2026-2027学年高三上学期期中物理复习之牛顿定律速练题45分钟（天津专用）

牛顿定律速练题45分钟 重点题型 1、 牛顿第一定律和牛顿第三定律 1．下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零情况下的特例 B．向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释 C．牛顿是一个国际单位制基本单位， D．在航天器中因失重而处于漂浮状态的宇航员没有惯性 2．如图所示，硬纸板在物理课本与水平桌面之间，现用水平拉力将硬纸板从课本底下向右迅速抽出（物理课本未滑离桌面）的过程中，下列说法正确的是（   ） A．硬纸板对物理课本的摩擦力方向水平向左 B．硬纸板对桌面的摩擦力方向水平向左 C．硬纸板受到的重力与桌面对硬纸板的支持力是一对平衡力 D．物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力大小相等 2、 牛顿第二定律基础应用 3．如图所示，A、B用轻质弹簧相连，A的质量是B的2倍，现用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，则（     ） A．弹簧的弹力小于0.5F B．撤去F的瞬间，A的加速度变大 C．撤去F的瞬间，B的加速度变大 D．若水平面粗糙，AB仍一起运动，弹簧的弹力变大 4．通过手机上的智能程序，可以测出物体运动的加速度和位移的变化关系。如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧下端连着一质量为m的手机，手机下方用轻质细线连接质量为2m的小球，最初整个系统处于静止状态。取重力加速度大小为g，某时刻剪断细线，在手机向上加速运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．剪断细线瞬间，手机加速度大小为g B．剪断细线瞬间，小球加速度大小为2g C．手机速度最大时，弹簧处于压缩状态 D．手机运动到最高点时，弹簧处于压缩状态 3、 超重失重 5．低空经济正迅猛崛起，成为全球瞩目的新兴力量。如图乙为某无人机从地面静止开始配送物资过程中在竖直方向运动的v-t图像，t3~t5过程图像为直线。以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为零，不计空气阻力和水平作用力。下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内，无人机处于超重状态 B．0~t1时间内，无人机的平均速度大小为 C．t2时刻，无人机只受重力 D．t3~t5时间内，无人机做匀减速直线运动回到地面 6．2025国际泳联世界游泳锦标赛在新加坡举行，假设游泳世锦赛中，某女运动员从跳台斜向上跳起，在空中完成一系列技术动作后落入水中，不计空气阻力。下列说法正确的是（     ） A．她在空中上升过程中处于超重状态 B．对她在空中的运动进行技术动作分析时，可以将其看作质点 C．她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度 D．入水过程中，水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小 4、 牛顿定律的综合应用 7．如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，、间的距离为，旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在处，经过一段时间运动到处，则下列说法正确的是（取）（     ） A．该行李经过5s到达处 B．该行李相对传送带滑行距离为 C．若传送带速度未知，行李最快要才能到达处 D．若传送带速度未知，为使行李由传送带左端到右端所用时间最短，则传送带速度至少为 8．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用，一架无人机连同所载货物质量，其动力系统所能提供的最大升力，运动过程中所受空气阻力大小恒为。取。（计算结果可用根号表示） (1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在时离地面的高度； (2)当无人机悬停在距离地面高度处时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。坠落过程中，在遥控设备的干预下动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。 9．如图所示，质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量为的木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求： (1)水平拉力的大小； (2)减小拉力，木块沿铁箱左侧壁落到底部（不反弹），此时箱的速度为，立即撤去拉力，又经一段时间木块达铁箱右侧壁，此时木块的速度为，则铁箱的长度是多少？ 小试牛刀 一、单选题 1．（天津市耀华中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题）薄雾漫过江岸，渔夫枕着涛声，将小船摇进温柔的水光里。如图所示，渔夫正撑杆使船离岸，下列说法正确的是（　　） A．渔夫与船之间存在摩擦力 B．杆的弯曲是由于受到杆对渔夫的力 C．杆对岸的力大于岸对杆的力 D．渔夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力 2．（天津市第九十五中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 3．（天津市北京师范大学天津生态城附属学校2025-2026学年高三上学期期中物理试卷）如图，与水平面夹角θ=37°的传送带正以10 m/s的速度顺时针运行。在传送带的A端轻轻地放一小物体，若已知该物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5，传送带A端到B端的距离为16 m，取sin 37°=0.6，g=10 m/s2，则小物体从A端运动到B端所需的时间是（　　） A．2.0s B．2.1s C．4.0s D．4.1s 二、多选题 4．（天津市第一中学滨海学校2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷）为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（    ）    A．顾客始终受到扶梯给的摩擦力的作用 B．顾客在加速过程是超重状态，匀速阶段则失重 C．顾客对扶梯作用力的方向先指左下方，再竖直向下 D．顾客离开电梯后，开始脚踩地面自己走的瞬间，会身体前倾，是因为惯性导致 三、解答题 5．（天津市宁河区芦台第二中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题）如图所示，质量的长木板静止在光滑水平面上，质量的物块以方向水平向右、大小的初速度冲上木板左端，物块与木板间的动摩擦因数，木板足够长，物块可视为质点，重力加速度取。 (1)求物块冲上木板的瞬间，物块与木板各自的加速度大小。 (2)求相对静止时的速度和所用时间。 (3)若相对静止后，立即进入粗糙地面，木板与地面间的动摩擦因数，求进入粗糙地面到木板停止过程中，物块的位移大小。 学科网（北京）股份有限公司 $ 牛顿定律速练题45分钟 重点题型 1、 牛顿第一定律和牛顿第三定律 1．下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零情况下的特例 B．向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释 C．牛顿是一个国际单位制基本单位， D．在航天器中因失重而处于漂浮状态的宇航员没有惯性 【答案】B 【详解】A．牛顿第一定律定性揭示了力与运动的关系，即力是产生加速度的原因，牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，有了牛顿第一定律才有牛顿第二定律，所以牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，并不是牛顿第二定律在合外力为零情况下的特例，故A错误； B．火箭向尾部喷气时，火箭对喷出的气体施加一个作用力，根据牛顿第三定律，气体对火箭必然施加一个反作用力，该力作为合外力作用于火箭，根据牛顿第二定律，使其产生一定的加速度，因此，火箭加速过程可用牛顿第二定律和第三定律解释。故B正确； C．牛顿是一个国际单位制导出单位，，故C错误； D．惯性是物体的固有属性，其大小由质量决定，物体在任何状态下都具有惯性，故D错误。 故选B。 2．如图所示，硬纸板在物理课本与水平桌面之间，现用水平拉力将硬纸板从课本底下向右迅速抽出（物理课本未滑离桌面）的过程中，下列说法正确的是（   ） A．硬纸板对物理课本的摩擦力方向水平向左 B．硬纸板对桌面的摩擦力方向水平向左 C．硬纸板受到的重力与桌面对硬纸板的支持力是一对平衡力 D．物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力大小相等 【答案】D 【详解】AB．物理课本和水平桌面相对于硬纸板向左运动，则它们受到硬纸板的摩擦力方向都是水平向右的，故AB错误； C．硬纸板受到的重力与桌面对硬纸板的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误； D．根据牛顿第三定律可得物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力大小相等，方向相反，故D正确。 故选D。 2、 牛顿第二定律基础应用 3．如图所示，A、B用轻质弹簧相连，A的质量是B的2倍，现用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，则（     ） A．弹簧的弹力小于0.5F B．撤去F的瞬间，A的加速度变大 C．撤去F的瞬间，B的加速度变大 D．若水平面粗糙，AB仍一起运动，弹簧的弹力变大 【答案】A 【详解】A．设，则。整体 得 对B，弹簧弹力 弹簧弹力，故A正确； B．撤去F瞬间，弹簧弹力不变。对A， 得 原来A加速度是，加速度变小，故B错误； C．撤去F瞬间，弹簧弹力不变，B受力不变，加速度不变，故C错误； D．水平面粗糙，设动摩擦因数为，整体 对B， 联立得，弹力不变，故D错误。 故选A。 4．通过手机上的智能程序，可以测出物体运动的加速度和位移的变化关系。如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧下端连着一质量为m的手机，手机下方用轻质细线连接质量为2m的小球，最初整个系统处于静止状态。取重力加速度大小为g，某时刻剪断细线，在手机向上加速运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．剪断细线瞬间，手机加速度大小为g B．剪断细线瞬间，小球加速度大小为2g C．手机速度最大时，弹簧处于压缩状态 D．手机运动到最高点时，弹簧处于压缩状态 【答案】D 【详解】AB．剪断细线之前，细线的拉力为 弹簧的弹力大小为 剪断细线瞬间，弹簧的弹力不变，则手机加速度大小为 小球加速度大小为，故AB错误； C．手机速度最大时，加速度为零，此时弹簧弹力与重力等大反向，即弹簧处于伸长状态，故C错误； D．根据简谐运动的对称性可知，手机在最低点和最高点的加速度大小相等，方向相反，即手机运动到最高点时加速度大小为2g，方向竖直向下，即 所以弹簧弹力大小为 方向竖直向下，弹簧处于压缩状态，故D正确。 故选D。 3、 超重失重 5．低空经济正迅猛崛起，成为全球瞩目的新兴力量。如图乙为某无人机从地面静止开始配送物资过程中在竖直方向运动的v-t图像，t3~t5过程图像为直线。以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为零，不计空气阻力和水平作用力。下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内，无人机处于超重状态 B．0~t1时间内，无人机的平均速度大小为 C．t2时刻，无人机只受重力 D．t3~t5时间内，无人机做匀减速直线运动回到地面 【答案】A 【详解】A．0~t1时间内，无人机向上做加速运动，则加速度向上，无人机处于超重状态，故A正确； B．0~t1时间内，若无人机做匀加速直线运动，则平均速度大小为 实际上，无人机做加速度增大的加速运动，其位移小于匀加速直线运动的位移，则无人机的平均速度大小小于，故B错误； C．t2时刻，无人机速度最大，此时加速度为0，受到竖直向下的重力和竖直向上的其它力，故C错误； D．t3~t5无人机速度逐渐减小，其加速度为定值，但速度大小仍为正，故其在竖直方向上做匀减速直线运动，仍向上运动直到速度减为0，故D错误。 故选A。 6．2025国际泳联世界游泳锦标赛在新加坡举行，假设游泳世锦赛中，某女运动员从跳台斜向上跳起，在空中完成一系列技术动作后落入水中，不计空气阻力。下列说法正确的是（     ） A．她在空中上升过程中处于超重状态 B．对她在空中的运动进行技术动作分析时，可以将其看作质点 C．她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度 D．入水过程中，水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小 【答案】D 【详解】A．运动员在空中运动时，不计空气阻力，只受重力作用，加速度为重力加速度，方向竖直向下，处于完全失重状态，A错误； B．分析运动员的技术动作时，需要考虑她的身体姿态及各部分的运动，不能忽略其形状和大小，因此不能将其视为质点，B错误； C．入水初期，若重力与水的作用力的合力沿速度方向的分量为正，运动员的速度大小仍会增大，因此不能断定即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度，C错误； D．水对运动员的作用力与运动员对水的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，D正确。 故选D。 4、 牛顿定律的综合应用 7．如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，、间的距离为，旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在处，经过一段时间运动到处，则下列说法正确的是（取）（     ） A．该行李经过5s到达处 B．该行李相对传送带滑行距离为 C．若传送带速度未知，行李最快要才能到达处 D．若传送带速度未知，为使行李由传送带左端到右端所用时间最短，则传送带速度至少为 【答案】D 【详解】A．该行李开始加速运动的加速度为 加速到与传送带共速时的时间 位移 匀速运动的时间 可知行李到达处经过的时间，A错误； B．该行李相对传送带滑行距离为，B错误； CD．若传送带速度未知，当行李一直加速时到达B点的时间最短，则 可得 即行李最快要才能到达处，此时传送带的速度至少为，C错误，D正确。 故选D。 8．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用，一架无人机连同所载货物质量，其动力系统所能提供的最大升力，运动过程中所受空气阻力大小恒为。取。（计算结果可用根号表示） (1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在时离地面的高度； (2)当无人机悬停在距离地面高度处时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。坠落过程中，在遥控设备的干预下动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。 【答案】(1)48m (2)2.5s 【详解】（1）无人机以最大升力竖直向上起飞时，受向上的升力、向下的重力和向下的空气阻力 根据牛顿第二定律 解得上升加速度 无人机从静止开始做匀加速直线运动，由位移公式 代入得 （2）失去升力后无人机坠落过程分为两个阶段： 失去升力的自由坠落阶段：无人机受向下的重力、向上的空气阻力，由牛顿第二定律 代入数值得坠落加速度 设该阶段最长运动时间为，此阶段末速度为 下落位移为 恢复最大升力后的减速下落阶段：无人机受向上的升力、向上的空气阻力、向下的重力，由牛顿第二定律 代入数值得减速加速度 为保证安全着地，要求落地时速度恰好为0，该阶段的下落位移为 两个阶段总位移等于初始高度，即 得 9．如图所示，质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量为的木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求： (1)水平拉力的大小； (2)减小拉力，木块沿铁箱左侧壁落到底部（不反弹），此时箱的速度为，立即撤去拉力，又经一段时间木块达铁箱右侧壁，此时木块的速度为，则铁箱的长度是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）木块在竖直方向上，根据平衡条件有 在水平方向上，根据牛顿第二定律有 对整体分析，根据牛顿第二定律有 联立解得 （2）对木块，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有， 对铁箱，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有 联立解得 小试牛刀 一、单选题 1．（天津市耀华中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题）薄雾漫过江岸，渔夫枕着涛声，将小船摇进温柔的水光里。如图所示，渔夫正撑杆使船离岸，下列说法正确的是（　　） A．渔夫与船之间存在摩擦力 B．杆的弯曲是由于受到杆对渔夫的力 C．杆对岸的力大于岸对杆的力 D．渔夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力 【答案】A 【详解】A．渔夫与船之间存在相对运动的趋势，则它们之间存在摩擦力，故A正确； B．杆的弯曲是由于受到渔夫对杆的力，故B错误； CD．杆对岸的力与岸对杆的力是一对相互作用力，大小相等；渔夫对杆的力和岸对杆的力不是一对相互作用力，故CD错误。 故选A。 2．（天津市第九十五中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 【答案】C 【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误； B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度， 对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有 则地面对木箱的支持力大小不变，B错误； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得， C正确，D错误。 故选C。 3．（天津市北京师范大学天津生态城附属学校2025-2026学年高三上学期期中物理试卷）如图，与水平面夹角θ=37°的传送带正以10 m/s的速度顺时针运行。在传送带的A端轻轻地放一小物体，若已知该物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5，传送带A端到B端的距离为16 m，取sin 37°=0.6，g=10 m/s2，则小物体从A端运动到B端所需的时间是（　　） A．2.0s B．2.1s C．4.0s D．4.1s 【答案】C 【详解】传送带顺时针运行，小物块所受的摩擦力方向不变，一直沿传送带向上，根据牛顿第二定律得 物块速度方向与传送带运行方向相反，物块做匀加速运动，根据 得 故选C。 二、多选题 4．（天津市第一中学滨海学校2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷）为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（    ）    A．顾客始终受到扶梯给的摩擦力的作用 B．顾客在加速过程是超重状态，匀速阶段则失重 C．顾客对扶梯作用力的方向先指左下方，再竖直向下 D．顾客离开电梯后，开始脚踩地面自己走的瞬间，会身体前倾，是因为惯性导致 【答案】CD 【详解】A．匀速时，顾客只受重力和支持力，不受摩擦力，故A错误； B．在向上加速运动时，顾客具有竖直方向的分加速度，顾客处于超重状态，在匀速阶段，处于平衡状态，故B错误； C．在慢慢加速的过程中，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向左下方；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用力为压力，方向竖直向下。故C正确； D．顾客离开电梯后，开始脚踩地面自己走的瞬间，脚接触地面后速度变为零，上半身速度还保持不变，会身体前倾，是因为惯性导致。故D正确。 故选CD。 三、解答题 5．（天津市宁河区芦台第二中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题）如图所示，质量的长木板静止在光滑水平面上，质量的物块以方向水平向右、大小的初速度冲上木板左端，物块与木板间的动摩擦因数，木板足够长，物块可视为质点，重力加速度取。 (1)求物块冲上木板的瞬间，物块与木板各自的加速度大小。 (2)求相对静止时的速度和所用时间。 (3)若相对静止后，立即进入粗糙地面，木板与地面间的动摩擦因数，求进入粗糙地面到木板停止过程中，物块的位移大小。 【答案】(1)2m/s2，4m/s2 (2)2m/s，0.5s (3)0.64m 【详解】（1）物块在木板上滑动时，水平方向受向左的滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律得 解得物块加速度am=2m/s2 木板受到物块的向右摩擦力，根据牛顿第二定律 解得木板加速度aM=4m/s2 （2）设经过时间t达到共同速度v，由运动学公式 解得t=0.5s， v=2m/s。 （3）进入粗糙区域后，若两物体保持相对静止，整体加速度 此时物块所受静摩擦力ma超过物块的最大静摩擦力μ1mg，故发生相对滑动； 对木板分析，由牛顿第二定律 解得 木板减速至停止时间由 解得t2=0.4s 此过程中物块位移 代入数据得xm=0.64m 学科网（北京）股份有限公司 $