物理(五)牛顿运动定律的应用-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三物理一轮复习40分钟周测卷（冀渝川豫皖专版）

40分钟·S ·物理· 物理（五） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ.推理论证能力 Ⅲ，模型建构能力Ⅳ.创新能力V.实验探究能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ⅢW ① ②③④ 档次 系数 1 单项选择题 6 上抛小球在阻力下的折返运动 易 0.80 2 单项选择题 6 联系实际的临界极值问题 分 0.75 单项选择题 F-t图像和u-t图像 中 0.75 互成角度的力作用下的运动、瞬 4 单项选择题 6 中 0.65 时性问题 单项选择题 6 用时·F图像分析相对运动 中 0.60 6 单项选择题 6 弹簧作用下连接体的运动 难 0.55 多项选择题 8 加速参考系下连接体的运动 中 0.70 8 多项选择题 8 板块和传送带模型运动 难 0.50 9 非选择题 12 探究加速度与力的关系 0.65 10 非选择题 16 折返运动中的板块模型 中 0.60 11 非选择题 20 多过程复杂运动问题 0.50 季考答案及解析 一、单项选择题 积表示位移大小，可知上升过程小球的位移x< 1.C【解析】小球在减速上升过程中，加速度方向向 之，则小球上升过程中的平均速度<受，D项 下，处于失重状态，A项错误；在减速上升阶段，由牛 顿第二定律有mg十kv=a1,速度逐渐减小到零，加 错误。 速度逐渐减小到g,下降阶段mg一kv=ma2,速度逐 2.D【解析】设传送带与水平面间的夹角为0，若货物 渐增大到山，加速度逐渐减小到零，因此速度和加速 能被传送到顶端，则mgcos 0>mgsin9,即a≥tan0, 度都是渐变的，B项错误；当小球匀速下降时有g= 根据儿何关系有tan0= h ku,抛出瞬间由牛顿第二定律有mg十ko=ma,解 京，解得h≤ 得a=(1十)g,C项正确：由图像与横轴围成的面 L ,D项正确。 √1+ ·15· ·物理· 参考答案及解析 3.B【解析】由图乙可知0~1s内物块做初速度为零 速运动，运动位移为x时有k(x一x)-6 mgsin0-F 的匀加速直线运动F:一f=ma1,1~2s内做匀速直 =6ma,解得F=2g一kx,故F随位移均匀变化，A 线运动F2=∫，2s后开始做匀减速直线运动F:十∫ 项错误；当F=m时对物体B进行分析有N一 =ma2,解得m=1kg,a1=a2=4m/s2,设物块减速 到零的时间为t,有0=v一a2t,解得t=1s,故第3s 4 ngsin0-F=4ma,解得N=3mg,B项错误；F减 末物块的速度为零，3~4$内拉力与摩擦力平衡，物 小到零时物体A、B的加速度为各，此后做加速度逐 块静止，A项错误，B项正确：-t图像与坐标轴所围 渐减小的加速运动，当加速度为零时二者速度最大， 的面积表示位移大小，0~4s内的位移x=1十3× 2 此时弹簧处于压缩状态有kx1=6 ngsin0,然后做加 4m=8m,C项错误；0~1s内物块做匀加速运动， 速度逐渐增大的减速运动直到分离，分离时物体A、 1一2s内物块做匀速运动，2一3s内物块做匀减速运 B间没有弹力，二者有相同的加速度a=gsin0,此时 动，0~3s内摩擦力恒定，3~4s内由于物块停下，摩 弹簧处于原长，此后物体B匀减速上升，C项正确，D 擦力与外力等大反向，因此全程摩擦力只有一次突 项错误。 变，D项错误。 二、多项选择题 4.D【解析】对动滑轮受力分析，三个力互成120°角， 7.AD【解析】设轻绳AB的张力大小为T,OA与竖 可知轻绳的张力大小T=F=45N,A项错误；对整 直方向间的夹角为0，有Tcos0=mag和Tsin0= 体有F-2mg=2ma,解得a=1.25m/s2,2s末滑块 mg,解得T=5N,0=37°，A项正确；小车在水平面 P的速度大小u=at=2.5m/s,滑块Q的竖直位移z 上向左做匀加速直线运动，对小球B有Tcos0= =a=2.5m,B项错误：对滑块P有Tc0s30- 40 maa,解得a=号m/s,B项错误；设轻绳CA的张力 k△x,解得k=450√3N/m,C项错误；剪断轻绳的瞬 大小为T,有T-Tn0=ma,解得T=罗N,C 间，弹簧弹力不变，所以滑块P的加速度大小a'= 项错误；由于定滑轮两侧的轻绳恰好垂直，则轻绳对 mg)+(k△)正_5307m/g,D项正确。 4 定滑轮的作用力大小F=√TT严=5√2N,D项 5.C【解析】对A有4mg=maAm,解得a4m=2m/s2, 正确 A项错误；对B有4Bmg=maBm,解得aBm=1m/s2,8.ACD【解析】小煤块在传送带上做匀减速运动，有 由图乙可知F足够大时，A、B均相对C滑动，由 mg=ma,假设小煤块滑离传送带时未与传送带共 速，有u号-=2aoL,解得=8m/s>u,假设成立， 0.25s可知相遇时间恒为1=2s,由L=号an A项正确：由=w一a和△x=西十”1一，联 2 乞amf,解得L=2m,B项错误；当F=8N时B与 1 立解得△x= m,故传送带上的滑痕长度为子m,D 4 C恰好发生相对滑动，有F-4cmg=4maBm,解得m =1kg,C项正确：设A、C恰好发生相对滑动时的恒 项正确：小煤块滑上长木板后在摩擦力作用下减速， 力为F1,对C有F!一4cmg一amg一ag= 设经时间t2二者同速，对小煤块有mg=ma0,= 2ma4m,解得F1=11N,D项错误。 一at,x1=4号t,对长木板有umg=Ma1, 2 6.C【解析】最初物体A、B静止，弹簧弹力F弹 6 ngsin9十3g=6mg=kxo,当物体A、B开始匀加 a1t2,x2= 2,联立解得=1s,2=2m/s,△x= ·16· 40分钟·S ·物理· x1一x2=4m,由△x'<l可知小煤块最终与长木板相 有地一T≤5⅓，解得沿≤动即所挂钩码的质量与 T 对静止，小煤块相对于长木板右端的距离s=一△x 1 =1m,B项错误，C项正确。 滑块质量的比值最大值为0· 三、非选择题 10.【解析】(1)相对滑动时，对小滑块有1Mg=Mao 9.(1)不需要(2分) (1分) (2)0.25(2分) 解得a=2m/s2,方向水平向左 (1分) (3)(2分) 长木板与小滑块共速时，恰好与挡板碰撞 对长木板有1Mg-(M十m)g=ma1 (2分) (4)等于(2分) 解得a1=1m/s (1分) (6)F2分) 根据匀变速直线运动的规律有一aot=a1ti1和x (6)六(2分) 2at月 (1分) 【解析】(1)由于使用了力传感器，力传感器能够直接 解得t=3.5s,x=6.125m (2分) 测量出绳子对小车A的拉力大小，所以不需要满足 (2)设长木板与挡板碰撞前的速度为，即此时小滑 mB远小于MA。 块与长木板的速度均为u=a1ti1=3.5m/s (2)因相邻两计数点间还有4个点没有画出，故相邻 返回时对长木板有Mg十2(M十m)g=ma2 两计数点的时间间隔T= (2分) f =0.1s,小车A的加速 解得a2=7m/s2 (1分) 度大小a=3.392.40×10-m/5=0.495m/,由 2×0.12 由u=a2t2可知长木板碰撞后到停下耗时t2=0.5s 于使用了动滑轮，故钩码B的加速度大小为号 (1分) ≈0.25m/s2。 碰撞前小滑块运动的位移=，长木板运动 (3)因有横截距b,可知可能是摩擦力不平衡，由F十 的位移x2=x (1分) Mg sin9-f=Ma可得a=F+gsin0一，根 碰撞后长木板运动的位移x=受：，小滑块运动的 1 1 据k=可知小车A的质量M=友。 1 位移x=t一之a,员 (1分) (4)气垫导轨若水平，遮光片1、2经过光电门的速度 由几何关系可知长木板的长度L=x1一x2十x?十x 应相等，故应满足'等于t2'。 解得L=20.75m (2分) (5)根据光电门测速原理可知，遮光片1,2经过光电 11.【解析】(1)释放后物体沿传送带加速下滑，由 门的速度大小分别为1=4 =d ,由关系式一 ngsin a十u1 ngcos a=a1 (1分) 解得a1=8m/s (1分) 时=2a,结合F=M可得F=纸（日一}.则斜 设经时间1物体与传送带共速，则有=心= a 率k=Md 2L 0.5s,物体发生的位移1=受=1m (1分) (6)对滑块有T=Ma,对钩码有mg-T=ma,解得T 由ngsin a>1 mgcos a可知物体与传送带共速后继 =Mmg。由于要求合力的相对误差不超过5%，则 M+m 续加速下滑 ·17· ·物理· 参考答案及解析 mgsin a-uimgcos a=maz (1分) =叶边 (1分) 2 解得a2=4m/s2,此阶段物体的位移x2=L一x1= 对小车有mg一(M+m)g=Ma1,2=a4t1,x= 6m (1分) 由2-6=2a,和，=二心，可知物体到达传送 剥 (1分) 联立解得=3m/s,2=1m/s,x3=11m,x1=1m 带底端时v=8m/s,t2=1s (1分) (1分) 故物体在传送带上滑行的时间t=t1十t2=1.5s 故小车的长度L%=xg一x1=10m (1分) (1分) 物体以)=3m/s飞出小车后做平抛运动，在空中 (2h时间段内的滑痕长度4=4一受4=1m (1分) 飞行的时间，=√臣=0.5s,水平位移=m6 1.5m (1分) t2时间段内的滑痕长度△x2=x2一%t=2m (1分) 物体离开小车后，小车匀减速停下，对小车有Mg 因两部分滑痕重叠，故传送带上的滑痕长度△x= =a助=a,a=受 (1分) △x2=2m (2分) 解得t6=2s,x6=1m (1分) (3)物体在CD段匀速滑行的时间t3=心=1s,以 由x>x6可知小车车轮与物体不会发生碰撞，小车 静止时与物体的水平距离△x'=x一x6=0.5m 速度v=8m/s冲上小车，且在小车上滑行的时间t (1分) =to一tg=2s (1分) t时间段内对物体有mg=ma,u=v一a3t,x8 ·18物理（五）牛顿运动定律的应用 (建议用时40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的) 1.从地面上以初速度竖直向上抛出一质量为的小球，若小球运动过程中受到的空气阻力与 其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，1时刻到达最高点，再落回地面， 落地时的速率为，且落地前小球已经做匀速运动。重力加速度为g,下列说法正确的是 A.小球在上升过程中处于超重状态 2 B.小球在最高点处加速度和速度会发生突变 C,小球抛出瞬间的加速度大小为(1十)g D,小球上升过程中的平均速度大于空 2.如图所示，倾角可调的货物运输机通过传送带将货物从底端传送到顶端。已知传送带底端到顶 端的距离为L,货物与传送带间的动摩擦因数为以，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证轻放 在传送带上的货物能被传送到顶端，则传送带底端与顶端间的高度差最大值为 A. B.l √1- √1- L C. D.gl √1十 3.一物块静止在粗糙水平地面上，0~4$内物块所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所 示，0~2s内物块速度随时间的变化关系图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦 力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是 w/(m's-1) A.2~3s内的加速度是0~1s内加速度的2倍 B.第4s末物块的速度为0 方4s C.0~4s内物块的位移大小为4m D.物块与地面间的摩擦力有两次突变 4.如图所示，质量均为2kg、可视为质点的两滑块P、Q静止在光滑的水平地面上，两滑块P、Q间 用一轻弹簧连接，一根不可伸长的轻绳绕过轻质动滑轮连接两滑块P、Q,=0时将竖直向上、大 小为45N的恒力F作用在动滑轮上，此时动滑轮两侧轻绳的夹角为120°，弹簧的压缩量为 5cm,且之后过程中弹簧长度不变，重力加速度g=10m/s2,弹簧始终在弹性限度内，不计空气 阻力，下列说法正确的是 A.t=0时轻绳的张力大小为20√3N ↑F B.2s末滑块P的速度大小为2.5m/s,滑块Q的位移大小为2m 120 P C.弹簧的劲度系数为100√3N/m D.2s未剪断轻绳的瞬间，滑块P的加速度大小为5y307 4 m/s2 物理（五）第1页（共4页） 5.如图甲所示，质量为2m、足够长的木板C静置于水平面上，C上滑块A、B的质量均为m,B位于 A右方某处。A、C间的动摩擦因数为0.2，B、C间和C与地面间的动摩擦因数均为0.1。给C 施加一水平向右的恒力F,从开始施加恒力到A、B第一次相遇的时间为t,得到-F的关系图 像如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10/s2,下列说法正确的是 个2 0.25 A ® 十7777777六777777777777 FN 甲 A.A能获得的最大加速度为1m/s B.A、B之间的初始距离为4m C.A的质量为1kg D.若F=10.5N,A、C之间将发生相对滑动 6.如图所示，水平面上有一个倾角θ=30°、光滑的固定斜面，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜 面底端的挡板上，另一端与质量为2m的物体A拴接，另有一质量为4m的物体B紧靠在物体A 上，对物体B施加一沿斜面向下、大小为3g的力F,系统处于静止状态。现减小F使物体A、 B以的加速度一起匀加速向上运动，当F减小到零后物体A、B继续运动。已知弹簧始终在弹 性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是 A.F减小到零前，其大小随位移非均匀变化 B.当F=时，物体A、B之间的弹力大小为0 3 C.F减小到零后物体A、B一起继续上升到分离，分离时弹簧处于原长 D.物体A、B上升过程中速度最大时弹簧处于压缩状态，此后物体B匀减速上升 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8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8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.如图所示，均可视为质点的小球A、B通过跨过车厢顶部的光滑轻质定滑轮的轻绳连接，小球A 用轻绳CA系于车厢侧壁，当小车在水平面上向左做匀加速直线运动时，定滑轮两侧的轻绳恰 好垂直，轻绳CA恰好水平。已知小球A、B的质量分别为0.4kg、0.3kg,重力加速度g= 10m/s2,下列说法正确的是 A.轻绳AB的张力大小为5N B.小车的加速度大小为10m/s C.轻绳CA的张力大小为3N D.轻绳对定滑轮的作用力大小为5√2N 物理（五）第2页（共4页） 40分钟·S 8.如图所示，长L=3m的传送带以v=5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，其右侧有一质量M =6kg、长度l=5m的长木板静止在光滑水平桌面上，可视为质点、质量m=2kg的小煤块以vo =10/s的速度从传送带左端滑上传送带，之后小煤块无能量损失地滑上长木板，小煤块与传 送带相对滑动时会留下滑痕。已知小煤块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为0.6，重力加速 度g=10m/s2,下列说法正确的是 A.小煤块滑上长木板时的速度大小为8m/s B.小煤块的最终速度大小为1m/s C.小煤块在距长木板右端1m处相对长木板静止 D.传送带上的滑痕长度为号m 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 6 7 8 答案 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(12分)实验老师让两个物理兴趣小组走进实验室自选器材完成探究加速度与力的关系实验。 打点计 纸带时器 小车A 力传感器C 定滑轮 ● ● 2.40 2.89 3.39 单位：cm 钩码B占 乙 2 可光电门 滑块 气垫导轨 钩码 丙 第一组：该小组用如图甲所示的装置进行实验，小车A的质量为MA,连接在小车A后的纸带穿 过打点计时器，钩码B的质量为mB,C为力传感器，实验时通过改变钩码B的质量重复实验，记 下每次实验中力传感器对应的读数F,不计绳子与滑轮间的摩擦。 (1)实验时 (填“需要”或“不需要”)满足mB远小于MA。 (2)图乙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的4个计数点之间的距离，相邻两计数点间 还有4个点没有画出，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电。由此可求得钩码B的 加速度大小为 m/s2。(结果保留两位有效数字) (3)若以力传感器的示数F为横坐标，小车A的加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是一条倾 斜的直线，图线的斜率为k,横截距为b,则小车A的质量为 。（用题中所给字母表示) 第二组：该小组用图丙的装置进行实验。将气垫导轨的一端装上定滑轮固定在水平桌面上，在 气垫导轨的P点安装一光电门，在质量为M的滑块上表面左、右两端分别固定一个宽度为d的 遮光片，两遮光片中心间距为L。不可伸长的轻绳一端与滑块相连，另一端跨过定滑轮与钩码 物理（五）第3页（共4页）】 相连，滑轮左侧轻绳与气垫导轨平行。挂上钩码后，将滑块从光电门的左侧某处由静止释放，记 录遮光片1、2的挡光时间t1、t2,改变钩码的质量，重复实验。 (4)接通气源后，将滑块置于气垫导轨上，轻推滑块，遮光片1、2经过光电门的时间分别为t1'、 t2',当满足t (填“大于”“等于”或“小于”)t2时，说明气垫导轨水平。 (5)当钩码质量远小于滑块质量时，可将钩码的重力视为滑块受到的合力F,作出F。(二一二) 的图像如图丁所示，若图像的斜率为 (用题中所给字母表示)，则说明物体质量不变时， 所受合力与加速度成正比。 (6)实验中，钩码的重力不等于滑块受到的合力，若要求合力的相对误差（相对误差= 钩码重力真实合力×100%)不超过5%，则所挂钩码的质量与滑块质量的比值最大为 真实合力 10.(16分)如图所示，质量m=1kg的长木板静置于粗糙的水平面上，在长木板右侧距离长木板右 端x处有一固定的竖直挡板。质量M=2kg的小滑块以v=10.5m/s的速度从长木板的左 端滑上长木板，当长木板向右运动到与小滑块共速时，长木板恰好与挡板碰撞，设碰撞时间很 短，碰撞后瞬间长木板以碰撞前瞬间的速率弹回，当长木板碰撞后向左运动的距离最大时，小 滑块刚好从长木板右侧离开长木板。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数=0.2，长木板与 水平面间的动摩擦因数2=0.1，重力加速度g=10/s2,小滑块可视为质点。求： (1)长木板静止时右端与挡板的初始距离x; (2)长木板的长度L。 7777 11.(20分)如图所示，AB段为足够长的水平面，CD段为长度x。=8m的光滑水平导轨，质量M= 4kg的小车静止在AB段，小车的上表面与CD段等高。倾角α=37°、长度L=7m的传送带 下端通过一小段圆弧轨道平滑连接于D点。传送带沿逆时针方向以速度，=4/s匀速运 动，质量=2kg、可视为质点的物体从传送带顶端由静止释放，物体离开传送带后经时间t。 3s从小车的左端飞出，物体落地后立即静止。已知小车上表面与水平面的高度差h=1.25, 物体与传送带以及小车上表面间的动摩擦因数均为1=0.25，小车与水平面的动摩擦因数2 =0.05,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。 (1)求物体在传送带上滑行的时间； (2)求传送带上的滑痕长度； (3)求小车的长度，并判断小车车轮能否与物体发生碰撞，若能，请求出碰前瞬间小车的速度， 若不能，请求出小车静止时与物体的水平距离。 o C D 7 物理（五）第4页（共4页） 40分钟·S