倍可以当作小车所受合力，故D错误。 故选B。 （2）相邻计数点间有4个点未画出，电源频率，因此相邻计数点时间间隔 根据逐差法 代入数据 得 （3）平衡阻力后，对小车由牛顿第二定律 整理得 即图像的斜率 由图丙得斜率 因此 解得 15．(1)4m/s，5.5s (2)16N (3) 【详解】（1）匀加速上升阶段，末速度 位移 由于匀加速、匀减速阶段的加速度大小相等，根据对称性可知，匀减速上升阶段，时间 位移 匀速上升阶段，位移 匀速阶段的速度大小等于匀加速上升阶段的末速度大小，即 时间 （2）包裹在匀减速上升过程中，加速度大小为，方向竖直向下。 包裹受竖直向下的重力与无人机对包裹竖直向上的作用力，根据牛顿第二定律得 解得 （3）匀加速上升阶段，包裹受竖直向下的重力与无人机对包裹竖直向上的作用力，根据牛顿第二定律得 又 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $