章末综合检测（五）牛顿运动定律-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书word（鲁科版）

**基本信息** 本卷为高中物理牛顿运动定律单元复习检测，以真实情境（如月球车、手机传感器、滑雪机）和经典实验为载体，全面覆盖牛顿三定律及应用，适配单元复习巩固与核心素养提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|8/24|伽利略理想实验、惯性、超重失重、v-t图像分析|结合科技情境（月球车），考查运动和相互作用观念| |多项选择题|4/16|弹簧连接体、摩擦力分析、临界状态判断|通过蹦极、物块受力模型，体现科学思维的模型建构| |非选择题|5/60|探究加速度与力、质量关系实验（2题），滑板/滑雪运动综合计算（3题）|实验题注重科学探究（数据处理、误差分析），综合题关联生活实践（滑雪机），渗透科学态度与责任|

章末综合检测（五）　牛顿运动定律 （满分：100分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。 1.学习了牛顿第二定律，反观“伽利略的理想斜面实验”，小球从第一个理想斜面滚下，接着冲上第二个理想斜面，下列说法正确的是（　　） A.该理想实验中小球冲上的第二个斜面可以是粗糙的 B.在第二个斜面上使小球减速的力是重力沿斜面的分力mgsin θ C.小球冲上第二个斜面的高度与斜面的倾角有关 D.实验表明，当第二个斜面的倾角为零时，小球便保持原来的运动状态一直运动下去 2.如图所示的是月球车示意图，当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时，下面判断正确的是（　　） A.在地面运动时的惯性较大 B.在月面运动时的惯性较大 C.速度大的时候惯性大 D.在地面和月面上运动时的惯性一样大 3.打开手机加速度传感器APP，手握手机迅速下蹲，手机记录的图像如图所示，a、b分别为图像的峰值，则（　　） A.峰值a对应时刻，人向下运动的速度最大 B.峰值b对应时刻，人向下运动的速度最大 C.峰值a对应时刻，人对地面的压力小于自身重力 D.峰值b对应时刻，人对地面的压力小于自身重力 4.如图所示，质量为0.5 kg的物块A悬挂在弹簧测力计下方，木板B托住物块A使整个装置静止，此时测力计的示数为3.0 N，重力加速度g＝10 m/s2。现使木板B以5 m/s2的加速度向下运动，木板B开始运动的瞬间，物块A的加速度为（　　） A.0 B.4 m/s2 C.5 m/s2 D.6 m/s2 5.一物体静止在某水平地面上，0时刻起受到水平拉力F作用，其速度随时间变化关系如图所示，已知物体在匀速运动时受水平拉力大小为6 N，第8 s末撤去拉力，则（　　） A.物体在加速度阶段的加速度大小为1 m/s2 B.物体的质量为2 kg C.第2 s末到第10 s末的平均速度大小为3 m/s D.第2 s末到第6 s末物体所受拉力逐渐增大 6.（2025·福建南平高一上期末）如图，海军特战联训在海军某部营区开训。六位特战队员两人一组通过挂钩固定在绳上。当直升机牵引悬绳竖直向上匀加速运动时，直升机对悬绳的拉力为F，每位特战队员的质量（含装备）均为m，不计绳的质量和空气阻力，重力加速度为g，则（　　） A.队员的加速度大小为 B.队员的加速度大小为－ C.最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为 D.最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为＋4mg 7.如图甲所示为门式起重机，它可以将列车上的集装箱竖直向上提升到一定高度。若选竖直向上为正方向，测得集装箱在竖直方向运动过程中的加速度a随位移s变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A.在s＝4 m时，集装箱的速度为2 m/s B.在0～4 m内，集装箱运动的时间为2 s C.在4～6 m内，集装箱处于失重状态 D.集装箱上升的最大高度为6 m 8.如图甲所示，一小物块从水平传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录的小物块的位移s随时间t的变化关系如图乙所示，已知图线在前3 s内为二次函数，在3～4.5 s内为一次函数，规定小物块向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法不正确的是（　　） A.小物块的初速度为4 m/s B.传送带沿逆时针方向转动 C.传送带的速度大小为2 m/s D.小物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9.如图所示，“儿童蹦极”中，拴在小朋友腰间左右两侧的是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从橡皮绳处于最低点位置处开始由静止上升（此时橡皮绳伸长最大），直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列关于小朋友的运动状态的说法中正确的有（　　） A.橡皮绳处于原长位置时，小朋友的速度、加速度都为零 B.小朋友的速度最大时，其加速度等于零 C.小朋友处于最低点位置时，其加速度不为零 D.小朋友先做变加速运动，加速度越来越小，再做变减速运动，加速度越来越小 10.（2025·福建宁德高一上期末）如图所示，光滑水平面上有两物块A、B用一轻弹簧相连，mA＝1 kg，mB＝2 kg。用大小F＝15 N的恒力作用在A上，使A、B保持相对静止一起向左做匀加速直线运动。已知弹簧的原长x0＝10 cm，劲度系数k＝500 N/m，弹簧始终在弹性限度内，则（　　） A.A、B一起加速时，加速度大小为5 m/s2 B.A、B一起加速时，A、B间的距离为13 cm C.撤去F瞬间，A的加速度大小为0 D.撤去F瞬间，B的加速度大小为5 m/s2 11.如图所示，直角形木板上用足够长的轻绳连接着一质量m＝2 kg的物块，轻绳水平，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.5。开始时木板和物块都静止，绳的拉力恰好为零。当木板匀加速运动时，下列说法正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2）（　　） A.木板以加速度a＝4 m/s2向右加速时，物块所受摩擦力大小为8 N B.木板以加速度a＝4 m/s2向右加速时，绳对物块的拉力大小为2 N C.木板以加速度a＝6 m/s2向左加速时，物块所受摩擦力大小为12 N D.木板以加速度a＝6 m/s2向左加速时，绳的拉力为零 12.如图，P、Q两物体的重力均为10 N，各接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.3，现在对物体Q施加一向右的水平拉力F＝4 N，则（　　） A.物体P与物体Q一起向右运动 B.物体P静止不动，物体Q向右运动 C.地面对物体P施加水平向左，大小为4 N的静摩擦力 D.无论如何加大对物体Q的水平拉力F，物体P都不会向右运动 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 13.（6分）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重力，小车运动的加速度a用纸带上打出的点求得。（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知实验所用电源的频率为50 Hz。 根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题： （1）物块的加速度大小为　　　　m/s2。（保留两位有效数字） （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a-F图像可能是图中的图线　　　　。 14.（8分）某实验小组利用气垫导轨、光电门和力传感器等器材来完成“探究加速度与物体所受合力的关系”实验，具体装置如图甲所示。实验时先测出遮光条的宽度d，由刻度尺读出滑块释放时遮光条到光电门的距离L，滑块每次从气垫导轨上的同一位置释放，光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间t，仅改变悬挂的钩码个数来进行多组实验。 （1）实验中调节气垫导轨水平后，　　　　调节滑轮位置使细线与气垫导轨平行，力传感器和钩码的总质量　　　　远小于滑块及遮光条的总质量。（均填“需要”或“不需要”） （2）根据实验中测量的各物理量可知，遮光条经过光电门时的速度大小v＝　　　　，滑块的加速度大小a＝　　　　　。（均用题目给定的物理量符号表示） （3）测得多组实验数据后，根据实验数据处理结果绘制出的F-图像如图乙所示，若该图像的斜率为k，则滑块及遮光条的总质量M＝　　　　（用题目给定的物理量符号表示）。 15.（12分）（2024·福建泉州高一上期末）如图为街式滑板比赛的一段赛道，水平直道AB与倾斜直道BC在B点平滑连接，其中BC长为L＝20 m。设质量m＝60 kg的运动员从A点以初速度v0＝10 m/s做匀减速直线运动到B点，用时t1＝2 s，紧接着沿BC做匀加速直线运动到C点时速度大小v＝12 m/s，用时t2＝2 s。求： （1）运动员在B点时速度vB的大小； （2）运动员在水平直道上受到阻力f的大小。 16.（16分）质量为m＝3 kg的物体静止在水平地面上，在与水平方向成37°角、斜向上的恒力拉动下开始做加速直线运动，一段时间后撤去拉力，物体减速滑行一段距离后停止运动。整个过程中物体的v-t图像如图所示，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： （1）撤去拉力后物体的加速度大小a2； （2）撤去拉力前物体的加速度大小a1（结果可保留分数）； （3）拉力F的大小（结果保留2位有效数字）。 17.（18分）滑雪机是利用电机带动雪毯向上运动，雪毯的质感完全仿真滑雪场的平坦硬雪，滑雪者相对雪毯向下滑行，以达到学习和锻炼的目的，并且，通过调整雪毯的速度或坡度，还可以模拟在滑雪场以各种速度在各种坡度的雪道滑行。已知坡道长L＝7 m，倾角θ＝37°。在某次训练中，雪毯静止未开启，一质量m＝70 kg（含装备）的滑雪者没有做任何助力动作，恰能够沿雪毯匀速下滑，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。不计空气阻力。求： （1）滑雪板与滑雪毯间的动摩擦因数； （2）现将坡道角度调整为53°，其他条件不变，求滑雪者在没有做任何助力的情况下，从坡道顶端由静止滑到坡道底端时的速度大小； （3）开启雪毯，使雪毯始终以速度v＝5 m/s向上运动，保持坡道角度53°，让滑雪者继续从坡道顶端静止滑下，同时双手用滑雪杖向后撑雪毯，设每根滑雪杖使人获得沿着雪毯向下70 N的力，求滑雪者滑下瞬间获得的加速度。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 章末综合检测（五）　牛顿运动定律 1.B　伽利略的理想实验，要求两个斜面都没有摩擦，故A错误；在伽利略设计的这个实验中，使小球减速的力是第二个斜面上重力沿斜面的分力，故B正确；由于斜面光滑，小球每次到达的高度总相同，与倾角无关，故C错误；当第二个斜面的倾角为零时，小球便保持原来的运动状态一直运动下去，这不是事实，实验中无法得出，而是逻辑推理，故D错误。 2.D　惯性的大小与物体的质量有关，与物体的运动的状态无关，所以当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时质量不变，所以惯性一样大，故选D。 3.D　峰值a对应时刻，有向上的最大加速度，人在做减速运动，人对地面的压力大于自身重力，速度不是最大，故A、C错误；峰值b对应时刻有向下的最大加速度，人处在失重状态，人对地面的压力小于自身重力，此后一段时间人仍在向下加速，所以向下的速度不是最大，故B错误，D正确。 4.B　木板B开始运动的瞬间，物块A受到的合力大小为F＝mg－F'＝2 N，由牛顿第二定律可得物块A的加速度为a＝＝4 m/s2，故选B。 5.B　物体在加速度阶段的加速度大小为a1＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，选项A错误；减速阶段的加速度大小a2＝＝ m/s2＝3 m/s2，根据a2＝μg可知μ＝0.3，匀速时F＝μmg，可得物体的质量为m＝2 kg，选项B正确；第2 s末到第10 s末的位移s＝（2＋8）×6 m＝30 m，平均速度大小为＝＝ m/s＝3.75 m/s，选项C错误；第2 s末到第6 s末物体做匀加速运动，所受拉力不变，选项D错误。 6.C　对六位队员组成的整体受力分析，由牛顿第二运动定律可知F－6mg＝6ma，解得队员的加速度大小为a＝－g，选项A、B错误；对最下面四位队员组成的整体分析，由牛顿第二运动定律可知T－4mg＝4ma，最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为T＝，选项C正确，D错误。 7.B　由题意，集装箱离开列车时的速度为0，之后在0～4 m内竖直向上做匀加速直线运动，由2as＝v2－0和s＝4 m得集装箱的速度v＝2 m/s，A错误；由v＝at，得t＝2 s，B正确；在4 m～6 m内，集装箱向上做加速度逐渐减小的加速运动，加速度向上，集装箱处于超重状态，C错误；当s＝6 m时加速度减小为0，但是向上的速度达到最大，故还会继续向上运动，D错误。 8.B　因2 s末物体的速度减为零，位移为4 m，则a＝＝2 m/s2，根据匀变速直线运动速度时间公式，可得v0＝at＝4 m/s，又根据a＝μg，可知，小物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2，A、D不符合题意；由s-t图像可知，因图像的斜率等于速度，故物体的速度先减小到零后，反向增加，最后匀速运动，可判断传送带顺时针方向转动，B符合题意；由3.0～4.5 s内的图像可知，传送带的速度为v＝＝ m/s＝2 m/s，C不符合题意。 9.BC　橡皮筋处于原长位置时，小朋友只受重力，加速度为g，无法判断速度是否为0，A错误；小朋友所受合力为0时加速度为0，速度不再增大，此时速度最大，B正确；小朋友处于最低点位置时，合力向上，加速度不为0，C正确；小朋友从最低点向上运动时，橡皮筋的拉力的合力大于重力，拉力和重力的合力向上且逐渐减小，加速度越来越小，而后橡皮筋拉力的合力会小于重力，拉力和重力的合力向下增大，加速度增大，D错误。 10.AD　A、B一起加速时，以A、B组成的整体为研究对象，根据牛顿第二运动定律可得F＝（mA＋mB）a， 解得加速度大小为a＝5 m/s2，以B为研究对象，根据牛顿第二运动定律可得kx＝mBa，解得弹簧的伸长量为x＝0.02 m＝2 cm，则A、B间的距离为xAB＝x0＋x＝12 cm，故A正确，B错误；撤去F瞬间，弹簧的弹力保持不变，则A、B的加速度大小分别为aA＝＝10 m/s2，aB＝＝5 m/s2，故C错误，D正确。 11.AD　物块做加速运动时所受摩擦力达到最大之后绳上才会有张力。当摩擦力达到最大时，有μmg＝ma1，解得a1＝5 m/s2。所以当木板以加速度a＝4 m/s2向右加速时，绳对物块的拉力为零，物块所受摩擦力大小为f＝ma＝8 N，故A正确，B错误；当木板以加速度a＝6 m/s2向左加速时，物块相对木板向右发生滑动，物块水平方向仅受向左的摩擦力作用，易知此时绳的拉力为零，物块所受摩擦力大小为f'＝μmg＝10 N，故C错误，D正确。 12.BD　由题意可得，P物体相对于地面滑动时的最大静摩擦力为fPmax＝μ·2G＝0.3×20 N＝6 N，Q相对P的最大静摩擦力为fPQmax＝μG＝0.3×10 N＝3 N，因此，fPQmax＜F＜fPmax，所以物体P静止不动，物体Q向右运动，A错误，B正确；对物体P受力分析，受到Q对P水平向右的摩擦力fQP＝μG＝0.3×10 N＝3 N，因为物体P静止不动，由平衡条件可得，地面对物体P施加的水平向左的静摩擦力大小为fP＝fQP＝3 N，C错误；根据以上分析，当F＜3 N时，P、Q均静止；当F≥3 N时，Q向右运动，P相对地面静止不动，所以无论如何加大对物体Q的水平拉力F，物体P都不会向右运动，D正确。 13.（1）5.6　（2）C 解析：（1）由逐差法可得，物块的加速度大小为a＝×10－2 m/s2≈5.6 m/s2。 （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，由牛顿第二定律可得F－μmg＝ma 整理得a＝F－μg 图线与横轴有交点，他测量得到的a-F图像可能是图线C。 14.（1）需要　不需要　（2）　　（3） 解析：（1）为了确保细线的拉力等于滑块所受外力的合力，实验中需要调节滑轮位置使细线与气垫导轨平行；当实验中调节气垫导轨水平且细线与气垫导轨平行时，力传感器的示数F等于细线的拉力，结合上述可知，该示数即为滑块的合力，则实验中不需要使力传感器和钩码的总质量远小于滑块及遮光条的总质量。 （2）根据光电门的测速原理，遮光条经过光电门时的速度大小为v＝， 根据速度与位移的关系式有v2＝2aL， 联立解得a＝。 （3）由F＝Ma，a＝， 结合上述有F＝·， 结合图乙有＝k， 解得M＝。 15.（1）8 m/s　（2）60 N 解析：（1）运动员在倾斜直道BC段做匀加速直线运动，有L＝t2 解得vB＝8 m/s。 （2）设运动员在水平直道AB段做匀加速直线运动的加速度大小为a，有a＝ 又f＝ma 解得f＝60 N。 16.（1）1 m/s2　（2） m/s2　（3）5.8 N 解析：（1）由牛顿第二定律得μmg＝ma2 解得a2＝1 m/s2 （2）物体做匀减速运动的时间t2＝ s＝4 s 结合图像可得物体在拉力作用下加速运动的时间t1＝6 s 撤去拉力前物体的加速度大小a1＝ m/s2＝ m/s2。 （3）由牛顿第二定律得 Fcos 37°－μ（mg－Fsin 37°）＝ma1 解得F≈5.8 N。 17.（1）0.75　（2）7 m/s　（3）5.5 m/s2 解析：（1）设滑雪者受到雪毯的支持力为N，摩擦力为f，在沿斜面方向，由平衡条件得mgsin θ－f＝0 在垂直于斜面方向上N＝mgcos θ 滑雪者受到的摩擦力大小为f＝μN 代入数据解得μ＝0.75。 （2）坡道角度调整为53°后，设滑雪者受到雪毯的支持力为N'，摩擦力为f'，由牛顿第二定律可得mgsin θ'－f'＝ma 滑雪者受到的摩擦力大小为f'＝μmgcos θ' 解得a＝3.5 m/s2 由匀变速直线运动规律得v2＝2aL 解得v＝7 m/s 即滑雪者从坡道顶端由静止滑到坡道底端时的速度大小为7 m/s。 （3）雪毯动和不动，滑动摩擦力不变，由牛顿第二定律可得mgsin θ'＋2F－μmgcos θ'＝ma 解得a＝5.5 m/s2。 学科网（北京）股份有限公司 $