专题06 运动和力的关系(学考真题汇编,全国通用)2027年高中物理
2026-10-28
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内容正文:
专题06 运动和力的关系
6类高频考点
目 录
✅考点一 牛顿第一定律 惯性
✅考点二 实验:探究加速度与力、质量的关系
✅考点三 牛顿第二定律
✅考点四 牛顿运动定律的应用
✅考点五 超重和失重
✅考点六 斜面模型中的动力学问题
考点一 牛顿第一定律 惯性(共10题)
1.(2026·新疆尔自治区·学业考试真题)若水平桌面对一台灯的支持力的大小为10N,则该台灯对桌面的压力大小和方向分别为( )
A. 10N,竖直向上
B. 10N,竖直向下
C. 20N,竖直向上
D. 20N,竖直向下
【答案】B
【详解】根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等、方向相反。桌面对台灯的支持力为10N,方向竖直向上,因此台灯对桌面的压力(即支持力的反作用力)大小也为10N,方向竖直向下。故选B。
2.(2026·辽宁·学业考试真题)对于在操场跑步的李同学来说,关于其惯性的说法正确的是( )
A. 李同学跑步的装备越重,惯性越大
B. 李同学跑步的速度越大,惯性越大
C. 李同学跑步的时间越长,惯性越大
D. 李同学跑步的位移越大,惯性越大
【答案】A
【详解】惯性是物体保持其运动状态的性质,只与物体的质量有关,与速度、时间、位移等因素无关。A.李同学跑步的装备越重,其总质量越大,惯性越大,故A正确;B.李同学跑步的速度越大,但速度不影响惯性,故B错误;C.李同学跑步的时间越长,但时间不影响惯性,故C错误;D.李同学跑步的位移越大,但位移不影响惯性,故D错误。故选A。
3.(2026·江苏·学业考试真题)货车因机动灵活、工作高效、运输量大等优点,在现代物流中发挥着重要作用。货车的惯性大小取决于( )
A. 货车的速度
B. 货车的质量
C. 货车受到的阻力
D. 货车的发动机功率
【答案】B
【详解】质量是物体惯性大小的唯一量度,所以货车的惯性大小取决于货车的质量,故选B。
4.(2026·广东·学业考试真题)春秋时期的著作《考工记·辀人篇》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”的记载,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,如图所示。下列说法正确的是( )
A. “马力既竭,辀犹能一取”的原因是车具有惯性
B. 车最终会停下来说明马拉车的力小于车拉马的力
C. 车最终会停下来说明力是维持物体运动的原因
【答案】A
【详解】A.“马力既竭,辀犹能一取”的意思是马停止拉车后,车还能继续向前运动一段距离,这是因为车具有保持其原来运动状态的性质,即惯性,故A正确;B.马拉车的力和车拉马的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,它们的大小总是相等的;车最终停下来是因为受到地面摩擦力的作用,合外力不为零,导致其速度减小至零,故B错误;C.力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,故C错误。故选A。
5.(2026·广东·学业考试真题)下列物体的运动,不能用牛顿力学规律描述的是( )
A. 飞机起飞
B. 火车进站
C. 粒子以接近光速运动
【答案】C
【详解】A. 飞机起飞是宏观物体的低速运动(速度远低于光速),牛顿力学可准确描述,故A错误;B. 火车进站是宏观物体的低速运动(速度远低于光速),牛顿力学可准确描述,故B错误;C. 粒子以接近光速运动时,需考虑相对论效应(如质量增加、时间膨胀),牛顿力学无法准确描述,故C正确。故选C。
6.(2025·天津·学业考试真题)关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A. 质量越大,惯性越大
B. 质量越小,惯性越大
C. 速度越大,惯性越大
D. 速度越小,惯性越大
【答案】A
【详解】根据牛顿第一定律,物体的惯性大小仅由其质量决定,质量越大,惯性越大,与物体的运动速度无关。故选A。
7.(2025·四川·学业考试真题)物体惯性大小的量度是( )
A. 速度
B. 质量
C. 合外力
D. 加速度
【答案】B
【详解】根据牛顿第一定律,惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质,其大小仅由质量决定,质量越大,惯性越大。故选B。
8.(2025·江苏·学业考试真题)汽车在起动、匀速行驶、刹车时,对于驾驶员的惯性,下列说法正确的是( )
A. 起动时惯性最大
B. 匀速行驶时惯性最大
C. 刹车时惯性最大
D. 三种情况下惯性相同
【答案】D
【详解】质量是惯性大小的量度,惯性大小与物体的运动状态无关,即三种情况下惯性相同。故选D。
9.(2025·贵州·学业考试真题)李玲在杭州亚运会上夺得女子撑杆跳高金牌。如图所示,从撑杆起跳到安全着垫的过程中,李玲的惯性( )
A. 始终不变
B. 逐渐增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
【答案】A
【详解】惯性是物体保持原有运动状态不变的性质,惯性大小只由物体的质量决定,与速度、高度、运动状态均无关。从撑杆起跳到着垫的全过程中,李玲自身质量没有发生变化,因此她的惯性大小始终保持不变。故选A。
10.(2025·黑龙江·学业考试真题)交通法规定行车过程中车内人员要系安全带。在汽车紧急刹车时,安全带可以减小( )
A. 人的惯性
B. 车的惯性
C. 人和车的惯性
D. 因为惯性对人造成的伤害
【答案】D
【详解】惯性只由质量决定,安全带不可以减小惯性,但在汽车紧急刹车时,安全带可以减小因为惯性对人造成的伤害。故选D。
考点二 实验:探究加速度与力、质量的关系(共10题)
1.(2026·新疆尔自治区·学业考试真题)在国际单位制中,质量的单位是( )
A. 千克
B. 牛顿
C. 焦耳
D. 安培
【答案】A
【详解】在国际单位制(SI)中,质量是基本物理量,其基本单位是千克(kg)。故选A。
2.(2026·广东·学业考试真题)某同学在探究加速度与力的关系的实验中,选出了如图所示的一条纸带,纸带上每相邻两点间有4个点未画出,打点计时器所接的电源频率为,测得纸带上,,由此可知小车的加速度大小及运动情况为( )
A. ,做加速运动
B. ,做加速运动
C. ,做减速运动
D. ,做减速运动
【答案】A
【详解】纸带上每相邻两点间有4个点未画出,则计数周期为由逐差法,加速度为因为随着纸带运动,点间距逐渐变大,故纸带做加速运动。故选A。
3.(2025·广东·学业考试真题)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,如图所示是打点计时器打出的一条纸带。纸带上相邻两计数点间的距离分别为、、和,相邻两计数点间的时间间隔为T。则加速度a的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】物体做匀加速直线运动,相邻两计数点间的时间间隔为T,为了减小实验误差,利用逐差法计算加速度,则有故选A。
4.(2025·江苏·学业考试真题)在探究加速度与力、质量的关系实验中,当物体质量一定时,加速度a与力F关系的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】物体质量一定时,加速度a与力F的关系可知a-F图像为过原点的倾斜的直线,则图像A正确。故选A。
5.(2025·广东·学业考试真题)图a是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置图。甲、乙两名同学用该装置得到加速度a与拉力F的关系如图b所示。下列分析正确的是( )
A. 细绳拉力始终等于槽码的重力
B. 甲同学平衡了摩擦力
C. 乙同学平衡了摩擦力
D. 乙同学实验中长木板倾角过大
【答案】B
【详解】A.对槽码进行分析有若已经平衡了摩擦力,对小车进行分析有解得可知,细绳拉力始终小于槽码的重力,只有当时才可以近似认为,故A错误;B.根据图b可知,甲图像经过了坐标原点,表明甲同学平衡了摩擦力,故B正确;CD.根据图b可知,乙图像在拉力较小时,加速度仍然为0,表明乙没有平衡摩擦力,或者平衡摩擦力过小,即乙同学实验中长木板倾角过小,故CD错误。故选B。
6.(2026·浙江·学业考试真题)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)本实验中,需研究某个物理量与另外两个物理量的定量关系,所采用的研究方法与下列实验一致的是 ;
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究弹簧弹力与形变量的关系
C. 探究互成角度的力的合成规律
D. 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
(2)下列操作正确的是 (多选)
A. 打点计时器应连接交流电源
B. 应使槽码质量远大于小车质量
C. 先释放小车,再接通打点计时器
D. 平衡阻力时,应使小车与纸带相连
【答案】(1)D (2)AD
【讲解】(1) A.本实验探究加速度与力、质量三个物理量的关系,采用控制变量法。探究平抛运动的特点采用的是运动的分解法,将平抛运动分解为水平、竖直方向的分运动研究,不是控制变量法,故A错误;B.探究弹簧弹力与形变量的关系是直接探究两个物理量的单一对应关系,无需控制其他变量,未使用控制变量法,故B错误;C.探究互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法,不是控制变量法,故C错误;D.探究向心力大小与半径、角速度、质量三个物理量的关系,同样使用控制变量法,每次控制两个量不变,研究向心力与第三个量的关系,和本实验方法一致,故D正确。故选D。
(2) A.打点计时器的工作电源为交流电源,故A正确;B.本实验为了让槽码的重力近似等于小车的拉力,需要槽码质量远小于小车质量,而非远大于,故B错误;C.使用打点计时器时必须先接通电源,待打点稳定后再释放小车,若先释放小车再接通电源,纸带开头的点会缺失,数据利用率低,故C错误;D.平衡阻力的目的是让小车所受重力的分力抵消小车运动过程中受到的所有阻力,包括纸带与打点计时器间的摩擦力,因此平衡阻力时需要将小车与纸带相连,故D正确。故选AD。
7.(2026·云南·学业考试真题)某实验小组利用如图(a)所示的实验装置,探究小车质量不变的情况下加速度与力的关系。小车的左端与纸带相连,右端用不可伸长的细线跨过定滑轮与钩码相连。钩码下落过程中,小车带动穿过打点计时器的纸带向右运动,重力加速度为g。完成下列填空:
(1)为补偿阻力,轻推未加钩码牵引的小车使其获得一个初速度,小车带动纸带运动,打点计时器打出的部分纸带如图(b)所示。已知图(b)中纸带左端与小车相连,根据纸带打点情况,应调高图(a)中轨道的 (填“P”或“Q”)端;
(2)调节完成后,测量小车在不同质量钩码牵引下的加速度。某次实验得到的一段纸带如图(c)所示,其上有A、B、C、D、E、F、G七个计数点,相邻两计数点间均有4个点未画出。测得x1=3.19cm,x2=3.95cm,x3=4.55cm,x4=5.25cm,x5=5.93cm,x6=6.62cm,已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。为减小实验误差,用逐差法求得小车的加速度大小为 m/s2(结果保留3位有效数字);
(3)根据实验数据,可计算出小车在不同质量的钩码牵引下的加速度,作出小车加速度a与所挂钩码质量的m关系图线,如图(d)实线所示。图线中虚线的斜率为k,则小车质量M= (用k和g表示)。随钩码的增加,数据偏离虚线,如果持续增加钩码至m=M,则理论上a= (用g表示)。
【答案】(1)P (2)0.679 (3)① ②
【讲解】(1) 由于纸带左端和小车相连,且纸带上点迹左疏右密,说明小车做减速运动,则轨道的右端较高,所以应调高轨道的P端。
(2) 交流电的频率为50Hz,即打点周期为0.02s,相邻两计数点间有4个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为根据逐差法可得小车的加速度大小为
(3) [1]根据牛顿第二定律可得,联立可得由于钩码质量远小于小车质量,所以所以则[2]如果持续增加钩码至m=M,则
8.(2025·天津·学业考试真题)“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图甲所示。将木板左侧垫高,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动,目的是 。在探究加速度与力的关系时,需要保持小车的 不变,这种科学研究的方法称为 法。经过正确操作和数据处理,画出小车的加速度与它所受拉力的图像如图乙所示,由图像可知,a与F成 (选填“正比”或“反比”)。
【答案】① 平衡摩擦力 ② 质量 ③ 控制变量 ④ 正比
【详解】[1]实验中,为了使细绳拉力等于小车所受外力的合力,需要将木板左侧垫高,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动,目的是平衡摩擦力;[2][3]由于加速度与力、质量均有关系,在探究加速度与力的关系时,需要保持小车的质量不变,这种科学研究的方法称为控制变量法;[4]图像是一条过原点的倾斜直线,可知,a与F成正比。
9.(2025·海南·学业考试真题)探究加速度与力、质量的关系,平衡小车受到的阻力后,将槽码、小车、打点计时器、纸带安装好,实验装置如图所示。
(1)保持小车质量不变,通过改变 的个数改变小车所受的拉力,与此相对应,处理纸带上打出的点来测量加速度。
(2)保持小车所受的拉力不变,通过在小车上增加重物改变小车的 。处理纸带上打出的点来测量加速度。
【答案】(1)槽码 (2)质量
【讲解】(1) 本实验采用控制变量法探究加速度与合力、质量的关系。探究与的关系时,需固定小车总质量不变,增减悬挂槽码数量,改变绳子拉力(小车合外力),测量对应加速度;
(2) 探究与的关系:固定槽码总重力不变(拉力恒定),往小车上添加砝码,改变小车整体质量,测量对应加速度。
10.(2025·福建·学业考试真题)“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)实验还需用到的测量工具有______(选填“A”或“B”);
A. 刻度尺
B. 秒表
(2)在探究加速度与物体受力的关系时,需要保持小车______(选填“A”或“B”)不变;
A. 所受合外力
B. 质量
(3)正确操作实验和处理数据,得到图乙所示的图像。由图像可知,小车的加速度a与它所受合外力F成______(选填“A”或“B”)。
A. 反比
B. 正比
【答案】(1)A (2)B (3)B
【讲解】(1) 打点计时器可以计时,还需要刻度尺测量计数点之间的距离。故选A。
(2) 在探究加速度与物体受力的关系时,需要保持小车质量不变。故选B。
(3) 根据题图可知加速度与合外力成正比关系。故选B。
考点三 牛顿第二定律(共10题)
1.(2026·新疆尔自治区·学业考试真题)中国新疆阿勒泰地区是人类滑雪起源地之一。某质量为60kg的滑雪爱好者,从雪道滑下过程中,当加速度的大小为2m/s2时,则该滑雪爱好者受到的合力大小为( )
A. 30N
B. 60N
C. 120N
D. 240N
【答案】C
【详解】根据牛顿第二定律,令物体所受合力为,质量为,加速度为,根据牛顿第二定律有解得故选C。
2.(2026·广东·学业考试真题)儿童沿滑梯加速下滑时,下列图示中能正确表示其所受合外力方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】沿滑梯加速下滑,加速度沿滑梯向下,根据牛顿第二定律可知,加速度与合力方向相同。故选B。
3.(2026·广东·学业考试真题)一物体在光滑水平面上运动,当所受合外力为时,其加速度大小为。当所受合外力为时,其加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据牛顿第二定律 一定时,加速度与所受合外力大小成正比解得。故选C。
4.(2026·江苏·学业考试真题)起重机是一种常见的重型机械,用于提升和移动重物。如图所示,当将质量为m的重物,以0.25g(g为重力加速度)的加速度匀加速竖直向上提起时,起重机对重物的拉力大小为( )
A. 0.25mg
B. 0.75mg
C. mg
D. 1.25mg
【答案】D
【详解】对重物根据牛顿第二定律可知可得F=1.25mg。故选D。
5.(2026·辽宁·学业考试真题)如图所示,置于小车上的砝码随小车一起在水平面上向右做加速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 砝码不受摩擦力的作用
B. 砝码所受外力的合力等于零
C. 砝码受到水平向左的摩擦力作用
D. 砝码对小车有向左的摩擦力作用
【答案】D
【详解】砝码随小车一起在水平面上向右做加速直线运动,则砝码受到向右的摩擦力,砝码所受外力的合力等于摩擦力。故选D。
6.(2025·江苏·学业考试真题)甲、乙两车在光滑水平面上,在相同水平拉力的作用下,甲车的加速度为1m/s2,乙车的加速度为3m/s2,则甲、乙两车的质量之比为( )
A. 1:1
B. 1:3
C. 3:1
D. 6:1
【答案】C
【详解】对甲车,根据牛顿第二定律有对乙车,根据牛顿第二定律有解得故选C。
7.(2025·贵州·学业考试真题)如图所示,光滑水平面上,有一质量为的物体,受到水平推力的作用,其加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】水平面光滑,因此物体不受摩擦力,合外力等于水平推力,根据牛顿第二定律代入数据、,得加速度故选A。
8.(2025·湖南·学业考试真题)光滑水平面上,甲、乙两物体质量分别为m甲和m乙,且m甲>m乙。若甲、乙受到相同的水平恒力F作用,产生的加速度分别为a甲和a乙,则a甲与a乙的大小关系正确的是( )
A. a甲>a乙
B. a甲<a乙
C. a甲=a乙
D. 无法确定
【答案】B
【分析】【详解】根据牛顿第二定律,甲乙的加速度分别为:又,则故选B。
9.(2025·黑龙江·学业考试真题)质量分别为m1、m2的甲、乙两车静止在光滑水平面上,两车在相同恒力F作用下产生的加速度分别为、,已知m1<m2,根据牛顿第二定律可知( )
A.
B.
C.
D. 无法确定、的大小关系
【答案】A
【详解】根据牛顿第二定律可得,由于,则有。故选A。
10.(2026·北京·学业考试真题)如图所示,一质量的物体,在的水平向右拉力作用下,由静止开始在光滑水平面上做匀加速直线运动。
(1)画出物体的受力示意图。
(2)求物体加速度的大小。
(3)求末物体速度的大小。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 物体受重力,水平面的支持力和已知拉力,物体的受力示意图如答图所示
(2) 根据牛顿第二定律解得
(3) 物体在末速度大小解得
考点四 牛顿运动定律的应用(共9题)
1.(2026·北京·学业考试真题)(多选)下列说法中正确的是( )
A. 力是改变物体运动状态的原因
B. 惯性只在物体静止或匀速直线运动时存在
C. 作用力和反作用力一定是同种性质力,同时产生,同时消失
D. 速度的方向与物体的合外力方向一定相同
【答案】AC
【分析】【详解】A.根据牛顿第一定律得知,力是改变物体运动状态的原因,根据牛顿第二定律得知,力是物体产生加速的原因,故A正确;B.惯性是物体的固有属性,一切物体任何情况下都具有惯性,故B错误;C.作用力和反作用力一定是同种性质的力,根据牛顿第三定律,总是同一时产生,同时消失,故C正确;D.物体的合外力方向与加速度方向相同,与速度方向无直拉关系,故D错误。故选AC。
2.(2026·北京·学业考试真题)(多选)如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为的斜面底端,另一端与物块A连接;两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的关系分别对应图乙中A、B图线(时刻A、B的图线相切,时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则( )
A. 时刻,弹簧形变量为0
B. 时刻,弹簧形变量为
C. 从开始运动到时刻,拉力F逐渐增大
D. 从时刻开始,拉力F才保持不变
【答案】BC
【详解】A.由图知,时刻A的加速度为零,速度最大,根据牛顿第二定律和胡克定律得则得故A错误;B.由图读出,时刻A、B开始分离,对A根据牛顿第二定律解得故B正确;C.从开始到时刻,A与B整体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,有解得由于x逐渐减小,故F逐渐增加,故C正确;D.从时刻开始,B物体做匀加速运动,根据牛顿第二定律可知解得拉力恒定,故D错误。故选BC。
3.(2026·北京·学业考试真题)将一质量为m的小球靠近墙面整直向上抛出,图甲是向上运动小球的频闪照片,图乙是下降时的频闪照片,O是运动的最高点,甲乙两次闪光频率相同,重力加速度为g, 假设小球所受的阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力大小约为( )
A. mg
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】设每块砖的厚度是d,向上运动上运动时:9d-3d=aT2 ①向下运动时:3d-d=a′T2 ②联立① ② 得: ③根据牛顿第二定律,向上运动时:mg+f=ma ④向下运动时:mg-f=ma′ ⑤联立③ ④ ⑤ 得: 故选D。
4.(2025·浙江·学业考试真题)在2024年12月的世界举重锦标赛上,中国选手打破两项世界纪录,夺得女子45公斤级抓举、挺举和总成绩三枚金牌,如图所示是比赛中的精彩瞬间。则( )
A. 杠铃所受重力与对人的压力是一对平衡力
B. 杠铃对人的压力与人对地的压力是一对平衡力
C. 杠铃所受重力与支持力是一对作用力与反作用力
D. 人对地的压力与地对人的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【详解】A.杠铃受重力和杠铃对人的压力方向相同,不是平衡力,故A错误;B.杠铃对人的压力与人对地的压力方向相同,不是平衡力,故B错误;C.杠铃所受重力与支持力是一对平衡力,故C错误;D.人对地的压力与地对人的支持力是一对作用力与反作用力,故D正确。故选D。
5.(2025·陕西·学业考试真题)水平传送带长,以的速度做匀速运动。在传送带的一端轻轻放上一个物体。已知物体与传送带之间的动摩擦因数,则物体到达另一端的时间为,取,( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】【详解】物体在传送带上先做初速度为0的匀加速运动,速度达到传送带的速度后再做匀速直线运动,加速度为加速到传送带的速度所需时间为加速运动的位移为匀速运动的时间为故运动总时间为ACD错误,B正确。故选B。
6.(2025·陕西·学业考试真题)如图所示,水平恒力F推小车和货物一起做匀加速直线运动,小车的质量为M,货物的质量为m,它们的共同加速度为a,货物与小车间的动摩擦因数为μ。小车与地面间的滚动摩擦力不计,在运动过程中(已知重力加速度为g)( )
A. 货物受到的合力大小为F
B. 货物受到的合力大小一定为μmg
C. 小车受到的摩擦力大小一定为
D. 小车受到的合力大小一定为
【答案】C
【详解】A.对小车和货物整体进行受力分析,由牛顿第二定律可得解得它们的共同加速度为对货物进行受力分析,根据牛顿第二定律可知货物受到的合外力即小车对它的摩擦力大小为,故A错误;B.货物与小车间的摩擦力为静摩擦力,不一定达到最大静摩擦力,所以货物受到的合力大小不一定为,故B错误;C.小车受到货物的摩擦力与货物受到小车的摩擦力是一对相互作用力,大小相等。由前面分析可知货物受到的小车对它的静摩擦力为,所以小车受到货物的静摩擦力大小为,故C正确;D.对小车进行受力分析,列牛顿第二定律方程有因为货物与小车间的静摩擦力不一定达到最大静摩擦力,所以小车受到的合力大小不一定为,故D错误。故选C。
7.(2025·黑龙江·学业考试真题)某人驾驶一辆汽车以的速度在平直道路上行驶,发现前方有减速带,立刻刹车做匀减速运动,t=1s时到达减速带,此时汽车的速度v=5m/s。已知汽车和人的总质m=1.0×103kg,重力加速度g=10m/s2。在第1s内。求:
(1)汽车做匀减速运动的加速度a的大小;
(2)汽车通过的位移x的大小;
(3)地面对汽车的作用力大小F。
【答案】(1)5m/s2 (2)7.5m (3)
【讲解】(1) 根据匀变速直线运动速度时间关系可得汽车做匀减速运动的加速度大小为(2) 在第1s内汽车通过的位移大小为(3) 地面对汽车的支持力大小为地面对汽车的摩擦力大小为则地面对汽车的作用力大小为
8.(2025·湖南·学业考试真题)起重机将质量m=1.0×103kg的重物竖直吊起,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度大小a=0.2m/s2,加速时间t=5s。取g=10m/s2,忽略空气阻力,求:
(1)重物5s末速度的大小v;
(2)重物5s内位移的大小x;
(3)加速过程中,重物受到拉力的大小F。
【答案】(1)1m/s (2)2.5m (3)10200N
【讲解】(1) 重物5s末速度的大小v=at=0.2×5 m/s=1m/s
(2) 重物5s内位移的大小
(3) 根据牛顿第二定律可知F-mg=ma解得F=10200N
9.(2025·浙江·学业考试真题)如图所示,在一次消防演练中,为快速侦察发生火灾的楼层情况,停在地面的无人机在消防员的操控下,竖直匀加速上升掠过第一个目标楼层后,随即竖直匀减速上升到达第二个目标楼层,并悬停待命。已知无人机质量为2kg,加速上升阶段升力。若无人机飞行时所受空气阻力恒为重力的,求无人机
(1)加速上升阶段的加速度大小;
(2)减速上升阶段所需的升力大小;
(3)全程所需的时间。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 加速上升阶段,根据牛顿第二定律解得
(2) 加速上升阶段,根据速度位移关系减速上升阶段,根据速度位移关系根据牛顿第二定律联立解得
(3) 全程所需的时间解得
考点五 超重和失重(共10题)
1.(2026·江苏·学业考试真题)如图所示,一同学将实心球向上斜抛出去,不计空气阻力,则小球在运动过程中( )
A. 一直处于超重状态
B. 一直处于失重状态
C. 先处于超重状态,后处于失重状态
D. 先处于失重状态,后处于超重状态
【答案】B
【详解】实心球向上斜抛出去,不计空气阻力,则小球在运动过程中加速度为重力加速度,方向竖直向下,一直处于失重状态,故选B。
2.(2026·广东·学业考试真题)如图为风洞飞行体验装置,在风力作用下体验者沿竖直方向上下运动,则体验者在空中( )
A. 始终处于失重状态
B. 悬停时,处于失重状态
C. 减速上行时,处于超重状态
D. 减速下行时,处于超重状态
【答案】D
【详解】体验者悬停时,合力为零,处于平衡状态;减速上行时,加速度向下,处于失重状态;减速下行时,加速度向上,处于超重状态。故选D。
3.(2026·辽宁·学业考试真题)王老师坐电梯从五楼到一楼,其速度时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间内,王老师处于失重状态
B. 0~t1时间内,王老师处于超重状态
C. t1~t2时间内,王老师处于失重状态
D. t1~t2时间内,王老师处于超重状态
【答案】A
【详解】由于王老师乘坐电梯向下运动,速度方向向下,由图可知,0~t1时间内,王老师向下做匀加速直线运动,则加速度向下,处于失重状态,t1~t2时间内,王老师向下做匀速直线运动,加速度为零,处于平衡状态。故选A。
4.(2025·陕西·学业考试真题)载人飞船返回舱下降到距地面一定高度时,需要打开减速伞,使返回舱做减速运动,以保证宇航员安全着陆。关于返回舱的减速运动过程,下列说法正确的是( )
A. 返回舱处于失重状态,加速度向上
B. 返回舱处于失重状态,加速度向下
C. 返回舱处于超重状态,加速度向上
D. 返回舱处于超重状态,加速度向下
【答案】C
【详解】返回舱向下做减速运动时,速度与加速度方向相反,因此加速度方向向上,返回舱处于超重状态,故ABD错误,C正确。故选C。
5.(2025·浙江·学业考试真题)目前,很多智能手机都有加速度传感器。用手托着手机,打开加速度传感器应用程序,手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落。然后接住手机,观察到手机屏幕上“加速度—时间”关系曲线如图所示,以竖直向上为正方向。曲线最低点、最高点分别为A、B。与A对应的时刻加速度值是,则该手机( )
A. 与A对应的时刻速度最大
B. 与B对应的时刻处于失重状态
C. 与A对应的时刻处于完全失重状态
D. 与B对应的时刻加速度值一定是
【答案】C
【详解】AC.与A对应的时刻向下的加速度最大,处于完全失重状态,此时仍在向下加速,没有达到最大,故A错误,C正确;B.与B对应的时刻加速度竖直向上,处于超重状态,故B错误;D.与B对应的时刻加速度向上,且达到最大,根据题图无法得出与B对应的时刻加速度的值,故D错误。故选C。
6.(2025·广东·学业考试真题)小明乘电梯从一楼直升到十楼,经历了加速、匀速和减速三个阶段,下列说法正确的是( )
A. 电梯加速阶段,小明处于失重状态
B. 电梯减速阶段,小明处于失重状态
C. 电梯上行过程中,小明一直处于超重状态
D. 电梯上行过程中,小明一直处于失重状态
【答案】B
【详解】A.电梯加速上升时,加速度方向向上,小明处于超重状态,故A错误;B.电梯减速上升时,加速度方向向下,小明处于失重状态,故B正确;C.加速阶段超重,匀速阶段加速度为零,无超重或失重,故C错误;D.加速阶段超重,减速阶段失重,匀速阶段正常,故D错误。故选B。
7.(2025·黑龙江·学业考试真题)质量为m的人站在电梯中的水平地板上,当电梯以0.2m/s2的加速度开始加速下降时,人对电梯的压力大小( )
A. 恒为零
B. 大于mg
C. 等于mg
D. 小于mg
【答案】D
【详解】当电梯加速下降时,加速度方向向下,人处于失重状态;以人为对象,根据牛顿第二定律可得可知电梯对人的支持力大小为则人对电梯的压力大小小于mg。故选D。
8.(2025·贵州·学业考试真题)如图所示,起重机拉着重物加速上升时,设重物的重力大小为,起重机对重物的拉力大小为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】对重物进行受力分析,重物受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力共同作用。 重物加速上升,说明加速度的方向竖直向上。根据牛顿第二定律,取竖直向上为正方向,有其中加速度整理得故选B。
9.(2025·海南·学业考试真题)某同学手提一袋水果站在电梯内。在下列情形中,手受到的拉力最小的是( )
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】D
【详解】A.对水果受力分析,取竖直向上为正方向,由牛顿第二定律得即手对水果的拉力根据牛顿第三定律,手受到的拉力大小等于。电梯匀速上升时,加速度,代入得,故A不符合题意;B.电梯加速上升时,加速度方向向上,,代入得,故B不符合题意;C.电梯匀速下降时,加速度,代入得,故C不符合题意;D.电梯加速下降时,加速度方向向下,,代入得,为四种情形中拉力最小的情况,故D符合题意。故选D。
10.(2026·新疆尔自治区·学业考试真题)起重机竖直起吊货物的过程中,当货物处于失重状态时,货物的加速度的方向 (选填“向上”或“向下”),起重机钢丝绳的拉力 (选填“小于”或“大于”)货物的重力。
【答案】① 向下 ② 小于
【详解】[1][2]当货物处于失重状态时,货物的加速度的方向向下;起重机钢丝绳的拉力小于货物的重力。
考点六 斜面模型中的动力学问题(共2题)
1.(2026·广东·学业考试真题)如图是一个滑草轨道,由斜坡段和水平段组成。人坐在滑板上从点由静止滑下,斜坡倾角为,滑板与两段轨道间的动摩擦因数均为0.5。忽略空气阻力,滑行过程中人与滑板保持相对静止,则滑板滑行时( )
A. 在两段轨道所受摩擦力大小相等
B. 在段所受合外力大小比在段的大
C. 在段的加速度大小比在段的小
D. 滑板质量越大,在点的速度越大
【答案】C
【详解】A.在两段轨道所受支持力不相等,则摩擦力大小不相等,故A错误;BC.在段在段所以在段所受合外力大小比在段的小,根据牛顿第二定律可知,在段的加速度大小比在段的小,故B错误C正确;D.在点的速度加速度与质量无关,则速度与质量无关,故D错误。故选C。
2.(2026·北京·学业考试真题)某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角,顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为、,AB的距离为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度(已知),求:
(1)物体滑上木板左端时的速度大小;
(2)若物体滑上木板运动过程中,木板保持静止,木板与地面的动摩擦因数最小值;
(3)若地面光滑,要使物体不会从木板上掉下,木板长度L至少应是多少。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 物体速度达到传送带速度前,由牛顿第二定律,有解得设物体与传送带共速时运动的位移为,则对物体解得由于,所以此后物体继续在传送带上做匀加速运动,设加速度为,则解得设物体到达B端时的速度大小为v,根据运动学公式有解得物体滑上木板左端时的速度大小(2) 设木板与地面的动摩擦因数最小值为,木板刚好保持静止时动摩擦因数最小,对M受力分析,则有解得(3) 当地面光滑,即时,物体恰好不会从木板上掉下长度为,物体和木板共速为,则木板向右匀加速解得当两者速度相等时,恰好不掉下来解得共同速度为物体位移解得木板位移,所以木板长度为
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专题06运动和力的关系
考点一牛顿第一定律惯性(共10题)
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】A
10.【答案】D
考点二实验:探究加速度与力、质量的关系(共10题)
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】A
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5.【答案】B
6.【答案】(1)D(2)AD
7.【答案】(1)P(2)0.679
a@是
8.【答案】①平衡摩擦力
②质量
③控制变量
④正比
9.【答案】(1)槽码
(2)质量
10.【答案】(1)A(2)B(3)B
考点三牛顿第二定律(共10题)
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】A
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FN
10.【答案】(1)
77777777777777
(2)a=2.0m/s2
(3)
mg
v=8.0m/s
77777777777777777777
③0器牛顿第三定作0-片解得0=20m/g
mg
(3)物体在4.0s末速度大小v=at解得v=8.0m/s
考点四牛顿运动定律的应用(共9题)
1.【答案】AC
2.【答案】BC
3.【答案】D
4【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】(1)5m/s2
(2)7.5m(3)5*10/☐
8.【答案】(1)1m/s(2)2.5m(3)10200N
9.【答案】(1)a1=2m/s2
(2)F2=6N
(3)t=5s
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考点五超重和失重(共10题)
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】①向下
②小于
考点六斜面模型中的动力学问题(共2题)
1.【答案】C
2.【答案】(1)6m/s
(2)0.083
(3)4.8m
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专题06 运动和力的关系
6类高频考点
目 录
✅考点一 牛顿第一定律 惯性
✅考点二 实验:探究加速度与力、质量的关系
✅考点三 牛顿第二定律
✅考点四 牛顿运动定律的应用
✅考点五 超重和失重
✅考点六 斜面模型中的动力学问题
考点一 牛顿第一定律 惯性(共10题)
1.(2026·新疆尔自治区·学业考试真题)若水平桌面对一台灯的支持力的大小为10N,则该台灯对桌面的压力大小和方向分别为( )
A. 10N,竖直向上
B. 10N,竖直向下
C. 20N,竖直向上
D. 20N,竖直向下
2.(2026·辽宁·学业考试真题)对于在操场跑步的李同学来说,关于其惯性的说法正确的是( )
A. 李同学跑步的装备越重,惯性越大
B. 李同学跑步的速度越大,惯性越大
C. 李同学跑步的时间越长,惯性越大
D. 李同学跑步的位移越大,惯性越大
3.(2026·江苏·学业考试真题)货车因机动灵活、工作高效、运输量大等优点,在现代物流中发挥着重要作用。货车的惯性大小取决于( )
A. 货车的速度
B. 货车的质量
C. 货车受到的阻力
D. 货车的发动机功率
4.(2026·广东·学业考试真题)春秋时期的著作《考工记·辀人篇》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”的记载,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,如图所示。下列说法正确的是( )
A. “马力既竭,辀犹能一取”的原因是车具有惯性
B. 车最终会停下来说明马拉车的力小于车拉马的力
C. 车最终会停下来说明力是维持物体运动的原因
5.(2026·广东·学业考试真题)下列物体的运动,不能用牛顿力学规律描述的是( )
A. 飞机起飞
B. 火车进站
C. 粒子以接近光速运动
6.(2025·天津·学业考试真题)关于物体的惯性,下列说法正确的是( )
A. 质量越大,惯性越大
B. 质量越小,惯性越大
C. 速度越大,惯性越大
D. 速度越小,惯性越大
7.(2025·四川·学业考试真题)物体惯性大小的量度是( )
A. 速度
B. 质量
C. 合外力
D. 加速度
8.(2025·江苏·学业考试真题)汽车在起动、匀速行驶、刹车时,对于驾驶员的惯性,下列说法正确的是( )
A. 起动时惯性最大
B. 匀速行驶时惯性最大
C. 刹车时惯性最大
D. 三种情况下惯性相同
9.(2025·贵州·学业考试真题)李玲在杭州亚运会上夺得女子撑杆跳高金牌。如图所示,从撑杆起跳到安全着垫的过程中,李玲的惯性( )
A. 始终不变
B. 逐渐增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
10.(2025·黑龙江·学业考试真题)交通法规定行车过程中车内人员要系安全带。在汽车紧急刹车时,安全带可以减小( )
A. 人的惯性
B. 车的惯性
C. 人和车的惯性
D. 因为惯性对人造成的伤害
考点二 实验:探究加速度与力、质量的关系(共10题)
1.(2026·新疆尔自治区·学业考试真题)在国际单位制中,质量的单位是( )
A. 千克
B. 牛顿
C. 焦耳
D. 安培
2.(2026·广东·学业考试真题)某同学在探究加速度与力的关系的实验中,选出了如图所示的一条纸带,纸带上每相邻两点间有4个点未画出,打点计时器所接的电源频率为,测得纸带上,,由此可知小车的加速度大小及运动情况为( )
A. ,做加速运动
B. ,做加速运动
C. ,做减速运动
D. ,做减速运动
3.(2025·广东·学业考试真题)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,如图所示是打点计时器打出的一条纸带。纸带上相邻两计数点间的距离分别为、、和,相邻两计数点间的时间间隔为T。则加速度a的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·江苏·学业考试真题)在探究加速度与力、质量的关系实验中,当物体质量一定时,加速度a与力F关系的图像是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·广东·学业考试真题)图a是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置图。甲、乙两名同学用该装置得到加速度a与拉力F的关系如图b所示。下列分析正确的是( )
A. 细绳拉力始终等于槽码的重力
B. 甲同学平衡了摩擦力
C. 乙同学平衡了摩擦力
D. 乙同学实验中长木板倾角过大
6.(2026·浙江·学业考试真题)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)本实验中,需研究某个物理量与另外两个物理量的定量关系,所采用的研究方法与下列实验一致的是 ;
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究弹簧弹力与形变量的关系
C. 探究互成角度的力的合成规律
D. 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
(2)下列操作正确的是 (多选)
A. 打点计时器应连接交流电源
B. 应使槽码质量远大于小车质量
C. 先释放小车,再接通打点计时器
D. 平衡阻力时,应使小车与纸带相连
7.(2026·云南·学业考试真题)某实验小组利用如图(a)所示的实验装置,探究小车质量不变的情况下加速度与力的关系。小车的左端与纸带相连,右端用不可伸长的细线跨过定滑轮与钩码相连。钩码下落过程中,小车带动穿过打点计时器的纸带向右运动,重力加速度为g。完成下列填空:
(1)为补偿阻力,轻推未加钩码牵引的小车使其获得一个初速度,小车带动纸带运动,打点计时器打出的部分纸带如图(b)所示。已知图(b)中纸带左端与小车相连,根据纸带打点情况,应调高图(a)中轨道的 (填“P”或“Q”)端;
(2)调节完成后,测量小车在不同质量钩码牵引下的加速度。某次实验得到的一段纸带如图(c)所示,其上有A、B、C、D、E、F、G七个计数点,相邻两计数点间均有4个点未画出。测得x1=3.19cm,x2=3.95cm,x3=4.55cm,x4=5.25cm,x5=5.93cm,x6=6.62cm,已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。为减小实验误差,用逐差法求得小车的加速度大小为 m/s2(结果保留3位有效数字);
(3)根据实验数据,可计算出小车在不同质量的钩码牵引下的加速度,作出小车加速度a与所挂钩码质量的m关系图线,如图(d)实线所示。图线中虚线的斜率为k,则小车质量M= (用k和g表示)。随钩码的增加,数据偏离虚线,如果持续增加钩码至m=M,则理论上a= (用g表示)。
8.(2025·天津·学业考试真题)“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图甲所示。将木板左侧垫高,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动,目的是 。在探究加速度与力的关系时,需要保持小车的 不变,这种科学研究的方法称为 法。经过正确操作和数据处理,画出小车的加速度与它所受拉力的图像如图乙所示,由图像可知,a与F成 (选填“正比”或“反比”)。
9.(2025·海南·学业考试真题)探究加速度与力、质量的关系,平衡小车受到的阻力后,将槽码、小车、打点计时器、纸带安装好,实验装置如图所示。
(1)保持小车质量不变,通过改变 的个数改变小车所受的拉力,与此相对应,处理纸带上打出的点来测量加速度。
(2)保持小车所受的拉力不变,通过在小车上增加重物改变小车的 。处理纸带上打出的点来测量加速度。
10.(2025·福建·学业考试真题)“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)实验还需用到的测量工具有______(选填“A”或“B”);
A. 刻度尺
B. 秒表
(2)在探究加速度与物体受力的关系时,需要保持小车______(选填“A”或“B”)不变;
A. 所受合外力
B. 质量
(3)正确操作实验和处理数据,得到图乙所示的图像。由图像可知,小车的加速度a与它所受合外力F成______(选填“A”或“B”)。
A. 反比
B. 正比
考点三 牛顿第二定律(共10题)
1.(2026·新疆尔自治区·学业考试真题)中国新疆阿勒泰地区是人类滑雪起源地之一。某质量为60kg的滑雪爱好者,从雪道滑下过程中,当加速度的大小为2m/s2时,则该滑雪爱好者受到的合力大小为( )
A. 30N
B. 60N
C. 120N
D. 240N
2.(2026·广东·学业考试真题)儿童沿滑梯加速下滑时,下列图示中能正确表示其所受合外力方向的是( )
A. B.
C. D.
3.(2026·广东·学业考试真题)一物体在光滑水平面上运动,当所受合外力为时,其加速度大小为。当所受合外力为时,其加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2026·江苏·学业考试真题)起重机是一种常见的重型机械,用于提升和移动重物。如图所示,当将质量为m的重物,以0.25g(g为重力加速度)的加速度匀加速竖直向上提起时,起重机对重物的拉力大小为( )
A. 0.25mg
B. 0.75mg
C. mg
D. 1.25mg
5.(2026·辽宁·学业考试真题)如图所示,置于小车上的砝码随小车一起在水平面上向右做加速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 砝码不受摩擦力的作用
B. 砝码所受外力的合力等于零
C. 砝码受到水平向左的摩擦力作用
D. 砝码对小车有向左的摩擦力作用
6.(2025·江苏·学业考试真题)甲、乙两车在光滑水平面上,在相同水平拉力的作用下,甲车的加速度为1m/s2,乙车的加速度为3m/s2,则甲、乙两车的质量之比为( )
A. 1:1
B. 1:3
C. 3:1
D. 6:1
7.(2025·贵州·学业考试真题)如图所示,光滑水平面上,有一质量为的物体,受到水平推力的作用,其加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
8.(2025·湖南·学业考试真题)光滑水平面上,甲、乙两物体质量分别为m甲和m乙,且m甲>m乙。若甲、乙受到相同的水平恒力F作用,产生的加速度分别为a甲和a乙,则a甲与a乙的大小关系正确的是( )
A. a甲>a乙
B. a甲<a乙
C. a甲=a乙
D. 无法确定
9.(2025·黑龙江·学业考试真题)质量分别为m1、m2的甲、乙两车静止在光滑水平面上,两车在相同恒力F作用下产生的加速度分别为、,已知m1<m2,根据牛顿第二定律可知( )
A.
B.
C.
D. 无法确定、的大小关系
10.(2026·北京·学业考试真题)如图所示,一质量的物体,在的水平向右拉力作用下,由静止开始在光滑水平面上做匀加速直线运动。
(1)画出物体的受力示意图。
(2)求物体加速度的大小。
(3)求末物体速度的大小。
考点四 牛顿运动定律的应用(共9题)
1.(2026·北京·学业考试真题)(多选)下列说法中正确的是( )
A. 力是改变物体运动状态的原因
B. 惯性只在物体静止或匀速直线运动时存在
C. 作用力和反作用力一定是同种性质力,同时产生,同时消失
D. 速度的方向与物体的合外力方向一定相同
2.(2026·北京·学业考试真题)(多选)如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为的斜面底端,另一端与物块A连接;两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的关系分别对应图乙中A、B图线(时刻A、B的图线相切,时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则( )
A. 时刻,弹簧形变量为0
B. 时刻,弹簧形变量为
C. 从开始运动到时刻,拉力F逐渐增大
D. 从时刻开始,拉力F才保持不变
3.(2026·北京·学业考试真题)将一质量为m的小球靠近墙面整直向上抛出,图甲是向上运动小球的频闪照片,图乙是下降时的频闪照片,O是运动的最高点,甲乙两次闪光频率相同,重力加速度为g, 假设小球所受的阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力大小约为( )
A. mg
B.
C.
D.
4.(2025·浙江·学业考试真题)在2024年12月的世界举重锦标赛上,中国选手打破两项世界纪录,夺得女子45公斤级抓举、挺举和总成绩三枚金牌,如图所示是比赛中的精彩瞬间。则( )
A. 杠铃所受重力与对人的压力是一对平衡力
B. 杠铃对人的压力与人对地的压力是一对平衡力
C. 杠铃所受重力与支持力是一对作用力与反作用力
D. 人对地的压力与地对人的支持力是一对作用力与反作用力
5.(2025·陕西·学业考试真题)水平传送带长,以的速度做匀速运动。在传送带的一端轻轻放上一个物体。已知物体与传送带之间的动摩擦因数,则物体到达另一端的时间为,取,( )
A.
B.
C.
D.
6.(2025·陕西·学业考试真题)如图所示,水平恒力F推小车和货物一起做匀加速直线运动,小车的质量为M,货物的质量为m,它们的共同加速度为a,货物与小车间的动摩擦因数为μ。小车与地面间的滚动摩擦力不计,在运动过程中(已知重力加速度为g)( )
A. 货物受到的合力大小为F
B. 货物受到的合力大小一定为μmg
C. 小车受到的摩擦力大小一定为
D. 小车受到的合力大小一定为
7.(2025·黑龙江·学业考试真题)某人驾驶一辆汽车以的速度在平直道路上行驶,发现前方有减速带,立刻刹车做匀减速运动,t=1s时到达减速带,此时汽车的速度v=5m/s。已知汽车和人的总质m=1.0×103kg,重力加速度g=10m/s2。在第1s内。求:
(1)汽车做匀减速运动的加速度a的大小;
(2)汽车通过的位移x的大小;
(3)地面对汽车的作用力大小F。
8.(2025·湖南·学业考试真题)起重机将质量m=1.0×103kg的重物竖直吊起,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度大小a=0.2m/s2,加速时间t=5s。取g=10m/s2,忽略空气阻力,求:
(1)重物5s末速度的大小v;
(2)重物5s内位移的大小x;
(3)加速过程中,重物受到拉力的大小F。
9.(2025·浙江·学业考试真题)如图所示,在一次消防演练中,为快速侦察发生火灾的楼层情况,停在地面的无人机在消防员的操控下,竖直匀加速上升掠过第一个目标楼层后,随即竖直匀减速上升到达第二个目标楼层,并悬停待命。已知无人机质量为2kg,加速上升阶段升力。若无人机飞行时所受空气阻力恒为重力的,求无人机
(1)加速上升阶段的加速度大小;
(2)减速上升阶段所需的升力大小;
(3)全程所需的时间。
考点五 超重和失重(共10题)
1.(2026·江苏·学业考试真题)如图所示,一同学将实心球向上斜抛出去,不计空气阻力,则小球在运动过程中( )
A. 一直处于超重状态
B. 一直处于失重状态
C. 先处于超重状态,后处于失重状态
D. 先处于失重状态,后处于超重状态
2.(2026·广东·学业考试真题)如图为风洞飞行体验装置,在风力作用下体验者沿竖直方向上下运动,则体验者在空中( )
A. 始终处于失重状态
B. 悬停时,处于失重状态
C. 减速上行时,处于超重状态
D. 减速下行时,处于超重状态
3.(2026·辽宁·学业考试真题)王老师坐电梯从五楼到一楼,其速度时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间内,王老师处于失重状态
B. 0~t1时间内,王老师处于超重状态
C. t1~t2时间内,王老师处于失重状态
D. t1~t2时间内,王老师处于超重状态
4.(2025·陕西·学业考试真题)载人飞船返回舱下降到距地面一定高度时,需要打开减速伞,使返回舱做减速运动,以保证宇航员安全着陆。关于返回舱的减速运动过程,下列说法正确的是( )
A. 返回舱处于失重状态,加速度向上
B. 返回舱处于失重状态,加速度向下
C. 返回舱处于超重状态,加速度向上
D. 返回舱处于超重状态,加速度向下
5.(2025·浙江·学业考试真题)目前,很多智能手机都有加速度传感器。用手托着手机,打开加速度传感器应用程序,手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落。然后接住手机,观察到手机屏幕上“加速度—时间”关系曲线如图所示,以竖直向上为正方向。曲线最低点、最高点分别为A、B。与A对应的时刻加速度值是,则该手机( )
A. 与A对应的时刻速度最大
B. 与B对应的时刻处于失重状态
C. 与A对应的时刻处于完全失重状态
D. 与B对应的时刻加速度值一定是
6.(2025·广东·学业考试真题)小明乘电梯从一楼直升到十楼,经历了加速、匀速和减速三个阶段,下列说法正确的是( )
A. 电梯加速阶段,小明处于失重状态
B. 电梯减速阶段,小明处于失重状态
C. 电梯上行过程中,小明一直处于超重状态
D. 电梯上行过程中,小明一直处于失重状态
7.(2025·黑龙江·学业考试真题)质量为m的人站在电梯中的水平地板上,当电梯以0.2m/s2的加速度开始加速下降时,人对电梯的压力大小( )
A. 恒为零
B. 大于mg
C. 等于mg
D. 小于mg
8.(2025·贵州·学业考试真题)如图所示,起重机拉着重物加速上升时,设重物的重力大小为,起重机对重物的拉力大小为,则( )
A.
B.
C.
D.
9.(2025·海南·学业考试真题)某同学手提一袋水果站在电梯内。在下列情形中,手受到的拉力最小的是( )
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
10.(2026·新疆尔自治区·学业考试真题)起重机竖直起吊货物的过程中,当货物处于失重状态时,货物的加速度的方向 (选填“向上”或“向下”),起重机钢丝绳的拉力 (选填“小于”或“大于”)货物的重力。
考点六 斜面模型中的动力学问题(共2题)
1.(2026·广东·学业考试真题)如图是一个滑草轨道,由斜坡段和水平段组成。人坐在滑板上从点由静止滑下,斜坡倾角为,滑板与两段轨道间的动摩擦因数均为0.5。忽略空气阻力,滑行过程中人与滑板保持相对静止,则滑板滑行时( )
A. 在两段轨道所受摩擦力大小相等
B. 在段所受合外力大小比在段的大
C. 在段的加速度大小比在段的小
D. 滑板质量越大,在点的速度越大
2.(2026·北京·学业考试真题)某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角,顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为、,AB的距离为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度(已知),求:
(1)物体滑上木板左端时的速度大小;
(2)若物体滑上木板运动过程中,木板保持静止,木板与地面的动摩擦因数最小值;
(3)若地面光滑,要使物体不会从木板上掉下,木板长度L至少应是多少。
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