周测评(四) 牛顿运动定律(一)-【衡水真题密卷】2027届高三物理学科素养周测评（鲁冀粤辽鄂湘黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏渝甘黔滇川皖专版）

2026一2027学年度学科素养周测评（四） 物理·牛顿运动定律（一） 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 一、选择题：本题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题 只有一项符合题目要求，第5、6题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。 题号 2 6 答案 1.低海拔地区大气压强值p与海拔高度h满足关系力=一ah十b,其中a、b为大于零的常 量。小宇在乘坐广州塔电梯过程中，保持与电梯厢相对静止，打开手机中的气压传感 器，记录一段时间内大气压强值卫随电梯运动的变化情况，0~t1为直线。下列说法正 确的是 () p A.0~t1,电梯在做匀加速直线运动 B.t2以后，电梯在做匀速直线运动 C.0~t1,小宇处于失重状态 D.t1~t2,小宇处于超重状态 2.如图所示，物块A通过一根不可伸长且承受张力足够大的轻绳绕过光滑的轻滑轮与物 块B连接，A置于物体C上方，B与C的右侧接触。已知C上表面粗糙，右侧光滑，当C 以竖直向上的加速度a。匀加速运动时，B恰好相对C不下滑。当C的加速度由ao逐 渐缓慢变大时 A.A对C的摩擦力保持不变 B.A对C的压力保持不变 C.A、B相对C仍保持静止 D.轻绳对B的拉力保持不变 3.如图所示，倾角为0的斜面体固定在水平面上，底部有一垂直斜面的固定挡板C,劲度系 数为k的轻弹簧一端固定在挡板C上且与斜面平行，质量为的物体A与斜面间的动 摩擦因数为4。物体A在方向平行于斜面向下、大小为F的力的作用下压缩弹簧，静止 于斜面上的某一位置，但并不与弹簧粘连（弹簧始终在弹性限度内）。突然撤去力F,重 学科素养周测评（四）物理第1页（共4页） 水劳力为基，筑奋斗高台 里9s0里9 力加速度为g,则在物体A沿斜面向上运动的过程中 班级 A.撤去力F的瞬间，物体A的加速度大小为gsin0 B.物体A与弹簧脱离接触的瞬间开始做减速运动 M 姓名 C.撤去力F前，弹簧的形变量一定为方 ------------- D.弹簧的形变量为ng sin日十m8cos0时，物体A的速度最大 得分 4.如图是货物输送装置示意图，载物平台M架在两根完全相同、轴线在同一水平面内的平 行长圆柱上，平台重心与两圆柱等距，货物放在平台正中间。两圆柱以角速度ω= 20rad/s绕轴线做相反方向转动。现沿平行于轴线的方向给平台施加F=10N的恒 力，使平台从静止开始沿轴线运动。已知质量M=4kg的平台与两圆柱间的动摩擦因 数μ1=0.2，质量m=1kg的货物与平台间的动摩擦因数42=0.3，圆柱半径r=4cm, g取10m/s2。下列说法正确的是 ) A.货物与平台一起做匀加速直线运动 B.当平台速度v=0.6m/s时，货物加速度为2m/s2 C.当平台速度v=0.6m/s时，货物加速度为0.8m/s2 D.若施加的恒力F<10N,平台将保持静止 5.雨滴的收尾速度即雨滴最终匀速下落的速度，与雨滴的大小有较强的相关性。设雨滴 下落过程中受到的空气阻力可以表示为F=2CS,,其中C为空气阻力系数（无单位 的常数)，ρ为空气密度，S为雨滴（可看成球形）的横截面积，v为雨滴与空气的相对运 动速度。已知球体的体积公式为V二4(r为半径)，若雨滴下落过程中质量、形状保 持不变，则下列说法正确的是 A.空气阻力表达式中的x=2 B.雨滴下落过程中，惯性逐渐变大 C.雨滴下落过程中，加速度逐渐增大 D.若两个雨滴的半径之比为1：4，则二者的收尾速度大小之比为1：2 6.如图所示，滑索是一种常见的儿童游乐设施，轻绳与轻质滑环连接，玩耍时儿童手握轻 绳由静止沿钢索滑下。若钢索与水平方向的夹角为α，下滑过程中轻绳与竖直方向的夹 角B保持不变，忽略空气阻力影响，下列说法正确的是 () A.B可能大于a 滑环 钢索 B.9等于2时，滑环与钢索间的动摩擦因数k=tan2 C.3等于a时，滑环与钢索间的动摩擦因数u=tana D,若μ=2tana,则儿童下滑过程中动能的增量与克服摩擦力做的功大小相等 学科素养周测评（四）物理第2页（共4页） 1 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.(12分)在用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中，保持小车质量一定时，验证 小车加速度a与合力F的关系。 小车 纸带打点计时器 轨道 槽码 (1)补偿阻力的方法是：调整轨道的倾斜， A.小车在轨道上保持静止 B.打点计时器不打点，小车不受牵引时，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 C.挂上槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 D.不挂槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 (2)本实验采用的研究方法和下列 实验的方法是相同的。 A.研究桌面的微小形变 B.探究两个互成角度的力的合成规律 C.探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系 (3)某同学得到了如图乙所示的一条纸带，频率为50Hz,由此纸带得到小车加速度的大 小a= m/s2(其中每两个计数点之间还有四个点未画出，结果保留两位 有效数字)。 单位：cm 4.35 6.33 8.34 乙 (4)若多次增大槽码的质量进行实验，得到槽码的质量m及对应的小车运动的加速度 α，作出图像如图丙中实线所示，在O点作曲线的切线如图丙中虚线所示，并在虚线 上取一点q,在曲线部分取一点p,p、q对应的横坐标都为m1,已知重力加速度大小 为g,若小车的质量为M,则ag与a。的比值为 (用M、m1表示)。 7 丙 8.(20分)某兴趣小组在实验室进行科学实验：一根轻质弹簧下端固定在实验平台上，上端 拴接一个质量为2kg的物块B,B上方叠放一个质量为2kg的物块A,A、B接触面粗 学科素养周测评（四）物理第3页（共4页） 糙，可保持相对静止直至分离。实验分为两个阶段：第一阶段变力牵引实验，对A施加 竖直向上的牵引力F,使A从静止开始以加速度a=5m/s2做匀加速直线运动，直至 A、B分离。第二阶段恒力牵引实验，改用F=36N的恒定牵引力竖直向上拉动A,直至 A、B刚好分离。已知弹簧劲度系数k=100N/m,g取10m/s2。 (1)在变力牵引实验中，求刚施加的瞬间牵引力F。的大小。 (2)在变力牵引实验中，求从静止到A、B分离所经历的时间。 (3)在恒力牵引实验中，求从静止到A、B刚好分离的过程中，物块A的位移大小。 A 00000go 7n7mT 9.(20分)如图所示，顶端带有轻质定滑轮的斜面体放在水平地面上，不可伸长的轻绳跨过 定滑轮一端连接斜面上的木板A,另一端连接小物块B。初始时木板A刚好不上滑，小 物块B离水平地面的高度h=0.2m,某时刻小物块C以速度大小vo=10m/s的初速 度滑上木板A,一段时间后，在小物块B落地的瞬间剪断轻绳。已知斜面与水平方向的 夹角0=37°，木板A与滑轮间轻绳与斜面平行，木板A足够长且木板不会与滑轮相碰， 整个运动过程中斜面体始终保持静止，木板A的质量mA=2kg,小物块C的质量 mc=1kg,木板A与斜面间动摩擦因数41=0.5，小物块C与木板A间动摩擦因数 μ2=0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°= 0.8,求 (1)小物块B的质量mB; (2)木板A在斜面上向上运动的最大距离s及运动时间t; (3)木板A回到初始位置时的速度大小； (4)从木板A开始运动到木板A回到初始位置的过程中，画出地面对斜面体的静摩擦 力f随时间t变化的图像（规定水平向左为正方向，不用写出论证过程）。 777777777777777777777777 777 学科素养周测评（四）物理第4页（共4页）·物理· 参考答案及解析 (2)如图乙所示，细线与竖直方向的夹角增大 9 解得环A的质量M 64m。 (3分) 到53°时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，设装 置转动的角速度为“，弹簧弹力与静止时大小相 A 等、方向相反，根据几何关系可得A的半径为 O 轻杆 M 2L5in53°=8L 转轴 、T (3分) 8 对A有F=Mm2·写L (3分) B 对B有mgan53°=ma2.4/ (3分) 2026一2027学年度学科素养周测评（四）》 物理·牛顿运动定律（一） 一、选择题 物体A的加速度的大小，A错误；在物体A沿斜 1.D【解析】由于大气压强值力与海拔高度为线性 面向上运动的过程中，当弹簧压缩量为x’且合力 关系，0~t1,在电梯里测得的大气压强值p随着 为零时开始做减速运动，即弹簧弹力满足kx'= 时间是均匀变化的，即高度均匀变化，此时电梯在 mg sin0+μng cos0,B错误；撤去力F前，设物体 做匀速直线运动，A错误；t2以后，大气压强值p 受到的静摩擦力F:沿斜面向上，则由平衡条件F十 不变，代表电梯高度不变，为静止状态，B错误；通 mgn0=F,十，得工-F+mgn9-E,只有当 过A选项分析，0~t1,电梯做匀速直线运动，即小 k 宇受到的支持力等于自身重力，C错误；t1~t2,大 mg sin0-F:=0时，弹簧的形变量为，C错误； 气压强值力依然增加，但增长率逐渐减小，而气压 越高，说明电梯的高度越低，故电梯在减速向下运 当弹簧的弹力与重力沿斜面向下的分力及摩擦 动，加速度方向向上，支持力大于重力，故小宇处 力平衡时，即物体A所受合力为0时，速度最 于超重状态，D正确。 大，则有kx'=mg sin0十mg cos0,得x'= 2.C【解析】如图所示，当C以加速度a。向上匀加 mgsin 0+umg cos 0 ,D正确。 速时，A、B均相对于C恰好保持相对静止，则由受 力图可得水平方向T=fcA,fcA=μFNA,竖直方 4.C【解析】根据对称性可知，平台与两个圆柱表 向FNA一mAg=mAao,T-mBg=mBa0,解得h= 1 面的摩擦力大小相等，均为f=21(M十m)g= ,当加速度由a0逐渐变大时，轻绳对B的拉力 5N,沿平行于轴线的方向给平台施加F=10N的 mA 逐渐变大，D错误；C对A的支持力逐渐变大，由 恒力，使平台从静止开始沿轴线运动，初始时刻，平 台受到两圆柱的摩擦力刚好平衡，以平台和货物为 牛顿第三定律，A对C的压力逐渐变大，B错误；A 对C的摩擦力逐渐变大，A错误；当C的加速度由 老作，加建度大小a,=不n=2g<g a。逐渐增大时，拉力依然刚好等于最大静摩擦力， 3m/s2,圆柱表面的点转动的线速度大小v=wr= 则A、B相对C一直静止，C正确。 0.8m/s,设平台运动的速度大小为v,如图所示， F 可知平台受到两个圆柱表面对平台沿平行于轴线 的方向的摩擦力大小均为f:=fcos0,根据牛顿 第二定律可得F一2fx=F-2fcos0= (M十m)a,可知随着平台速度v的逐渐增大，0逐 m.g 渐减小，C0s日逐渐增大，加速度逐渐减小，所以货 物与平台不是一起做匀加速直线运动，A错误；当 平台速度v=0.6m/s时，则有cos0= 3.D【解析】撤去力F的瞬间，设弹簧压缩量为x, √02+0z 由牛顿第二定律得a=x一mgsin0-mg cos0 0.6,又F-2fcos0=(M+m)a,可得加速度大小 F-2fcos010-2X5X0.6 m/s2=0.8m/s2,B 因弹簧压缩量未知，故无法求出撤去力F的瞬间 a= M+m 4+1 ·7 1 2027 学科素养周测评 错误，C正确；若施加的恒力F<10N,由于初始时 (3)由于相邻两计数，点间的时间间隔T=5X0.02s= 刻，两圆柱对平台沿平行于轴线的方向的摩擦力大小 为0，所以平台一定沿轴线的方向运动，D错误。 0.1s,则小车的加速度大小a=xce二xc- (2T)2 0不-相 (8.34+6.33-4.35-2.33)×10-2 m/s2≈2.0m/s2。 0.2 (4)对虚线，有m1g=Mag,则a,=1 M,对实线， 5.AD【解析】F单位为N,且1N=1kg·m/s2,根据 有m1g=m十M0a整理得a,,所以 r=9sr,可物1wexm×但 a:_M+m M 则x=2,A正确；惯性只与质量有关，则雨滴下落 8.(1)20N(2)0.2s(3)0.04m 过程中，惯性不变，B错误；雨滴下落过程中，开始 【解析】(1)未施加力F时，由平衡条件可知 所受重力大于阻力，雨滴做加速运动，速度逐渐增 kxo-2mg (2分) 大，则阻力随之增大，雨滴的加速度逐渐减小，直 解得x0=0.4m (1分) 到雨滴达到收尾速度，加速度保持不变，C错误； 施加力F的瞬间，对AB整体由牛顿第二定律知 雨滴达到收尾速度时，重力和阻力等大反向，即 F。+kxo-2mg=2ma (2分) mg- 4πr3 2CpS02,又m=p*3,S=元r,可得 解得F。=20N (2分) (2)在变力牵引实验中，A、B分离时AB间弹力为 ⑧08，可知u0心F,则半径之比为1：4的两 零，则对B分析可知kx1一mg=ma (2分) √3C 1 个雨滴，收尾速度大小之比为1：2，D正确。 由运动学公式知x0一1-2t (2分) 6.BD【解析】设滑环与钢索间的动摩擦因数为μ， 解得t=0.2s (2分) 对人受力分析可知mg cos a=Tcos(a一B), (3)在恒力牵引实验中，A、B刚好分离时，则两者 mg sin a-Tsin(a-B)=ma,解得加速度a= 之间的弹力为零，加速度相等，则对A由牛顿第二 gsina一g cos a·tan(a一B),对人和滑环构成的整 定律F-mg=ma (2分) 体受力分析可知，加速度a=gsina-g cos a,联立 对B有k.x2一mg=ma (2分) 以上解得μ=tan(a一B),故不可能有B>a,A 解得x2=0.36m (1分) 错误；结合以上分析，当日=号时，以=an?,B A的位移大小 x=x0一x2=0.04m。 (2分) 正确；结合以上分析，当B=α时，4=0，C错误；若 2tana,则滑环受到的摩擦力f=umg cos a= 2kg20.2m18355m/s(亚 解析 2 mg sina,位移为L时，动能增量△Ek- 【解析】(1)初始时木板A刚好不上滑，对木板A 受力分析得 (mgsin a一f)L=2 mgLsina,克服摩擦力做功W,= T1=mAgsin 0+uimAgcos 0 (1分) 对小物块B受力分析得 fL=2 mgLsina,D正确。 T=mBg (1分) 二、非选择题 解得mB=2kg (1分) 7.(1)D(3分)(2)C(3分)(3)2.0(3分) (2)当小物块C滑上木板A后未共速前，对小物块 (④M+m(3分) C受力分析得 M mcgsin 0+uzmcgcos 0=mcac (1分) 【解析】(1)补偿阻力的方法是调整轨道的倾斜 对木板A受力分析得 度，不挂槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带 T2+uzmcgcos e-magsin -u (mA+mc) 沿轨道做匀速运动，D正确。 gcOS日=mAaAB (1分) (2)本实验采用的研究方法是控制变量的方法，研 对小物块B受力分析得 究桌面的微小形变采用放大的方法，A错误；探究 mBg-T2-mBaAB (1分) 两个互成角度的力的合成规律采用等效的方法，B 联立解得ac=12m/s2,aB=0.5m/s2 错误；探究向心力的大小与半径、角速度、质量的 即小物块C做匀减速直线运动，木板A和小物块 关系采用控制变量的方法，C正确。 B做匀加速直线运动，设经过时间t1后木板A和 ·8 ·物理· 参考答案及解析 小物块C达到共速，此时有 运动时间t=t1十t2 (1分) vo-act1=aABti (1分) 解得t=1s (1分) ati (3)小物块B落地的瞬间剪断轻绳后，木板A和小 (1分) 物块C将相对静止一起向下运动，对A、C整体受 联立解得t1=0.8s,51=0.16m 力分析得 此时二者速度大小均为v,=0.4m/s (mA+mc)gsin 0-ur(mA+mc)gcos=(mA+ 木板A和小物块C共速之后二者一起运动，相对 mc)a2 (1分) 静止，此时对A、C整体和小物块B受力分别分析 解得a2=2m/s2,方向沿斜面向下 u(mA+mc)gcos 0+(mA+mc)gsin 0-T3= 由运动学公式 (mA+mc)ai (1分) v2=2a2s (1分) T3-mBg=mBai (1分) 解得o=行5m/s (1分) 联立解得a1=2m/s2 A、C整体，做匀减速直线运动，假设经过时间t2 (4)地面对斜面体的静摩擦力f随时间t变化的 从共速到速度减为零，则 图像如图所示。 vk=2aisz (1分) AIN 4巴 (1分) 联立解得s2=0.04m,t2=0.2s 4.8 故s1十s2=0.2m=h 即三者速度减到零时小物块B恰好落地，所以木 0 >tls 0.85+5 板A在斜面上向上运动的最大距离 (2分) s=s1十s2=0.2m (1分) 2026一2027学年度学科素养周测评（五） 物理·牛顿运动定律（二） 一、选择题 1.D【解析】由于薄板受到的合外力为零，所以C 可知绳上的弹力T= 2√3 3m1g,整体的加速度a= 相对于薄板滑动，B相对于薄板静止，A、B错误； √3 3、 1 1 由于C受到的是滑动摩擦力，对C根据牛顿第二 8,对m:有2N-2 T= 2T=m2a,。N+21 定律可得F-mg=-ma,解得a=4μg,因此物体 C速度变化率的大小就是加速度的大小为4g,C m2g,两式联立解得m1:m2=1:2,A正确。 错误；物体B受到薄板施加的水平方向的静摩擦 力，大小为umg,D正确。 309 2.D【解析】由于存在摩擦力作用，滑块不可能停 m a 在出发点，A错误；B选项初始位移不是从0开 始，不符合题意，B错误；设弹簧劲度系数为，滑 块质量为，动摩擦因数为μ。设释放瞬间弹簧 压缩量为x0,向右运动时，根据牛顿第二定律可知 乙 4.C【解析】设杆对球A的作用力大小为F,对A a,=k（xo一x)）一mg=一x士x0一ug,可知 m m 球，竖直方向上由平衡条件有Fcos0=mg,解得 Q-x图像是一条倾斜的不过原，点的直线（斜率为 负)；向左运动时，根据牛顿第二定律可知a2= P一。轻杆与车酒相对持上，则杆对球的力的 一kc-x)十mg-虹+红+4g,可知ax 方向始终与竖直方向夹角为0，在不同加速度的情 m mm 况下，轻杆对小球A的作用力始终为恒力，A错 图像是一条倾斜的不过原点的直线（斜率为负）， 误：杆对球B的作用大小始终也为F三，当小 且两条线斜率相同，C错误，D正确。 3.A【解析】对m1、m2受力分析如图甲、乙所示， 球B对底面的摩擦力等于0时，对B球由牛顿第 因为1恰好没有离开斜面，故其和斜面无弹力， 二定律Fsin0=2ma1,解得a1-5含 68,B错误；若 。9· 1