2027届高三物理一轮复习限时练06：牛顿运动定律的综合应用

**基本信息** 以牛顿运动定律为核心，通过受力分析、整体隔离法等系统方法，构建“定律应用-场景迁移-实验验证”的知识逻辑链，强化科学思维与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |单选（7题）|战机受力分析、动摩擦计算等|受力分析程序、单位制验证法|牛顿第二定律与运动学公式的推导应用| |多选（3题）|v-t图像分析、轻绳连接体等|整体隔离法、临界状态判断|力与运动关系在多体系统中的拓展| |非选择（2题）|实验误差分析、v-t图像综合题|实验控制变量法、过程分段法|从实验探究到复杂运动过程的综合推理|

2027届物理限时练（06）：牛顿运动定律的综合应用 （满分：100分 时间：40分钟） 姓名：__________ 班级：____________学号：_____________ 一、单选题（每小题6分，共42分） 1．我国在2025年的九三阅兵中，具备隐形化、信息化和智能化特点的战斗机“歼-35A”亮相。当“歼-35A”隐形战斗机以速度v斜向右上方加速飞行时，空气对飞机的作用力F的方向正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力，g取，则在此恒力作用下，下列说法正确的是（　　） A．物体受到2N的滑动摩擦力作用 B．物体的加速度为 C．物体经过2s速度减为0 D．由于恒力F的存在，物体速度减为0后不可能静止 3．如图所示，在与水平方向成角的恒力F作用下，质量为m的物块沿竖直墙壁匀加速上滑，加速度的大小为a。已知物块与墙壁间的动摩擦因数为， 重力加速度为g，则F的大小等于（     ） A． B． C． D． 4．如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫，已知猫的质量是木板的质量的2倍，当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度为（      ） A． B． C． D． 5．如图所示，光滑水平桌面上放置木块，其右侧壁上紧贴着木块，已知木块、质量分别为、，两木块间的动摩擦因数为0.5，现对木块施加水平力，使两者一起向左做加速运动，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．施加外力的最小值为 B．两者运动的最小加速度为 C．两者之间的最小弹力为 D．随外力的增大，、间的摩擦力增大 6．如图所示，水平面上放置着质量分别为和的两木块和，两者用一轻弹簧连接。现用一水平恒力拉木块，使两木块一起向右做匀加速直线运动。已知两木块与水平面间的动摩擦因数均为，弹簧始终在弹性限度内。则在运动过程中（      ） A．若撤去的瞬间，木块的加速度大小为 B．弹簧的弹力大小等于 C．若将作用在上拉动两木块一起向左匀加速运动，则弹簧的弹力变小 D．若将作用在上拉动两木块一起向左匀加速运动，则弹簧的弹力不变 7．光滑水平地面上有一个质量为M，倾角为θ的光滑斜面体，其斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于下滑的过程中，物块对斜面的压力N、斜面体的加速度aM，和物块的加速度am，同学得出如下关系，根据单位制，其中一定错误的是（      ） A． B． C． D． 二、多选题（每小题10分，共30分，漏选得5分） 8．如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙、丙所示，以下说法正确的是（      ） A．0～2秒物体受到的摩擦力是2N B．物体的质量为0.5kg C．4～6s，物体受到的摩擦力为2N D．2～6s，物体与地面间的摩擦因数为0.5 9．如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上。一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A、B的质量分别为m、2m，重力加速度大小为g，所有接触面均光滑。将A、B由静止释放，在B下降的过程中（物体A未碰到滑轮）。下列说法正确的是（　　） A．物体A的加速度大小为 B．物体A的加速度大小为 C．轻绳对P点的拉力大小为 D．轻绳对P点的拉力大小为 10．如图所示，质量为的水平托盘与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量为的物块A，整个装置静止。现对物块A施加一个竖直向上的变力，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，直到A、B分离。已知弹簧的劲度系数为，重力加速度为，空气阻力忽略不计。以下结论正确的是（　　） A．施加外力前，弹簧的形变量为 B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为 C．物体A与B分离时，弹簧处于压缩状态 D．力的最大值与最小值的差值为 三、非选择题（共28分） 11．(12分) 如图甲所示为“探究加速度与物体受力、质量的关系”实验装置图。图甲中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，打点计时器接50Hz交流电。小车的质量为，小桶（及砝码）的质量为。 (1)下列说法正确的是______。 A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．本实验应远大于 D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像 (2)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的图像，可能是图乙中的图线______。（选填“①”“②”或“③”） (3)如图丙所示为一次记录小车运动情况的纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度的测量值______。（结果保留2位有效数字） (4)如图丁所示，探究图像时，发现在AB段明显偏离直线，此误差的主要原因是____________。 A．小车与木板之间存在摩擦 B．小桶（含砝码）的质量太大 C．所用小车质量太大 12．(16分) 如图甲，质量m=2kg的物体置于倾角θ=30°的足够长且固定的斜面上，t=0时刻，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，t=1s时刻撤去力F。物体运动的部分v﹣t图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2。 (1)根据图乙中的v﹣t图像，分别求物体在0~1s内和1~2s内的加速度； (2)求物体与斜面间的动摩擦因数和力F的大小； (3)求物体返回出发点的速度大小及两次经过出发点的时间间隔。 2027届物理限时练（06）：牛顿运动定律的综合应用 参 考 答 案 一、二、选择题（共72分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C C D A A A BC AD ACD 1．B 解析：飞机斜向右上方加速飞行，飞机受到重力、空气对飞机的作用力，两个力的合力提供加速度。飞机具有斜向右上方的加速度，根据牛顿第二定律可知飞机所受合力方向斜向右上方，选项B图的受力情况满足要求。故选B。 2．C 解析：物体此时与地面有相对运动，滑动摩擦力，故A错误； 对物体做受力分析，物体向左运动，摩擦力向右，受到的合力 根据牛顿第二定律，加速度为，故B错误； 物体减速为0之前受力不变，做匀减速运动，根据速度-时间公式，物体减速为0的时间，故C正确； 物体减速为0之后，由于，物体静止，故D错误。故选C。 3．C 解析：物块沿墙壁向上滑动，所受滑动摩擦力方向竖直向下。水平方向上，墙壁对物块的支持力为，所以滑动摩擦力大小为 取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 代入并整理得，故选C。 4．D 解析：设木板的质量为，猫的质量为，以猫为研究对象，保持其相对斜面的位置不变，合力为0，根据受力平衡关系 以木板为研究对象，根据牛顿第二定律，解得，故选D。 5．A 解析：对B进行受力分析，竖直方向受重力 和静摩擦力 ，水平方向受推力 和 A 对 B 的弹力 。要使 B 紧贴 A 不掉下来，竖直方向必须满足 ，且 水平方向对整体由牛顿第二定律有 对 A 有 ，联立解得 ，即 代入数据得最小加速度 施加外力的最小值 ，故A正确；两者运动的最小加速度为 ，故 B 错误；两者之间的最小弹力 ，故C错误；随外力的增大，加速度 增大，弹力 增大，最大静摩擦力增大，但实际静摩擦力 保持不变，故 D 错误。故选 A。 6．A 解析：对木块、整体，由牛顿第二定律有 解得整体加速度 对木块，设弹簧弹力为，由牛顿第二定律有 代入解得，故B错误；撤去的瞬间，弹簧形变量来不及变化，因此弹簧弹力不变，木块受到的合力也不变，所以木块的加速度大小不变，仍为，故A正确；若将作用在上拉动两木块一起向左匀加速运动，对木块、整体，由牛顿第二定律，解得 对木块，设此时弹簧弹力为，则由牛顿第二定律有 解得T，对比原弹力，又 所以弹簧弹力变大，故CD错误。故选A。 7．A 解析：A．等式右边和没有单位，的单位是，质量和的单位是，代入等式右边的单位是，而左边的单位是，等式不成立，但符合题意，故A正确；B．等式右边的单位是 与等式左边单位相同，等式成立，但不符合题意，故B错误；C．等式右边的单位是，与等式左边单位相同，等式成立，但不符合题意，故C错误； 等式右边的单位是，与等式左边单位相同，等式成立，但不符合题意，故D错误。故选A。 8．BC 解析：0～2s物体静止不动，受到的静摩擦力大小等于拉力F1，即f1=F1=1N，A错误；4～6s，物体匀速运动，则受到的摩擦力为f=F3=2N，C正确；2～4s，物体加速运动的加速度，根据牛顿第二定律 解得物体的质量为m=0.5kg，B正确； 2～6s，物体与地面间的摩擦因数为，D错误。故选BC。 9．AD 解析：设轻绳对P点的拉力大小为T，物体A的加速度大小为a，分别对物体A和B，根据牛顿第二定律可得， 联立可得，，故选AD。 10．ACD 解析：施加外力前，整个装置处于静止状态，以A、B整体为研究对象进行受力分析，由平衡关系可得 解得此时弹簧的形变量为，故A正确；外力施加的瞬间，弹簧的形变量未变，所以弹力仍为，此时力有最小值。以A、B整体为研究对象进行受力分析， 列牛顿第二定律方程有，解得力的最小值为 再以A为研究对象进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得此时A、B间的弹力大小为，故B错误； 当物体A与B分离时，两者间的弹力，但A、B的加速度仍为。以B为研究对象进行受力分析，列牛顿第二定律方程有，解得 即弹簧弹力仍竖直向上，说明弹簧仍处于压缩状态，故C正确； 由B选项可知，力的最小值为；物体A与B分离时，此时力有最大值。对物体A进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得，所以力的最大值与最小值的差值为，故D正确。故选ACD。 三、非选择题（共28分） 11．(12分) (1)CD (2)③ (3)1.0 (4)B 解析：（1）平衡摩擦力时，，质量可约去，故改变小车质量不需重新平衡，A错误； 实验时应先接通电源再释放小车，B错误； 为使小车所受拉力近似等于小桶重力，需满足，C正确； 探究加速度与质量关系时，应作图像，D正确。故选CD。 （2）未平衡摩擦力，当较小时小车不动，只有当大于摩擦力时才产生加速度，图像与横轴有正截距，对应图线③。 （3）由图丙数据，相邻计数点时间间隔。用逐差法 代入纸带数据计算得 （4）当不满足远小于时，小车加速度，小于，使图线向下弯曲，故选B。 12．(16分) (1)， (4分) (2)， (4分) (3)， (8分) 解析：（1）根据图乙中的v﹣t图像，分别求物体在0~1s内和1~2s内的加速度分别为 ， （2）在0~1 s内，根据牛顿第二定律 在1~3 s内，根据牛顿第二定律 解得， （3）在0~1 s内的位移 在1~3s的位移 在下降阶段，根据牛顿第二定律 得 又 根据位移速度关系 得 根据位移时间关系 得 则总时间 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $