学考专题06 牛顿运动定律的应用：知识盘点+核心精讲+进阶训练（讲义，浙江专用）高中物理学业水平考试合格考总复习

专题06 牛顿运动定律的应用 【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 考点一：动力学两类基本问题 考点二：连接体问题 考点三：传送带模型 考点四：板块模型 考点五：动力学图像 练|巩固提升训练 本专题是学考计算题的主战场，第22题“力与直线运动”几乎每年都在这里命题。2025年1月卷第24题以消防无人机“先匀加速、后匀减速上升”为情境，要求分别求两个阶段的加速度、升力和全程时间；2026年1月卷第22题以巨型娱乐器械的座舱“自由下落＋匀减速制动”为情境，把运动学公式与牛顿第二定律、超重失重串成一条完整的链条。可以看出命题的固定套路：给出一个多阶段的直线运动，每个阶段受力不同、加速度不同，要求考生逐段分析、分段列式、最后求和。复习时要练三种基本功：由受力求加速度、由运动求加速度、把多过程拆成单过程。连接体、传送带、板块三个模型则以选择题形式出现，核心都在“整体求加速度、隔离求内力”和“判断是否相对滑动”。 知识点 学考具体要求 认知层次 常见题型 动力学两类基本问题 会由受力求运动、由运动求受力，掌握解题的基本步骤 掌握 选择、解答 连接体问题 会用整体法和隔离法求加速度与内力 掌握 选择、解答 传送带模型 会分析物体在传送带上的加速、匀速阶段 理解 选择题 板块模型 会判断物块与木板是否相对滑动，会求各自加速度 理解 选择、解答 动力学图像 会由v-t、a-F图像提取信息并结合牛顿定律求解 掌握 选择题 多过程问题 会把多阶段直线运动分段处理并求和 掌握 解答 临界与极值问题 会找“恰好”“最大”等临界条件 理解 选择、解答 1、动力学两类基本问题 （1）第一类：已知物体的受力情况，求物体的运动情况． （2）第二类：已知物体的运动情况，求物体的受力情况． （3）两类问题的桥梁是加速度，一般先由牛顿第二定律或运动学公式求出加速度． 2、连接体问题 （1）几个物体通过轻绳、轻杆连接或直接接触一起运动，这样的系统称为连接体． （2）求系统所受的外力时用整体法；求物体之间的相互作用力时用隔离法． （3）用整体法与隔离法求出的加速度必须相同，这是列方程的依据． 3、传送带模型 （1）物体轻放在水平传送带上时，先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，速度达到传送带速度后做匀速运动． （2）物体滑上传送带的速度大于传送带速度时，先做减速运动，达到共同速度后做匀速运动． （3）物体与传送带达到共同速度后，二者之间不再有相对运动，摩擦力消失． 4、板块模型 （1）判断物块与木板是否相对滑动，关键是比较所需的静摩擦力与最大静摩擦力的大小． （2）发生相对滑动后，物块与木板之间是滑动摩擦力，二者的加速度不再相同． 5、动力学图像 （1）v-t图像的斜率表示加速度，求出加速度后再用牛顿第二定律求力． （2）a-F图像的斜率表示质量的倒数，由此可求出物体的质量． （3）分析图像时要注意截距、斜率和面积的物理意义． 考点一 动力学两类基本问题 例题1 （2026·浙江·模拟）一个质量为2 kg的物体放在水平地面上，用水平力F拉它，使物体由静止开始做匀加速直线运动，2 s内前进了4 m。物体与地面间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则水平拉力F的大小为（　　） A．4 N B．6 N C．8 N D．10 N 【答案】C 【详解】由运动学公式x＝at2/2得a＝2x/t2＝2×4/22 m/s2＝2 m/s2。 物体所受摩擦力f＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N。 由牛顿第二定律F－f＝ma得F＝f＋ma＝4 N＋2×2 N＝8 N。 故选C。 例题2 （2025·浙江·模拟）一辆质量为1.5×103 kg的汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，紧急刹车后在4 s内停下。则刹车过程中汽车所受的阻力大小为（　　） A．3.75×103 N B．7.5×103 N C．1.5×104 N D．3.0×104 N 【答案】B 【详解】汽车做匀减速直线运动，由v＝v0－at得a＝v0/t＝20/4 m/s2＝5 m/s2。 刹车过程中汽车所受的阻力提供减速的合力，由牛顿第二定律得f＝ma＝1.5×103×5 N＝7.5×103 N。 故选B。 1． 质量为1 kg的物体在水平面上受到4 N的水平拉力，由静止开始运动，2 s末速度为4 m/s。则物体所受的摩擦力大小为（　　） A．0 B．2 N C．4 N D．6 N 【答案】B 【详解】由v＝at得a＝4/2 m/s2＝2 m/s2。 由牛顿第二定律F－f＝ma得f＝F－ma＝4 N－1×2 N＝2 N。 故选B。 2． 质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度沿水平面滑行，滑行10 m后停止。则物体所受的摩擦力大小为（　　） A．5 N B．10 N C．20 N D．40 N 【答案】B 【详解】由v2－v02＝－2ax得a＝v02/(2x)＝100/20 m/s2＝5 m/s2。 物体只受摩擦力提供减速的合力，由牛顿第二定律得f＝ma＝2×5 N＝10 N。 故选B。 3． 质量为2 kg的物体在水平面上受到水平拉力作用，由静止开始运动，第3 s末的速度为6 m/s。物体与地面间的摩擦力为4 N，则水平拉力的大小为（　　） A．4 N B．6 N C．8 N D．10 N 【答案】C 【详解】由v＝at得a＝6/3 m/s2＝2 m/s2。 由牛顿第二定律F－f＝ma得F＝f＋ma＝4 N＋2×2 N＝8 N。 故选C。 考点二 连接体问题 例题1 （2026·浙江·模拟）光滑水平面上有A、B两个物体，质量分别为2 kg和3 kg，用一根轻绳连接。用水平力F＝10 N作用在B上，使二者一起加速运动，则轻绳的张力为（　　） A．2 N B．4 N C．6 N D．10 N 【答案】B 【详解】把A、B看作整体，由牛顿第二定律得a＝F/(mA＋mB)＝10/5 m/s2＝2 m/s2。 隔离A，绳的张力提供A的加速度，T＝mAa＝2×2 N＝4 N。 故选B。 例题2 （2025·浙江·模拟）A、B两个物体叠放在水平地面上，A的质量为1 kg、B的质量为2 kg，A、B间及B与地面间的动摩擦因数均为0.2。用水平力F拉B，使二者一起以2 m/s2的加速度运动，取g＝10 m/s2。则F的大小为（　　） A．6 N B．8 N C．10 N D．12 N 【答案】D 【详解】把A、B看作整体，整体对地面的压力FN＝(mA＋mB)g＝30 N，地面对整体的摩擦力f＝μFN＝0.2×30 N＝6 N。 由牛顿第二定律F－f＝(mA＋mB)a得 F＝f＋(mA＋mB)a＝6 N＋3×2 N＝12 N。 故选D。 1． 光滑水平面上有两个用轻绳连接的物体，质量分别为1 kg和3 kg。用水平力8 N作用在质量为1 kg的物体上，则绳的张力为（　　） A．2 N B．4 N C．6 N D．8 N 【答案】C 【详解】整体加速度a＝F/(m1＋m2)＝8/4 m/s2＝2 m/s2。 隔离质量为3 kg的物体，绳的张力T＝m2a＝3×2 N＝6 N。 故选C。 2． 质量分别为m1、m2的两个物体用轻绳连接，在水平拉力F作用下沿光滑水平面一起加速运动，F作用在m1上。则绳的张力为（　　） A．F B．Fm1/(m1＋m2) C．Fm2/(m1＋m2) D．无法确定 【答案】C 【详解】整体加速度a＝F/(m1＋m2)。 隔离m2，绳的张力T＝m2a＝Fm2/(m1＋m2)。 故选C。 3． 用轻绳把质量分别为2 kg和4 kg的两个物体连接起来，竖直悬挂在天花板上。系统静止时，两物体之间绳的张力为（取g＝10 m/s2）（　　） A．20 N B．40 N C．60 N D．0 【答案】B 【详解】隔离下方质量为4 kg的物体，它受重力和绳的张力而平衡， 故T＝m下g＝4×10 N＝40 N。 故选B。 考点三 传送带模型 例题1 （2026·浙江·模拟）水平传送带以2 m/s的速度匀速运行。把一个物体轻放在传送带的左端，物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则物体在传送带上的运动情况是（　　） A．一直做匀加速直线运动 B．先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动 C．一直做匀速直线运动 D．先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动 【答案】B 【详解】物体刚放上时速度为零，相对传送带向后运动，受到向前的滑动摩擦力，加速度a＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2，做匀加速运动。 当速度达到与传送带相同的2 m/s时，二者不再有相对运动，摩擦力消失，物体随传送带一起做匀速运动。 故选B。 例题2 （2025·浙江·模拟）一物体以4 m/s的速度滑上水平传送带的左端，传送带以2 m/s的速度同向匀速运行。物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则物体在传送带上的运动情况是（　　） A．一直做匀减速运动 B．先做匀减速运动，速度减小到2 m/s后做匀速运动 C．先做匀加速运动，后做匀速运动 D．一直做匀速运动 【答案】B 【详解】物体速度大于传送带速度，相对传送带向前运动，受到的滑动摩擦力向后，做匀减速运动，加速度大小a＝μg＝2 m/s2。 速度减小到2 m/s后，与传送带无相对运动，摩擦力消失，此后做匀速运动。 故选B。 1． 水平传送带以1 m/s的速度匀速运行。把物体轻放在传送带一端，物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，取g＝10 m/s2。则物体加速到与传送带同速所用的时间为（　　） A．0.5 s B．1 s C．2 s D．10 s 【答案】B 【详解】加速度a＝μg＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2。 由v＝at得t＝v/a＝1/1 s＝1 s。 故选B。 2． 关于物体在倾斜传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A．物体一定沿传送带向上运动 B．物体所受的摩擦力一定沿传送带向上 C．若重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，物体可能沿传送带向下滑动 D．物体一定做匀速直线运动 【答案】C 【详解】物体沿倾斜传送带的运动方向取决于初速度和传送带速度的大小关系，不一定向上，故A错误； 摩擦力的方向取决于相对运动方向，可能向上也可能向下，故B错误； 若重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，物体无法随传送带一起运动，会沿斜面下滑，故C正确； 物体可能做加速、减速或匀速运动，故D错误。 故选C。 3． 水平传送带以速度v匀速运行，物体以大于v的速度滑上传送带。则物体在传送带上的运动情况是（　　） A．一直加速 B．一直减速 C．先减速后匀速 D．先加速后匀速 【答案】C 【详解】物体速度大于传送带速度，摩擦力方向与运动方向相反，物体先做减速运动。 速度减小到v后与传送带无相对运动，此后做匀速运动。 故选C。 考点四 板块模型 例题1 （2026·浙江·模拟）质量为2 kg的木板放在光滑水平面上，木板上放一个质量为1 kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为0.2。用水平力F＝4 N作用在物块上，取g＝10 m/s2。则物块与木板之间的摩擦力大小为（　　） A．1 N B．2 N C．4 N D．0 【答案】B 【详解】物块与木板间的最大静摩擦力fmax＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N。 若二者一起运动，则a＝F/(M＋m)＝4/3 m/s2，此时木板所需摩擦力f＝Ma＝2×(4/3) N≈2.7 N＞2 N，说明二者发生相对滑动。 相对滑动时物块与木板之间是滑动摩擦力，大小为f＝μmg＝2 N。 故选B。 例题2 （2025·浙江·模拟）质量为M的木板放在光滑水平面上，木板上放一个质量为m的物块，物块与木板间的动摩擦因数为μ。用水平力F拉木板，使二者一起加速运动，则F的最大值为（　　） A．μmg B．μMg C．μ(M＋m)g D．(M＋m)g 【答案】C 【详解】物块靠木板给它的静摩擦力加速，最大加速度由最大静摩擦力决定：amax＝μmg/m＝μg。 把二者看作整体，F＝(M＋m)amax＝μ(M＋m)g。 故选C。 1． 质量为M的木板放在光滑水平面上，木板上放一个质量为m的物块，二者之间的动摩擦因数为μ。用水平力F拉木板，使二者一起加速运动，则F的最大值为（　　） A．μmg B．μMg C．μ(M＋m)g D．(M＋m)g 【答案】C 【详解】物块能获得的最大加速度amax＝μg，把二者看作整体得Fmax＝(M＋m)amax＝μ(M＋m)g。 故选C。 2． 物体A放在物体B上，B放在水平地面上。用水平力F拉B，使A、B一起向右加速运动，则A受到的摩擦力（　　） A．方向与F相同 B．方向与F相反 C．为零 D．无法确定 【答案】A 【详解】A随B一起向右加速，加速度方向向右，A所受的合力必须向右。 A在水平方向只可能受B给它的静摩擦力，故摩擦力方向与F相同，提供A的加速度。 故选A。 3． 一物块以初速度v0滑上静止在光滑水平面上的长木板，物块与木板间存在摩擦。则此后（　　） A．物块和木板都做匀速运动 B．物块减速、木板加速，最终二者速度相同 C．物块加速、木板减速 D．二者速度始终不相同 【答案】B 【详解】物块相对木板向前滑动，受到向后的摩擦力而减速；木板受到向前的摩擦力而加速。 当二者速度相同时，不再有相对运动，此后一起做匀速运动。 故选B。 考点五 动力学图像 例题1 （2026·浙江·模拟）质量为2 kg的物体在水平面上受到水平拉力作用，其v-t图像为过原点的倾斜直线，第2 s末的速度为4 m/s。物体与地面间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则水平拉力大小为（　　） A．4 N B．6 N C．8 N D．10 N 【答案】C 【详解】v-t图线的斜率表示加速度，a＝4/2 m/s2＝2 m/s2。 物体所受摩擦力f＝μmg＝0.2×20 N＝4 N。 由F－f＝ma得F＝4 N＋2×2 N＝8 N。 故选C。 例题2 （2025·浙江·模拟）某物体做直线运动，其v-t图像中：0～2 s内速度由零均匀增大到4 m/s，2～4 s内速度保持4 m/s不变，4～8 s内速度均匀减小到零。则物体所受合外力最大的时间段是（　　） A．0～2 s B．2～4 s C．4～8 s D．三个时间段一样大 【答案】A 【详解】0～2 s内加速度a1＝4/2 m/s2＝2 m/s2；2～4 s内匀速，a2＝0；4～8 s内a3＝4/4 m/s2＝1 m/s2。 由牛顿第二定律，合外力F＝ma，加速度最大的时间段合外力最大，即0～2 s。 故选A。 1． 某物体做直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线，则物体所受的合外力（　　） A．为零 B．恒定且不为零 C．逐渐增大 D．逐渐减小 【答案】A 【详解】v-t图像平行于时间轴，速度不变，加速度为零。 由牛顿第二定律，合外力为零。 故选A。 2． 质量为1 kg的物体在水平面上运动，其v-t图像为过原点、斜率为2 m/s2的直线。物体所受的摩擦力为1 N，则水平拉力为（　　） A．1 N B．2 N C．3 N D．4 N 【答案】C 【详解】由图线斜率得加速度a＝2 m/s2。 由F－f＝ma得F＝f＋ma＝1 N＋1×2 N＝3 N。 故选C。 3． 物体在水平面上受水平拉力作用，其a-F图像为过原点的直线。则物体的质量（　　） A．等于该直线的斜率 B．等于该直线斜率的倒数 C．与斜率无关 D．等于该直线的截距 【答案】B 【详解】由a＝F/m知，a-F图像是一条过原点的直线，其斜率k＝1/m。 所以物体的质量m＝1/k，即等于斜率的倒数。 故选B。 训练 1． 质量为2 kg的物体在水平面上受到10 N的水平拉力，物体与地面间的动摩擦因数为0.3，取g＝10 m/s2。则物体的加速度大小为（　　） A．1 m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．5 m/s2 【答案】B 【详解】物体对地面的压力FN＝mg＝20 N，摩擦力f＝μFN＝0.3×20 N＝6 N。 水平方向合力F合＝10 N－6 N＝4 N，由F合＝ma得a＝4/2 m/s2＝2 m/s2。 故选B。 2． 一辆质量为2×103 kg的汽车以10 m/s的速度行驶，刹车后在2 s内停下。则刹车过程中汽车所受的阻力大小为（　　） A．5×103 N B．1×104 N C．2×104 N D．4×104 N 【答案】B 【详解】由v＝v0－at得a＝10/2 m/s2＝5 m/s2。 由牛顿第二定律得阻力f＝ma＝2×103×5 N＝1×104 N。 故选B。 3． 光滑水平面上有两个用轻绳连接的物体，质量分别为2 kg和6 kg。用水平力16 N作用在质量为2 kg的物体上，则绳的张力为（　　） A．4 N B．8 N C．12 N D．16 N 【答案】C 【详解】整体加速度a＝16/(2＋6) m/s2＝2 m/s2。 隔离质量为6 kg的物体，绳的张力T＝6×2 N＝12 N。 故选C。 4． 水平传送带以3 m/s的速度匀速运行。把物体轻放在传送带一端，物体与传送带间的动摩擦因数为0.3，取g＝10 m/s2。则物体加速到与传送带同速所用的时间为（　　） A．0.5 s B．1 s C．1.5 s D．3 s 【答案】B 【详解】加速度a＝μg＝0.3×10 m/s2＝3 m/s2。 由v＝at得t＝3/3 s＝1 s。 故选B。 5． 物体以5 m/s的速度滑上水平传送带的左端，传送带以3 m/s的速度同向匀速运行。物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则物体速度减小到3 m/s所用的时间为（　　） A．0.5 s B．1 s C．1.5 s D．2.5 s 【答案】B 【详解】物体做匀减速运动，加速度大小a＝μg＝2 m/s2。 由v＝v0－at得t＝(5－3)/2 s＝1 s。 故选B。 6． 物体A叠放在物体B上，B放在水平地面上。用水平力F拉B，使A、B一起向右做加速运动，则A所受的摩擦力（　　） A．方向向右 B．方向向左 C．为零 D．方向竖直向上 【答案】A 【详解】A随B一起向右加速，加速度方向向右。 A在水平方向只受B给它的静摩擦力，故摩擦力方向向右，提供A的加速度。 故选A。 7． 质量为1 kg的物体沿倾角为30°的粗糙斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2，则物体的加速度大小为（　　） A．2.7 m/s2 B．3.3 m/s2 C．5 m/s2 D．7.3 m/s2 【答案】B 【详解】沿斜面方向，重力分力与摩擦力方向相反：ma＝mgsin30°－μmgcos30°， 故a＝10×(0.5－0.2×0.866) m/s2≈3.3 m/s2。故选B。 8． 质量为2 kg的物体在水平面上受到水平拉力作用，其速度由4 m/s增大到8 m/s用时2 s，则物体所受合外力大小为（　　） A．2 N B．4 N C．8 N D．16 N 【答案】B 【详解】由a＝(v－v0)/t得a＝(8－4)/2 m/s2＝2 m/s2， 由牛顿第二定律得F＝ma＝2×2 N＝4 N。故选B。 9． 光滑水平面上，质量分别为2 kg和6 kg的A、B两物体用轻绳连接，水平力F＝16 N作用在A上，则绳的张力为（　　） A．4 N B．8 N C．12 N D．16 N 【答案】C 【详解】对整体：a＝F/(mA＋mB)＝16/8 m/s2＝2 m/s2； 对B：绳的张力T＝mBa＝6×2 N＝12 N。故选C。 10． 电梯中体重计的示数大于人所受重力的现象叫作（　　） A．超重 B．失重 C．完全失重 D．视重 【答案】A 【详解】物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象叫超重； 小于重力的现象叫失重；压力（拉力）等于零的现象叫完全失重。故选A。 11． 质量为1 kg的物块放在质量为2 kg的木板上，木板放在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。用水平力F拉物块，当F＝1 N时，物块与木板（　　） A．发生相对滑动 B．保持相对静止，一起加速运动 C．都保持静止 D．无法判断 【答案】B 【详解】若二者一起运动，a＝F/(M＋m)＝1/3 m/s2，木板所需摩擦力f＝Ma＝2/3 N≈0.67 N。 最大静摩擦力fmax＝μmg＝2 N，所需摩擦力小于最大静摩擦力，故二者保持相对静止。 故选B。 12． 某物体做直线运动的v-t图像是一条过原点的倾斜直线，第3 s末的速度为6 m/s。物体的质量为2 kg，则物体所受的合外力为（　　） A．2 N B．4 N C．6 N D．12 N 【答案】B 【详解】图线斜率表示加速度，a＝6/3 m/s2＝2 m/s2。 由牛顿第二定律F＝ma＝2×2 N＝4 N。 故选B。 13． 质量为2 kg的物体在水平面上运动，其加速度与水平拉力的关系图像为过原点的直线，斜率为0.5 m/s2·N－1。则物体的质量为（　　） A．0.5 kg B．2 kg C．4 kg D．无法确定 【答案】B 【详解】由a＝F/m知，a-F图像是一条过原点的直线，斜率k＝1/m。 由k＝0.5 m/s2·N－1得m＝1/0.5 kg＝2 kg。 故选B。 14． 一个质量为50 kg的人站在电梯中的体重计上，电梯由静止开始匀加速上升，2 s内上升了4 m，取g＝10 m/s2。则体重计的示数为（　　） A．400 N B．500 N C．600 N D．700 N 【答案】C 【详解】由x＝at2/2得a＝2x/t2＝8/4 m/s2＝2 m/s2。 由FN－mg＝ma得FN＝m(g＋a)＝50×12 N＝600 N。 故选C。 15． 一物体以初速度v0沿粗糙水平面滑行，滑行距离x后停止。若物体的质量不变，初速度增大为原来的2倍，则滑行距离变为（　　） A．x B．2x C．4x D．x/2 【答案】C 【详解】由v02＝2ax得x＝v02/(2a)，加速度a＝μg不变。 初速度变为2倍时，滑行距离变为原来的4倍。 故选C。 16． 两个物体A、B用轻绳连接，放在光滑水平面上，质量分别为3 kg和1 kg。用水平力F作用在B上，使二者一起加速运动，绳的张力为6 N，则F的大小为（　　） A．6 N B．8 N C．12 N D．24 N 【答案】B 【详解】隔离A，绳的张力提供A的加速度，a＝T/mA＝6/3 m/s2＝2 m/s2。 把A、B看作整体，F＝(mA＋mB)a＝(3＋1)×2 N＝8 N。 故选B。 17． 水平传送带以2 m/s的速度匀速运行，把一物体轻放在传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2，则物体在传送带上留下的划痕长度为（　　） A．0.5 m B．1 m C．2 m D．4 m 【答案】B 【详解】物体加速到2 m/s所用时间t＝v/(μg)＝1 s，此过程物体位移x1＝vt/2＝1 m，传送带位移x2＝vt＝2 m， 故划痕长度等于二者相对位移Δx＝x2－x1＝1 m。故选B。 18． 倾角为30°的光滑斜面上，用与斜面平行的轻绳连接质量分别为1 kg和2 kg的A、B两物体，用沿斜面向上的力F＝21 N拉上方的A，取g＝10 m/s2，则绳的张力为（　　） A．10 N B．12 N C．14 N D．16 N 【答案】C 【详解】对整体：F－(mA＋mB)gsin30°＝(mA＋mB)a，即21－15＝3a，得a＝2 m/s2； 对B：T－mBgsin30°＝mBa，即T－10＝2×2，故T＝14 N。故选C。 19． 物体以6 m/s的速度滑上水平传送带左端，传送带以2 m/s的速度同向运行，物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2，则物体速度减小到与传送带相同时，物体相对传送带的位移为（　　） A．1 m B．4 m C．6 m D．8 m 【答案】B 【详解】加速度大小a＝μg＝2 m/s2，所用时间t＝(6－2)/2 s＝2 s； 物体位移x1＝(6＋2)/2×2 m＝8 m，传送带位移x2＝2×2 m＝4 m，故相对位移为4 m。故选B。 20． 质量为2 kg的物体静止在水平面上，受到水平拉力F作用后开始运动，其加速度a与F的关系图线是一条与横轴交于F＝2 N的直线，则物体所受的滑动摩擦力大小为（　　） A．0 B．1 N C．2 N D．4 N 【答案】C 【详解】由牛顿第二定律得F－f＝ma，即a＝F/m－f/m。当a＝0时F＝f， 故图线与横轴的交点即为摩擦力大小，f＝2 N。故选C。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 牛顿运动定律的应用 【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 考点一：动力学两类基本问题 考点二：连接体问题 考点三：传送带模型 考点四：板块模型 考点五：动力学图像 练|巩固提升训练 本专题是学考计算题的主战场，第22题“力与直线运动”几乎每年都在这里命题。2025年1月卷第24题以消防无人机“先匀加速、后匀减速上升”为情境，要求分别求两个阶段的加速度、升力和全程时间；2026年1月卷第22题以巨型娱乐器械的座舱“自由下落＋匀减速制动”为情境，把运动学公式与牛顿第二定律、超重失重串成一条完整的链条。可以看出命题的固定套路：给出一个多阶段的直线运动，每个阶段受力不同、加速度不同，要求考生逐段分析、分段列式、最后求和。复习时要练三种基本功：由受力求加速度、由运动求加速度、把多过程拆成单过程。连接体、传送带、板块三个模型则以选择题形式出现，核心都在“整体求加速度、隔离求内力”和“判断是否相对滑动”。 知识点 学考具体要求 认知层次 常见题型 动力学两类基本问题 会由受力求运动、由运动求受力，掌握解题的基本步骤 掌握 选择、解答 连接体问题 会用整体法和隔离法求加速度与内力 掌握 选择、解答 传送带模型 会分析物体在传送带上的加速、匀速阶段 理解 选择题 板块模型 会判断物块与木板是否相对滑动，会求各自加速度 理解 选择、解答 动力学图像 会由v-t、a-F图像提取信息并结合牛顿定律求解 掌握 选择题 多过程问题 会把多阶段直线运动分段处理并求和 掌握 解答 临界与极值问题 会找“恰好”“最大”等临界条件 理解 选择、解答 1、动力学两类基本问题 （1）第一类：已知物体的受力情况，求物体的运动情况． （2）第二类：已知物体的运动情况，求物体的受力情况． （3）两类问题的桥梁是加速度，一般先由牛顿第二定律或运动学公式求出加速度． 2、连接体问题 （1）几个物体通过轻绳、轻杆连接或直接接触一起运动，这样的系统称为连接体． （2）求系统所受的外力时用整体法；求物体之间的相互作用力时用隔离法． （3）用整体法与隔离法求出的加速度必须相同，这是列方程的依据． 3、传送带模型 （1）物体轻放在水平传送带上时，先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，速度达到传送带速度后做匀速运动． （2）物体滑上传送带的速度大于传送带速度时，先做减速运动，达到共同速度后做匀速运动． （3）物体与传送带达到共同速度后，二者之间不再有相对运动，摩擦力消失． 4、板块模型 （1）判断物块与木板是否相对滑动，关键是比较所需的静摩擦力与最大静摩擦力的大小． （2）发生相对滑动后，物块与木板之间是滑动摩擦力，二者的加速度不再相同． 5、动力学图像 （1）v-t图像的斜率表示加速度，求出加速度后再用牛顿第二定律求力． （2）a-F图像的斜率表示质量的倒数，由此可求出物体的质量． （3）分析图像时要注意截距、斜率和面积的物理意义． 考点一 动力学两类基本问题 例题1 （2026·浙江·模拟）一个质量为2 kg的物体放在水平地面上，用水平力F拉它，使物体由静止开始做匀加速直线运动，2 s内前进了4 m。物体与地面间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则水平拉力F的大小为（　　） A．4 N B．6 N C．8 N D．10 N 例题2 （2025·浙江·模拟）一辆质量为1.5×103 kg的汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，紧急刹车后在4 s内停下。则刹车过程中汽车所受的阻力大小为（　　） A．3.75×103 N B．7.5×103 N C．1.5×104 N D．3.0×104 N 1． 质量为1 kg的物体在水平面上受到4 N的水平拉力，由静止开始运动，2 s末速度为4 m/s。则物体所受的摩擦力大小为（　　） A．0 B．2 N C．4 N D．6 N 2． 质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度沿水平面滑行，滑行10 m后停止。则物体所受的摩擦力大小为（　　） A．5 N B．10 N C．20 N D．40 N 3． 质量为2 kg的物体在水平面上受到水平拉力作用，由静止开始运动，第3 s末的速度为6 m/s。物体与地面间的摩擦力为4 N，则水平拉力的大小为（　　） A．4 N B．6 N C．8 N D．10 N 考点二 连接体问题 例题1 （2026·浙江·模拟）光滑水平面上有A、B两个物体，质量分别为2 kg和3 kg，用一根轻绳连接。用水平力F＝10 N作用在B上，使二者一起加速运动，则轻绳的张力为（　　） A．2 N B．4 N C．6 N D．10 N 例题2 （2025·浙江·模拟）A、B两个物体叠放在水平地面上，A的质量为1 kg、B的质量为2 kg，A、B间及B与地面间的动摩擦因数均为0.2。用水平力F拉B，使二者一起以2 m/s2的加速度运动，取g＝10 m/s2。则F的大小为（　　） A．6 N B．8 N C．10 N D．12 N 1． 光滑水平面上有两个用轻绳连接的物体，质量分别为1 kg和3 kg。用水平力8 N作用在质量为1 kg的物体上，则绳的张力为（　　） A．2 N B．4 N C．6 N D．8 N 2． 质量分别为m1、m2的两个物体用轻绳连接，在水平拉力F作用下沿光滑水平面一起加速运动，F作用在m1上。则绳的张力为（　　） A．F B．Fm1/(m1＋m2) C．Fm2/(m1＋m2) D．无法确定 3． 用轻绳把质量分别为2 kg和4 kg的两个物体连接起来，竖直悬挂在天花板上。系统静止时，两物体之间绳的张力为（取g＝10 m/s2）（　　） A．20 N B．40 N C．60 N D．0 考点三 传送带模型 例题1 （2026·浙江·模拟）水平传送带以2 m/s的速度匀速运行。把一个物体轻放在传送带的左端，物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则物体在传送带上的运动情况是（　　） A．一直做匀加速直线运动 B．先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动 C．一直做匀速直线运动 D．先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动 例题2 （2025·浙江·模拟）一物体以4 m/s的速度滑上水平传送带的左端，传送带以2 m/s的速度同向匀速运行。物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则物体在传送带上的运动情况是（　　） A．一直做匀减速运动 B．先做匀减速运动，速度减小到2 m/s后做匀速运动 C．先做匀加速运动，后做匀速运动 D．一直做匀速运动 1． 水平传送带以1 m/s的速度匀速运行。把物体轻放在传送带一端，物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，取g＝10 m/s2。则物体加速到与传送带同速所用的时间为（　　） A．0.5 s B．1 s C．2 s D．10 s 2． 关于物体在倾斜传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A．物体一定沿传送带向上运动 B．物体所受的摩擦力一定沿传送带向上 C．若重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，物体可能沿传送带向下滑动 D．物体一定做匀速直线运动 3． 水平传送带以速度v匀速运行，物体以大于v的速度滑上传送带。则物体在传送带上的运动情况是（　　） A．一直加速 B．一直减速 C．先减速后匀速 D．先加速后匀速 考点四 板块模型 例题1 （2026·浙江·模拟）质量为2 kg的木板放在光滑水平面上，木板上放一个质量为1 kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为0.2。用水平力F＝4 N作用在物块上，取g＝10 m/s2。则物块与木板之间的摩擦力大小为（　　） A．1 N B．2 N C．4 N D．0 例题2 （2025·浙江·模拟）质量为M的木板放在光滑水平面上，木板上放一个质量为m的物块，物块与木板间的动摩擦因数为μ。用水平力F拉木板，使二者一起加速运动，则F的最大值为（　　） A．μmg B．μMg C．μ(M＋m)g D．(M＋m)g 1． 质量为M的木板放在光滑水平面上，木板上放一个质量为m的物块，二者之间的动摩擦因数为μ。用水平力F拉木板，使二者一起加速运动，则F的最大值为（　　） A．μmg B．μMg C．μ(M＋m)g D．(M＋m)g 2． 物体A放在物体B上，B放在水平地面上。用水平力F拉B，使A、B一起向右加速运动，则A受到的摩擦力（　　） A．方向与F相同 B．方向与F相反 C．为零 D．无法确定 3． 一物块以初速度v0滑上静止在光滑水平面上的长木板，物块与木板间存在摩擦。则此后（　　） A．物块和木板都做匀速运动 B．物块减速、木板加速，最终二者速度相同 C．物块加速、木板减速 D．二者速度始终不相同 考点五 动力学图像 例题1 （2026·浙江·模拟）质量为2 kg的物体在水平面上受到水平拉力作用，其v-t图像为过原点的倾斜直线，第2 s末的速度为4 m/s。物体与地面间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则水平拉力大小为（　　） A．4 N B．6 N C．8 N D．10 N 例题2 （2025·浙江·模拟）某物体做直线运动，其v-t图像中：0～2 s内速度由零均匀增大到4 m/s，2～4 s内速度保持4 m/s不变，4～8 s内速度均匀减小到零。则物体所受合外力最大的时间段是（　　） A．0～2 s B．2～4 s C．4～8 s D．三个时间段一样大 1． 某物体做直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线，则物体所受的合外力（　　） A．为零 B．恒定且不为零 C．逐渐增大 D．逐渐减小 2． 质量为1 kg的物体在水平面上运动，其v-t图像为过原点、斜率为2 m/s2的直线。物体所受的摩擦力为1 N，则水平拉力为（　　） A．1 N B．2 N C．3 N D．4 N 3． 物体在水平面上受水平拉力作用，其a-F图像为过原点的直线。则物体的质量（　　） A．等于该直线的斜率 B．等于该直线斜率的倒数 C．与斜率无关 D．等于该直线的截距 训练 1． 质量为2 kg的物体在水平面上受到10 N的水平拉力，物体与地面间的动摩擦因数为0.3，取g＝10 m/s2。则物体的加速度大小为（　　） A．1 m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．5 m/s2 2． 一辆质量为2×103 kg的汽车以10 m/s的速度行驶，刹车后在2 s内停下。则刹车过程中汽车所受的阻力大小为（　　） A．5×103 N B．1×104 N C．2×104 N D．4×104 N 3． 光滑水平面上有两个用轻绳连接的物体，质量分别为2 kg和6 kg。用水平力16 N作用在质量为2 kg的物体上，则绳的张力为（　　） A．4 N B．8 N C．12 N D．16 N 4． 水平传送带以3 m/s的速度匀速运行。把物体轻放在传送带一端，物体与传送带间的动摩擦因数为0.3，取g＝10 m/s2。则物体加速到与传送带同速所用的时间为（　　） A．0.5 s B．1 s C．1.5 s D．3 s 5． 物体以5 m/s的速度滑上水平传送带的左端，传送带以3 m/s的速度同向匀速运行。物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。则物体速度减小到3 m/s所用的时间为（　　） A．0.5 s B．1 s C．1.5 s D．2.5 s 6． 物体A叠放在物体B上，B放在水平地面上。用水平力F拉B，使A、B一起向右做加速运动，则A所受的摩擦力（　　） A．方向向右 B．方向向左 C．为零 D．方向竖直向上 7． 质量为1 kg的物体沿倾角为30°的粗糙斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2，则物体的加速度大小为（　　） A．2.7 m/s2 B．3.3 m/s2 C．5 m/s2 D．7.3 m/s2 8． 质量为2 kg的物体在水平面上受到水平拉力作用，其速度由4 m/s增大到8 m/s用时2 s，则物体所受合外力大小为（　　） A．2 N B．4 N C．8 N D．16 N 9． 光滑水平面上，质量分别为2 kg和6 kg的A、B两物体用轻绳连接，水平力F＝16 N作用在A上，则绳的张力为（　　） A．4 N B．8 N C．12 N D．16 N 10． 电梯中体重计的示数大于人所受重力的现象叫作（　　） A．超重 B．失重 C．完全失重 D．视重 11． 质量为1 kg的物块放在质量为2 kg的木板上，木板放在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2。用水平力F拉物块，当F＝1 N时，物块与木板（　　） A．发生相对滑动 B．保持相对静止，一起加速运动 C．都保持静止 D．无法判断 12． 某物体做直线运动的v-t图像是一条过原点的倾斜直线，第3 s末的速度为6 m/s。物体的质量为2 kg，则物体所受的合外力为（　　） A．2 N B．4 N C．6 N D．12 N 13． 质量为2 kg的物体在水平面上运动，其加速度与水平拉力的关系图像为过原点的直线，斜率为0.5 m/s2·N－1。则物体的质量为（　　） A．0.5 kg B．2 kg C．4 kg D．无法确定 14． 一个质量为50 kg的人站在电梯中的体重计上，电梯由静止开始匀加速上升，2 s内上升了4 m，取g＝10 m/s2。则体重计的示数为（　　） A．400 N B．500 N C．600 N D．700 N 15． 一物体以初速度v0沿粗糙水平面滑行，滑行距离x后停止。若物体的质量不变，初速度增大为原来的2倍，则滑行距离变为（　　） A．x B．2x C．4x D．x/2 16． 两个物体A、B用轻绳连接，放在光滑水平面上，质量分别为3 kg和1 kg。用水平力F作用在B上，使二者一起加速运动，绳的张力为6 N，则F的大小为（　　） A．6 N B．8 N C．12 N D．24 N 17． 水平传送带以2 m/s的速度匀速运行，把一物体轻放在传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2，则物体在传送带上留下的划痕长度为（　　） A．0.5 m B．1 m C．2 m D．4 m 18． 倾角为30°的光滑斜面上，用与斜面平行的轻绳连接质量分别为1 kg和2 kg的A、B两物体，用沿斜面向上的力F＝21 N拉上方的A，取g＝10 m/s2，则绳的张力为（　　） A．10 N B．12 N C．14 N D．16 N 19． 物体以6 m/s的速度滑上水平传送带左端，传送带以2 m/s的速度同向运行，物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2，则物体速度减小到与传送带相同时，物体相对传送带的位移为（　　） A．1 m B．4 m C．6 m D．8 m 20． 质量为2 kg的物体静止在水平面上，受到水平拉力F作用后开始运动，其加速度a与F的关系图线是一条与横轴交于F＝2 N的直线，则物体所受的滑动摩擦力大小为（　　） A．0 B．1 N C．2 N D．4 N 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $