专题03 运动和力的关系（期中真题汇编,江苏专用）高三物理上学期

**基本信息** 专题聚焦运动和力的关系，涵盖6大高频考点，精选江苏多地重点中学期中真题，注重实验探究与模型应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|12题|力学单位制、牛顿定律应用、超重失重|结合地铁、电梯等生活情境，考查物理观念| |实验|3题|探究加速度与力、质量的关系|含打点计时器数据处理、误差分析，体现科学探究| |计算|10题|传送带/滑块—木板模型、牛顿定律综合应用|多问设计梯度分明，如传送带动力学分析、板块模型相对运动计算，突出模型建构与科学推理|

专题03 运动和力的关系 6大高频考点 1. 实验：探究加速度与力、质量的关系 2. 力学单位制 3. 牛顿运动定律的应用 4. 超重和失重 5. “传送带”模型中的动力学问题 6. “滑块—木板”模型中的动力学问题 考点1 实验：探究加速度与力、质量的关系 1.(2025-2026高三上·江苏省无锡市第一中学·期中)某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验。已知滑轮的质量为。 （1）该实验　　　　　　（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力； （2）按正确的实验操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器使用交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知小车运动的加速度大小是　　　　　　（计算结果保留3位有效数字）； （3）改变砂桶中砂的质量进行多次实验，记录每次力传感器的示数，并根据打出的纸带求出小车运动的加速度，根据测得的多组、，作出图像，随着砂桶中砂的质量增加，作出的图像应该是　　　　　　；若图像直线的斜率为，则小车的质量为　　　　　　。 A．             B.                       C. 【答案】（1）需要     （2）2.40     （3）① A    ②       【讲解】(1) 由于实验通过传感器测小车受到的拉力与小车加速度的关系，所以该实验需要平衡摩擦力。 (2) 相邻两计数点之间还有四个点未画出，则相邻计数点间时间间隔为由逐差法可得小车加速度大小(3) [1]根据牛顿第二定律可得可得可知图像应是通过原点的一条倾斜直线。故选A。[2]根据上述分析可得图像的斜率为则小车的质量为 2.(2025-2026高三上·江苏苏州·期中)某实验小组用题图所示实验装置探究质量一定时加速度与力的关系。 （1）在通过调整平板的倾角来平衡阻力时，正确的操作是小车（　　） A. 后面不安装纸带，前面挂槽码盘　　B. 后面不安装纸带，前面不挂槽码盘 C. 后面安装纸带，前面不挂槽码盘　　D. 后面安装纸带，前面挂槽码盘 （2）题图为实验中打下的一条纸带，每两点间还有四个计时点未画出，打点计时器使用交流电的频率为50Hz，则小车的加速度为　　　　　　　　m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）该组同学在平衡了阻力的前提下，以槽码盘和槽码的总重力为拉力F，在小车和砝码总质量M保持不变的情况下，改变槽码数量，测出小车对应的加速度a，槽码盘和槽码的总质量最大达到约，作a-F的图像．下列图线正确的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  （4）小明同学尝试用拉力传感器，在水平桌面上探究滑块在总质量一定的条件下，加速度随外力的变化关系，滑轮摩擦阻力可忽略，实验装置示意图如题图。小明实验时忘记了平衡滑块前进时受到的阻力，他先不在滑块上放砝码，改变槽码的个数，记录每次拉力传感器的示数F并测出对应的滑块加速度a，作出a-F的图像A，斜率为kA；小明又在滑块上放2个砝码，重复上述实验，作出a-F的图像B，斜率为kB。 ①kA　　　　　　　　kB（选填“＞”或“＝”或“＜”）。 ②小明认为此种方案不需要满足滑块和砝码的总质量远大于槽码和槽码盘的总质量，请回答小明的说法是否正确，并说明理由　　　　　　　　。 【答案】（1）C     （2）4.0     （3）D     （4）① ＞    ② 正确，拉力传感器可真实反映（计算）滑块所受拉力大小      【讲解】(1) 在通过调整平板的倾角来平衡阻力时，后面安装纸带，前面不挂槽码盘，让小车拖着纸带在木板上匀速运动。故选C。 (2) 每两点间还有四个计时点未画出，则T=0.1s。则小车的加速度为 (3) 平衡好了阻力，当满足了m＜＜M时，当M不变时，加速度与拉力成正比，所以a-F图象是过原点的直线；但随着m的不断增加，到槽码盘和槽码的总质量最大达到约时，不再满足m<，则实际加速度a减小，则图像向下弯曲，则D正确。故选D。 (4) ①[1]第一次保持小车的质量M不变，改变牵引力，则则可知斜率为第二次保持小车的质量M+2m不变，改变牵引力，则则可知斜率为可知kA>kB②[2]该说法正确，因拉力传感器可真实反映（计算）滑块所受拉力大小。 3.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)某实验小组利用下图装置进行实验，探究加速度与力、质量的关系。 （1）下列说法中正确的是              A. 拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行　　B. 实验开始时，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带 C. 把木板右端垫高，小车在槽码盘作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力　　 （2）某次实验得到一条纸带，部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），测得s1=6.20cm，s2=6.61cm，s3=7.01cm，s4=7.43cm，打点计时器所接交流电源频率为50Hz。由此判断：纸带的　　　　　　　　端与小车相连（填“左”或“右”）；小车的加速度为　　　　　　　m/s2；（结果保留两位有效数字）。 （3）将槽码及槽码盘的重力视为小车的合力，改变槽码个数多次实验，根据实验数据拟合出如图所示的图像。要想得到一条过原点的直线，下列操作正确的是             。 A. 增加槽码盘中槽码的个数 B. 减小木板的倾斜角度　　C. 增大木板的倾斜角度 （4）为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上。在其他实验操作相同的情况下，　　　　　　　　　　　　（填“甲”或“乙”）同学的方法可以更好地减小误差，理由是　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）A     （2）① 左    ② 0.41     （3）C     （4）① 乙    ② 乙同学保证小车和槽码总质量不变，符合控制变量法，减小误差      【讲解】(1) A．为了保证小车运动过程，细线拉力恒定不变，拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行，故A正确；B．为了充分利用纸带，实验开始时，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，故B错误；C．先撤去槽码盘，把木板右端垫高，小车在自身重力沿木板向下的分力作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力，故C错误。故选A。 (2) [1]由于小车做加速运动，相同时间内通过的位移逐渐增大，则纸带的左端与小车相连；[2]每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为根据逐差法可得加速度为 (3) 由图像可知，当达到一定数值时，小车才开始有加速度，可知平衡摩擦力不够，所以要想得到一条过原点的直线，应增大木板的倾斜角度。故选C。 (4) [1][2]为探究加速度与力的关系，应控制质量不变；在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上；在其他实验操作相同的情况下，乙同学的方法可以更好地减小误差，理由是乙同学保证小车和槽码总质量不变，符合控制变量法，减小误差。 考点2 力学单位制 1.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)某品牌电动汽车的电耗为每公里218.9Wh，单位“Wh”（瓦时）对应的物理量是（　　） A. 能量 B. 位移 C. 电流 D. 电荷量 【答案】A 【详解】A．“Wh”是功率（单位：瓦特，W）与时间（单位：小时，h）的乘积。根据公式可知其对应的物理量是能量，故A正确；B．位移的单位是m，故B错误；C．电流的单位是A，故C错误；D．根据公式，可知电荷量的单位是，故D错误。故选A。 2.(2025-2026高三上·江苏常州·期中)据报道某品牌常州产电池的质量能量密度已达，质量能量密度的单位用国际单位制中的基本单位表示为（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】C 【详解】由题意可知与量纲相同，又因为可知能量密度的单位用国际单位制基本单位表示为故选C。 考点3 牛顿运动定律的应用 1.(2025-2026高三上·江苏常州·期中)在平直轨道向左行驶的地铁车厢内，某同学手持细线悬挂一小球，一段时间内细线偏过一定角度并相对车厢静止，如图所示。则地铁在做（　　） A. 匀速运动 B. 匀减速运动 C. 匀加速运动 D. 变加速运动 【答案】C 【详解】由图可知，小球受竖直向下的重力和沿着绳子斜向左上方的拉力，则根据平行四边形定则可知，小球所受合外力一定向左，加速度一定向左，而小球与小车保持相对静止，且小车在水平方向运动，因此可知小车做加速度向左的匀变速运动，所以小车向左做匀加速运动。故选C。 2.(2025-2026高三上·江苏盐城·期中)列车头拉着车厢在水平轨道上行驶，车头拉车厢的力大小为F，车厢拉车头的力大小为F′。下列说法中正确的是（　　） A. 加速时，F>F′ B. 减速时，F<F′ C. 只有匀速时，F=F′ D. 在任何情况下，F=F′ 【答案】D 【详解】车头拉车厢的力F与车厢拉车头的力F′是一对相互作用力，总是等大反向，与物体的运动状态无关。故选D。 3.(2025-2026高三上·江苏省宿迁中学·期中)下列说法正确的是（       ） A. 牛顿通过理想实验得出力不是维持物体运动的原因 B. 开普勒发现所有行星轨迹都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C. 牛顿对引力常量G进行了准确测定 D. N/kg和m/s2表示的是不同物理量的单位 【答案】B 【详解】A．伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故A错误；B．开普勒第一定律明确指出行星绕太阳的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故B正确；C．牛顿提出万有引力定律，但引力常量G的准确测定是由卡文迪许完成的，故C错误；D．由公式可知，，两者均为加速度单位，故D错误。故选B。 4.(2025-2026高三上·江苏连云港·期中)如图所示，足够长的圆柱体绕竖直轴OO'匀速转动，用外力将物块压在柱面上并保持物块静止，物块与圆柱接触面粗糙。一竖直光滑挡板（未画出）使物块在水平方向不能随圆柱转动，现仅用指向OO'的水平恒力F挤压物块同时由静止释放物块，则（　　） A. 物块仍然可以保持静止 B. 物块向下做自由落体运动 C. 物块向下做加速度减小的加速运动，最终一定能做匀速运动 D. 若物块最终能匀速运动，则匀速运动的速度大小与圆柱体转动快慢有关 【答案】D 【详解】仅用指向OO'的水平恒力F挤压物块同时由静止释放物块，圆柱体对物块的弹力大小为设物块与圆柱体间的动摩擦因数为，则物块受到的滑动摩擦力大小恒定不变，大小为初始时，物块与圆柱体只存在水平方向的相对速度，则物块受到的滑动摩擦力处于水平方向，所以物块在重力作用下一定竖直向下加速运动，随着物块速度的增大，物块与圆柱体相对速度斜向下，物块受到的滑动摩擦力斜向上，设滑动摩擦力与竖直方向的夹角为，则滑动摩擦力竖直向上的分力为随着物块速度的增大，逐渐减小，滑动摩擦力竖直向上的分力逐渐增大；若物块受到的滑动摩擦力大小小于物块的重力，即则滑动摩擦力竖直向上的分力一定小于重力，物块最终不会做匀速直线运动。若物块受到的滑动摩擦力大小大于物块的重力，即则当滑动摩擦力竖直向上的分力等于重力时，物块最终做匀速直线运动，此时有，可知匀速运动的速度大小与圆柱体的表面的线速度大小有关，即与圆柱体转动快慢有关。故选D。 5.(2025-2026高三上·江苏省南京市中华中学·期中)如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（　　） A. 两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长 B. 在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N C. 在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N D. 在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N 【答案】C 【详解】A．根据系统机械能守恒可知，A、B一起反向向上运动到最高点为一开始A处于静止的位置，则两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧不可能恢复原长，故A错误；B．在物块B刚放上的瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得解得以B为对象，根据牛顿第二定律可得联立解得A、B间的弹力大小为故B错误；CD．在最低点P，根据对称性可知，此时A、B的加速度方向沿斜面向上，大小为以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得解得弹簧对A的弹力大小为以B为对象，根据牛顿第二定律可得解得A、B间的弹力大小为故C正确，D错误。故选C。 6.(2025-2026高三上·江苏省南京市第一中学·期中)如图所示，在倾角为的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，C为一垂直固定在斜面上的挡板。A、B质量均为m，斜面连同挡板的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面。现开始用一水平恒力F作用于P，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）         A. 若，挡板受到B物块的压力为 B. 加较小力F后A能保持相对于斜面静止 C. 若要B离开挡板C，弹簧伸长量需达到 D. 若且保持两物块与斜劈共同运动，弹簧处于原长 【答案】D 【详解】A．若，对物体A、B整体，挡板受到B物块的压力为故A错误；B．当没有F作用时，对A分析有=kx用水平力F作用于P时，A具有水平向左的加速度，设加速度大小为a，将加速度分解如图   根据牛顿第二定律得当加速度a增大时，x减小，即弹簧的压缩量减小，物体A相对斜面开始向上滑，故物体A在F刚施加上时就一直沿斜面向上滑动，故B错误；C．物体B恰好离开挡板C的临界情况是物体B对挡板无压力，此时整体向左加速运动，对AB整体分析可知对物体B受力分析，受重力、支持力、弹簧的拉力，如图根据牛顿第二定律有解得得x=0弹簧为原长，故C错误；D．若且保持两物块与斜劈共同运动，则根据牛顿第二定律，整体加速度为对物体A受力分析，受重力，支持力和弹簧弹力，如图   根据牛顿第二定律，有得故弹簧处于原长，故D正确。故选D。 7.(2025-2026高三上·江苏南通·期中)小明站在一幢大楼的电梯里，利用手机软件Phyphox测量电梯的加速度，电梯从时刻由静止开始上升，测得图像如图所示。已知小明的质量，重力加速度g取，求： （1）电梯上升过程中小明受到的最大支持力大小F； （2）电梯匀速上升时，支持力对小明做功的功率P。 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 由图可知电梯加速上升过程最大加速度，由牛顿第二定律有       解得 (2) 根据图像，由知3s末电梯加速结束时的速度，电梯匀速上升时，由             解得 8.(2025-2026高三上·江苏连云港·期中)某同学测量滑块与桌面间的动摩擦因数。实验装置如图a所示，处于原长状态的弹簧左端固定在挡板上，右端与滑块接触但不连接，将光电门固定在桌面上。 回答以下问题： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，正确的测量方式是　　　　　　（选填“图b”或“图c”）； （2）图d所示游标卡尺的示数d＝　　　　　　cm； （3）将光电门连接计时器，让滑块压缩弹簧至P点（图a中未画出），释放后滑块被弹开并沿桌面向右滑动，计时器记录遮光条通过光电门的时间为，再测量滑块停止位置与光电门的距离x，则滑块经过光电门时的速度大小为　　　　　　（用所测物理量符号表示）； （4）改变P点的位置，多次测量实验数据。用测量的数据作图像如图e所示，重力加速度为g，可得滑块与桌面间的动摩擦因数＝　　　　　　（用d、g、a、b表示）； （5）考虑到遮光条宽度对测量结果有影响，则的测量值与真实值相比　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）图b     （2）0.55     （3）     （4）     （5）偏小      【讲解】(1) 要测量遮光条的宽度d，游标卡尺的测量爪应平行于遮光条的宽度方向，将遮光条夹在两测量爪之间。由图可知，图 b的测量方式符合这一要求，而图 c 的测量方式不符合。 (2) 观察图中，游标尺的第5小格与主尺上的刻度线对齐读数结果 (3) 滑块经过光电门过程中的平均速度为，因时间很小，可以代替经过光电门时的瞬时速度。 (4) 滑块经过光电门后做匀减速直线运动，由运动学公式,又整理可得，表达式为一次函数，斜率，由图像可知斜率联解二式可得 。 (5) 由于遮光条有宽度，滑块经过光电门的瞬时速度实际是 “中间时刻的速度”，而实验中测量的x是 “从光电门（遮光条前端位置）到停止的距离”，即x的测量值偏大。根据，b（测量的x）偏大，会导致计算出的μ偏小。 9.(2025-2026高三上·江苏徐州·期中)公交车以的速度匀速行驶，质量为的行李箱放置在公交车地板上，由于前方出现紧急状况，司机立即采取紧急制动，制动的加速度大小为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。，求： （1）若行李箱与地板间不发生相对滑动，地板对行李箱的摩擦力大小； （2）若行李箱与地板间的动摩擦因数，行李箱经多长时间匀减速到零？ 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 行李箱与地板间不发生相对滑动，行李箱加速度，由牛顿第二定律       地板对行李箱的摩擦力大小 (2) 对行李箱由牛顿第二定律可得                    解得       故公交车先停止，行李箱一直做匀减速直线运动， 行李箱停止所用时间 考点4 超重和失重 1.(2025-2026高三上·江苏徐州·期中)某同学在体验“极速光轮”游乐项目时，用手机测量竖直方向加速度随时间变化的图像，如图所示，竖直向上为正方向。该同学处于超重状态的时刻为（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】C 【详解】A．如图所示，竖直向上为正方向，时，加速度为负，即加速度方向向下，该同学失重，故A错误；B．，加速度为负，即加速度方向向下，该同学失重，故B错误；C．，加速度为正，即加速度方向向上，该同学超重，故C正确；D．，加速度为负，即加速度方向向下，该同学失重，故D错误。故选C。 2.(2025-2026高三上·江苏无锡·期中)如图，某同学站在电梯内的体重计上。在下列四种情形中，体重计示数最大的是（　　） A. 电梯匀速上升 B. 电梯加速上升 C. 电梯匀速下降 D. 电梯加速下降 【答案】B 【详解】体重计的示数即为人对体重计的压力，由牛顿第三定律可知人对体重计的压力大小等于体重计对人的支持力。当电梯匀速上升时，人随电梯一起匀速上升，受力平衡，体重计对人的支持力等于人的重力；当电梯匀速下降时，人随电梯一起匀速下降，受力平衡，体重计对人的支持力等于人的重力；当电梯加速上升时，人随电梯一起加速上升，加速度向上，由牛顿第二定律可知，体重计对人的支持力大于人的重力；当电梯加速下降时，加速度向下，可知体重计对人的支持力小于人的重力；综上所述电梯加速上升时体重计示数最大。故选B。 3.(2025-2026高三上·江苏常州·期中)小明站在电梯内的体重计上体验超重与失重。电梯上升先后经历加速、减速两个过程，体重计上显示的压力在电梯加速时为 520 N 、减速时为 480 N。已知两个过程电梯加速度大小相等，电梯上升过程总耗时，重力加速度取。求： （1）小明的质量； （2）电梯上升过程中小明增加的重力势能。 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 根据题意可得电梯加速时有电梯减速时有其中，，可得小明的质量， (2) 两个过程电梯加速度大小相等，电梯上升过程总耗时，加速和减速两阶段，时间各为，加速位移根据逆向思维可知减速位移也为可知上升高度为可知小明增加的重力势能 考点5 “传送带”模型中的动力学问题 1.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)如图所示，倾角θ=37°的传送带以v0=1m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，现将物块B轻放在传送带下端的同时，物块A从传送带上端以v1=2m/s的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，已知物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8，两物块（均可视为质点）质量均为1kg，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 两物块刚开始在传送带上运动时的加速度大小均为0.8m/s2 B. 物块B从放上传送带到刚好要与物块A相碰所用的时间为5.5s C. 两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为64J D. 传送带上下端间的距离为10m 【答案】D 【详解】A．两物块刚开始在传送带上运动时，根据牛顿第二定律可得，故A错误；B．物块B在传送带上加速的时间为由于，物块B随后跟着传送到一起匀速向上运动。物块A从冲上传送带到速度为零所用时间为物块A从速度为零向上加速到与传送带速度相同所用时间为所以两物块从放上传送带到刚好要相碰所用时间为，故B错误；C．两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为，故C错误；D．在7.5s内物块A的位移大小为物块B的位移大小为所以传送带下端到上端的距离为，故D正确。故选D。 2.(2025~2026高三上·江苏扬州·期中)如图1所示，长为的传送带水平放置，电动机驱动传送带保持的速率顺时针运行。一物块以初速度滑上端。物块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度。 （1）求物块滑上传送带时的加速度大小； （2）求物块运动到端的速度大小； （3）如图2所示，若将物块在端上方静止释放，物块与传送带碰撞时间极短且不反弹（碰撞过程中物块所受重力远小于支持力），物块运动到端时速度，其他条件不变。求物块与传送带碰撞前瞬间的速度大小。 【答案】（1）     （2）3m/s     （3）2m/s      【讲解】(1) 由于可知物块受向右的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得解得 (2) 根据速度位移关系式，则有解得所以物块运动到端的速度大小为。 (3) 物块运动到端时速度，根据以上分析可知，碰撞后物块速度为根据动量定理水平方向竖直方向解得 3.(2025-2026高三上·江苏苏州·期中)如图所示，一水平传送带长L＝4m，初始时传送带处于静止状态，物块（可视为质点）静置于传送带左端A点。某时刻传送带以加速度a1＝4m/s2匀加速启动，1s后匀速运动。已知物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2。求： （1）启动传送带时物块的加速度的大小a2； （2）物块到达B点时的速度大小v。 【答案】（1）     （2）      【讲解】(1) 对物块由牛顿第二定律解得 (2) 1s末传送带的速度得若物块一直加速解得由，假设成立，所以 考点6 “滑块—木板”模型中的动力学问题 1.(2025-2026高三上·江苏盐城·期中)如图甲所示，在光滑水平面上静置一长为、质量为的木板。质量为的木块以初速度滑上木板上表面，同时对木板施加一个水平向右的恒力，木板与木块之间的动摩擦因数为。关于木块速度、加速度、摩擦力对木块做功的功率以及系统产生的热量随时间变化的关系图像，乙图中可能正确的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  【答案】C 【详解】A．开始时，木块受滑动摩擦力向左，做减速运动，木板向右做加速运动，当二者共速时，可能一起向右加速，也可能分别向右加速，木板的加速度大于木块，则木块的速度不可能减到零，故A错误；B．根据A选项的分析，二者共速后，木块必然做加速运动，则加速度方向与之前相反，故B错误；C．共速前，摩擦力对木块做功的功率共速后，二者可能一起加速，则木块与木板之间的摩擦力突变为静摩擦力，且没有达到最大，则此时摩擦力的功率为，故C正确；D．共速前，系统产生的热量可知热量与时间不是正比关系，共速后，二者可能一起加速，不产生热量，故D错误。故选C。 2.(2025-2026高三上·江苏省宿迁中学·期中)如图，顺时针转动的传送带长L1=4.0m，质量M=1.5kg，板长L2=1.0m的长木板放在光滑的水平面上，与传送带无缝衔接，其右端为薄竖直挡板。质量m=0.5kg的货物与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.4，与长木板间的动摩擦因数μ2=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，碰撞为弹性碰撞。将货物由传送带左端无初速度释放， （1）若传送带速率v0=2m/s，求货物到传送带右端时间t； （2）若货物恰好不从长木板滑下，求传送带速度v； （3）若货物恰好不与挡板相撞，求全过程因摩擦产生的内能。 【答案】（1）2.25s     （2）4m/s     （3）3.5J      【讲解】(1) 设货物在传送带上的加速度为，与传送带共速的时间为，位移为，对货物根据牛顿第二定律有解得则与传送带共速的时间为货物运动的位移为设货物还需要时间能到达长木板的左端，则有解得货物从释放到长木板左端的时间为 (2) 设货物以速度到达长木板时，恰好不会滑下，与木板共速时的速度为，对货物与长木板构成系统，由动量守恒有根据能量守恒有联立解得若货物在传送带上一直加速，则货物到达传送带右端的速度为，则有解得所以传送带的速度 (3) 设货物以速度到达长木板时，恰好不与挡板相碰，与木板共速时的速度为，对货物与长木板组成的系统，由动量守恒有由能量守恒有联立解得货物与传送带的相对位移为故整个过程由于摩擦产生的内能为 3.(2025-2026高三上·江苏省无锡市第一中学·期中)如图甲所示，水平面上放置质量的足够长的木板，木板上放置质量的滑块，现将如图乙所示的水平力作用于滑块上。已知滑块与滑板之间的动摩擦因数，滑板和水平面之间的动摩擦因数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求木板开始运动的时刻； （2）求滑块相对木板刚开始运动时的速度大小； （3）若时刻在滑块上作用的恒力，时撤去该恒力，则整个过程滑块相对木板的位移为多大？ 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) 对整体受力分析，刚开始运动时有由图像可知联立解得刚开始运动时刻为 (2) 整体开始运动后先一起做加速运动，当物块A的加速度达到最大时，A、B发生相对运动，对A受力分析，由牛顿第二定律有解得对B受力分析，由牛顿第二定律有联立解得A、B发生相对运动时拉力为联立解得A、B发生相对运动的时刻为滑块相对滑板刚开始运动前，A、B一起加速运动，对整体受力分析有整理有图像如图所示 由图像的面积表示速度变化量可知滑块相对滑板刚开始运动时的速度大小为 (3) 由上述分析可知恒力故刚开始A、B已经分开运动，前两秒内对 A 受力分析，由牛顿第二定律有对B受力分析，由牛顿第二定律有即前两秒，A、B均做匀加速直线运动，由运动学知识有，撤去恒力的瞬间由运动学之后可知A、B的速度为，后，撤去恒力之后，B做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有当A、B共速时有则撤去恒力后到共速的过程中由运动学知识有，则整个过程中A、B的相对位移为联立解得 4.(2025-2026高三上·江苏无锡·期中)如图所示，一块足够长的木板放在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是1，2，3，…，n的木块，所有木块的质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为，木板的质量等于所有木块的总质量。在时刻木板静止，第1，2，3，…，n号木块的初速度分别为，，，…，，方向都向右。木块之间始终未发生碰撞，重力加速度为g。求： （1）所有木块与木板一起匀速运动的速度； （2）从到所有木块与木板共同匀速运动经历的时间t； （3）第号木块在整个运动过程中的最小速度。 【答案】（1）     （2）     （3）      【讲解】(1) 所有木块与木板组成的系统动量守恒解得 (2) 以第n号木块为研究对象，根据动量定理有将代入解得 (3) 第号木块与木板刚相对静止时，它在整个运动过程中的速度最小，设此时第n号木块的速度为v。对系统，对第号木块，由动量定理得对第n号木块，由动量定理得由以上三式解得 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 运动和力的关系 6大高频考点 1. 实验：探究加速度与力、质量的关系 2. 力学单位制 3. 牛顿运动定律的应用 4. 超重和失重 5. “传送带”模型中的动力学问题 6. “滑块—木板”模型中的动力学问题 考点1 实验：探究加速度与力、质量的关系 1.(2025-2026高三上·江苏省无锡市第一中学·期中)某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验。已知滑轮的质量为。 （1）该实验　　　　　　（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力； （2）按正确的实验操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器使用交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知小车运动的加速度大小是　　　　　　（计算结果保留3位有效数字）； （3）改变砂桶中砂的质量进行多次实验，记录每次力传感器的示数，并根据打出的纸带求出小车运动的加速度，根据测得的多组、，作出图像，随着砂桶中砂的质量增加，作出的图像应该是　　　　　　；若图像直线的斜率为，则小车的质量为　　　　　　。 A．             B.                       C. 2.(2025-2026高三上·江苏苏州·期中)某实验小组用题图所示实验装置探究质量一定时加速度与力的关系。 （1）在通过调整平板的倾角来平衡阻力时，正确的操作是小车（　　） A. 后面不安装纸带，前面挂槽码盘　　B. 后面不安装纸带，前面不挂槽码盘 C. 后面安装纸带，前面不挂槽码盘　　D. 后面安装纸带，前面挂槽码盘 （2）题图为实验中打下的一条纸带，每两点间还有四个计时点未画出，打点计时器使用交流电的频率为50Hz，则小车的加速度为　　　　　　　　m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）该组同学在平衡了阻力的前提下，以槽码盘和槽码的总重力为拉力F，在小车和砝码总质量M保持不变的情况下，改变槽码数量，测出小车对应的加速度a，槽码盘和槽码的总质量最大达到约，作a-F的图像．下列图线正确的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  （4）小明同学尝试用拉力传感器，在水平桌面上探究滑块在总质量一定的条件下，加速度随外力的变化关系，滑轮摩擦阻力可忽略，实验装置示意图如题图。小明实验时忘记了平衡滑块前进时受到的阻力，他先不在滑块上放砝码，改变槽码的个数，记录每次拉力传感器的示数F并测出对应的滑块加速度a，作出a-F的图像A，斜率为kA；小明又在滑块上放2个砝码，重复上述实验，作出a-F的图像B，斜率为kB。 ①kA　　　　　　　　kB（选填“＞”或“＝”或“＜”）。 ②小明认为此种方案不需要满足滑块和砝码的总质量远大于槽码和槽码盘的总质量，请回答小明的说法是否正确，并说明理由　　　　　　　　。 3.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)某实验小组利用下图装置进行实验，探究加速度与力、质量的关系。 （1）下列说法中正确的是              A. 拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行　　B. 实验开始时，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带 C. 把木板右端垫高，小车在槽码盘作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力　　 （2）某次实验得到一条纸带，部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），测得s1=6.20cm，s2=6.61cm，s3=7.01cm，s4=7.43cm，打点计时器所接交流电源频率为50Hz。由此判断：纸带的　　　　　　　　端与小车相连（填“左”或“右”）；小车的加速度为　　　　　　　m/s2；（结果保留两位有效数字）。 （3）将槽码及槽码盘的重力视为小车的合力，改变槽码个数多次实验，根据实验数据拟合出如图所示的图像。要想得到一条过原点的直线，下列操作正确的是             。 A. 增加槽码盘中槽码的个数 B. 减小木板的倾斜角度　　C. 增大木板的倾斜角度 （4）为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上。在其他实验操作相同的情况下，　　　　　　　　　　　　（填“甲”或“乙”）同学的方法可以更好地减小误差，理由是　　　　　　　　　　　　　　　。 考点2 力学单位制 1.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)某品牌电动汽车的电耗为每公里218.9Wh，单位“Wh”（瓦时）对应的物理量是（　　） A. 能量 B. 位移 C. 电流 D. 电荷量 2.(2025-2026高三上·江苏常州·期中)据报道某品牌常州产电池的质量能量密度已达，质量能量密度的单位用国际单位制中的基本单位表示为（　　） A.  B.  C.  D.  考点3 牛顿运动定律的应用 1.(2025-2026高三上·江苏常州·期中)在平直轨道向左行驶的地铁车厢内，某同学手持细线悬挂一小球，一段时间内细线偏过一定角度并相对车厢静止，如图所示。则地铁在做（　　） A. 匀速运动 B. 匀减速运动 C. 匀加速运动 D. 变加速运动 2.(2025-2026高三上·江苏盐城·期中)列车头拉着车厢在水平轨道上行驶，车头拉车厢的力大小为F，车厢拉车头的力大小为F′。下列说法中正确的是（　　） A. 加速时，F>F′ B. 减速时，F<F′ C. 只有匀速时，F=F′ D. 在任何情况下，F=F′ 3.(2025-2026高三上·江苏省宿迁中学·期中)下列说法正确的是（       ） A. 牛顿通过理想实验得出力不是维持物体运动的原因 B. 开普勒发现所有行星轨迹都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C. 牛顿对引力常量G进行了准确测定 D. N/kg和m/s2表示的是不同物理量的单位 4.(2025-2026高三上·江苏连云港·期中)如图所示，足够长的圆柱体绕竖直轴OO'匀速转动，用外力将物块压在柱面上并保持物块静止，物块与圆柱接触面粗糙。一竖直光滑挡板（未画出）使物块在水平方向不能随圆柱转动，现仅用指向OO'的水平恒力F挤压物块同时由静止释放物块，则（　　） A. 物块仍然可以保持静止 B. 物块向下做自由落体运动 C. 物块向下做加速度减小的加速运动，最终一定能做匀速运动 D. 若物块最终能匀速运动，则匀速运动的速度大小与圆柱体转动快慢有关 5.(2025-2026高三上·江苏省南京市中华中学·期中)如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（　　） A. 两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长 B. 在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N C. 在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N D. 在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N 6.(2025-2026高三上·江苏省南京市第一中学·期中)如图所示，在倾角为的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，C为一垂直固定在斜面上的挡板。A、B质量均为m，斜面连同挡板的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面。现开始用一水平恒力F作用于P，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）         A. 若，挡板受到B物块的压力为 B. 加较小力F后A能保持相对于斜面静止 C. 若要B离开挡板C，弹簧伸长量需达到 D. 若且保持两物块与斜劈共同运动，弹簧处于原长 7.(2025-2026高三上·江苏南通·期中)小明站在一幢大楼的电梯里，利用手机软件Phyphox测量电梯的加速度，电梯从时刻由静止开始上升，测得图像如图所示。已知小明的质量，重力加速度g取，求： （1）电梯上升过程中小明受到的最大支持力大小F； （2）电梯匀速上升时，支持力对小明做功的功率P。 8.(2025-2026高三上·江苏连云港·期中)某同学测量滑块与桌面间的动摩擦因数。实验装置如图a所示，处于原长状态的弹簧左端固定在挡板上，右端与滑块接触但不连接，将光电门固定在桌面上。 回答以下问题： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，正确的测量方式是　　　　　　（选填“图b”或“图c”）； （2）图d所示游标卡尺的示数d＝　　　　　　cm； （3）将光电门连接计时器，让滑块压缩弹簧至P点（图a中未画出），释放后滑块被弹开并沿桌面向右滑动，计时器记录遮光条通过光电门的时间为，再测量滑块停止位置与光电门的距离x，则滑块经过光电门时的速度大小为　　　　　　（用所测物理量符号表示）； （4）改变P点的位置，多次测量实验数据。用测量的数据作图像如图e所示，重力加速度为g，可得滑块与桌面间的动摩擦因数＝　　　　　　（用d、g、a、b表示）； （5）考虑到遮光条宽度对测量结果有影响，则的测量值与真实值相比　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。 9.(2025-2026高三上·江苏徐州·期中)公交车以的速度匀速行驶，质量为的行李箱放置在公交车地板上，由于前方出现紧急状况，司机立即采取紧急制动，制动的加速度大小为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。，求： （1）若行李箱与地板间不发生相对滑动，地板对行李箱的摩擦力大小； （2）若行李箱与地板间的动摩擦因数，行李箱经多长时间匀减速到零？ 考点4 超重和失重 1.(2025-2026高三上·江苏徐州·期中)某同学在体验“极速光轮”游乐项目时，用手机测量竖直方向加速度随时间变化的图像，如图所示，竖直向上为正方向。该同学处于超重状态的时刻为（　　） A.  B.  C.  D.  2.(2025-2026高三上·江苏无锡·期中)如图，某同学站在电梯内的体重计上。在下列四种情形中，体重计示数最大的是（　　） A. 电梯匀速上升 B. 电梯加速上升 C. 电梯匀速下降 D. 电梯加速下降 3.(2025-2026高三上·江苏常州·期中)小明站在电梯内的体重计上体验超重与失重。电梯上升先后经历加速、减速两个过程，体重计上显示的压力在电梯加速时为 520 N 、减速时为 480 N。已知两个过程电梯加速度大小相等，电梯上升过程总耗时，重力加速度取。求： （1）小明的质量； （2）电梯上升过程中小明增加的重力势能。 考点5 “传送带”模型中的动力学问题 1.(2025-2026高三上·江苏省前黄高中学·期中)如图所示，倾角θ=37°的传送带以v0=1m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，现将物块B轻放在传送带下端的同时，物块A从传送带上端以v1=2m/s的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，已知物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8，两物块（均可视为质点）质量均为1kg，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 两物块刚开始在传送带上运动时的加速度大小均为0.8m/s2 B. 物块B从放上传送带到刚好要与物块A相碰所用的时间为5.5s C. 两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为64J D. 传送带上下端间的距离为10m 2.(2025~2026高三上·江苏扬州·期中)如图1所示，长为的传送带水平放置，电动机驱动传送带保持的速率顺时针运行。一物块以初速度滑上端。物块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度。 （1）求物块滑上传送带时的加速度大小； （2）求物块运动到端的速度大小； （3）如图2所示，若将物块在端上方静止释放，物块与传送带碰撞时间极短且不反弹（碰撞过程中物块所受重力远小于支持力），物块运动到端时速度，其他条件不变。求物块与传送带碰撞前瞬间的速度大小。 3.(2025-2026高三上·江苏苏州·期中)如图所示，一水平传送带长L＝4m，初始时传送带处于静止状态，物块（可视为质点）静置于传送带左端A点。某时刻传送带以加速度a1＝4m/s2匀加速启动，1s后匀速运动。已知物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2。求： （1）启动传送带时物块的加速度的大小a2； （2）物块到达B点时的速度大小v。 考点6 “滑块—木板”模型中的动力学问题 1.(2025-2026高三上·江苏盐城·期中)如图甲所示，在光滑水平面上静置一长为、质量为的木板。质量为的木块以初速度滑上木板上表面，同时对木板施加一个水平向右的恒力，木板与木块之间的动摩擦因数为。关于木块速度、加速度、摩擦力对木块做功的功率以及系统产生的热量随时间变化的关系图像，乙图中可能正确的是（　　） A. 　　B.  C. 　　D.  2.(2025-2026高三上·江苏省宿迁中学·期中)如图，顺时针转动的传送带长L1=4.0m，质量M=1.5kg，板长L2=1.0m的长木板放在光滑的水平面上，与传送带无缝衔接，其右端为薄竖直挡板。质量m=0.5kg的货物与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.4，与长木板间的动摩擦因数μ2=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，碰撞为弹性碰撞。将货物由传送带左端无初速度释放， （1）若传送带速率v0=2m/s，求货物到传送带右端时间t； （2）若货物恰好不从长木板滑下，求传送带速度v； （3）若货物恰好不与挡板相撞，求全过程因摩擦产生的内能。 3.(2025-2026高三上·江苏省无锡市第一中学·期中)如图甲所示，水平面上放置质量的足够长的木板，木板上放置质量的滑块，现将如图乙所示的水平力作用于滑块上。已知滑块与滑板之间的动摩擦因数，滑板和水平面之间的动摩擦因数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求木板开始运动的时刻； （2）求滑块相对木板刚开始运动时的速度大小； （3）若时刻在滑块上作用的恒力，时撤去该恒力，则整个过程滑块相对木板的位移为多大？ 4.(2025-2026高三上·江苏无锡·期中)如图所示，一块足够长的木板放在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是1，2，3，…，n的木块，所有木块的质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为，木板的质量等于所有木块的总质量。在时刻木板静止，第1，2，3，…，n号木块的初速度分别为，，，…，，方向都向右。木块之间始终未发生碰撞，重力加速度为g。求： （1）所有木块与木板一起匀速运动的速度； （2）从到所有木块与木板共同匀速运动经历的时间t； （3）第号木块在整个运动过程中的最小速度。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题03运动和力的关系 考点1实验：探究加速度与力、质量的关系 2 1.【答案】(1)需要 (2)2.40 (3)①A 2.【答案】(1)C (2)4.0 (3)D (4)①> ②正确，拉力传 感器可真实反映（计算）滑块所受拉力大小 3.【答案】(1)A (2)①左 ②0.41 (3)C (4)① 乙 ②乙同学保证小车和槽码总质量不变，符合控制变量法，减小误差 考点2力学单位制 1.【答案】A 2.【答案】c 考点3牛顿运动定律的应用 1.【答案】c 2.【答案】D 3.【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】c 6.【答案】D 7.【答案】(1)F=660N (2)P=1200W 1/2 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 d 8.【答案】(1)图b (2)0.55 (3)△t ad2 (4)μ=2bg (5)偏小 9.【答案】(1)f=50N (2)2.5s 考点4超重和失重 1.【答案】c 2.【答案】B 3.【答案】(1)50kg (2)5000J 考点5“传送带”模型中的动力学问题 1.【答案】D 2.【答案】(1)5m/s2 (2)3m/s (3)2m/s 3.【答案】(1)a,=2m/s2 (2)v=4m/s 2》 考点6“滑块一木板”模型中的动力学问题 1.【答案】C 2.【答案】(1)2.25s (2)4m/s (3)3.5J 3.【答案】(1)t=1s (2)18.75m/s (3)8m 4【答案】(1)y=n+y 3n-1)vo 4, (2)t= -1n+2v。 4μg (3)Vn-1= 4n 212