专题04 运动和力的关系（学考真题汇编，北京专用）2027年高中物理
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内容正文：
专题04 运动和力的关系
6类高频考点
目 录
✅考点一 实验：探究加速度与力、质量的关系
✅考点二 牛顿第二定律
✅考点三 牛顿运动定律的两类基本问题
✅考点四 牛顿运动定律的应用
✅考点五 动力学图像问题
✅考点六 斜面模型中的动力学问题
考点一 实验：探究加速度与力、质量的关系（共3题）
1.(2026·北京·学业考试真题)(多选)用如图所示实验装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验。
（1）下面列出了一些实验器材：打点计时器、交流电源、纸带、带滑轮的长木板、垫木、小车和砝码、槽码。除以上器材外，还需要的实验器材是 （选填选项前字母）。
A．秒表 B．天平（附砝码） C．刻度尺
（2）实验中需要计算小车的加速度。如图所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻两计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2，则小车的加速度a= 。
（3）某同学探究得出“保持物体所受合力不变，其加速度与质量成反比”结论，做出如图所示的图像。由图像可知，小车受到的合力的大小是 N（保留到小数点后1位）。
（4）该同学在探究过程中先用垫木将长木板的一端垫高，以平衡小车受到的摩擦力，再进行探究实验。“平衡摩擦力”的目的是 。
【答案】① BC CB ② ③ 0.2 ④ 使小车重力沿斜面的分力等于摩擦力，则绳对小车的拉力等于小车所受合力
【详解】
（1）[1]打点计时器是一种计时仪器，不需要秒表；小车的质量需要测量，需要天平；刻度值用来测量计时点间距。故选BC。
（2）[2]小车的加速度为（3）[3]根据得小车所受合力等于图线斜率（4）[4]平衡摩擦力的作用是使小车重力沿斜面的分力等于摩擦力，则绳对小车的拉力等于小车所受合力。
2.(2024·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)某同学做“探究加速度a与拉力F的关系”实验。保持小车的质量不变，改变小车所受的拉力，得到拉力F和加速度a的数据，并在图坐标系中描出这些数据点。
（1）请在图中画出图像。
（2）由该图像可知，小车的加速度a与它所受拉力F成 （选填“正比”或“反比”）。
【答案】（1） （2）正比
【讲解】(1) 根据作图原则使尽可能多的点在所画的图像上，如果有些数据不在图像上，则让这些数据尽可能对称的分布在图像两侧，如图所示
(2) 由图像可知为一条倾斜直线，则小车的加速度a与它所受所用力F成正比，故填正比。
3.(2023·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)某同学利用控制变量法探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图1所示。在探究加速度与质量的关系时，需要保持小车 （选填“质量”或“所受作用力”）不变。他正确操作实验和处理数据，得到如图2所示的图像。由图像可知，小车的加速度与小车的质量成 （选填“正比”或“反比”）。
【答案】① 所受作用力 ② 反比
【详解】[1]在探究加速度与质量的关系时，需要保持小车所受作用力不变。[2]由图像可知，图像是一条经过坐标原点的倾斜的直线，说明加速度a与成正比，即小车的加速度与小车的质量成反比。
考点二 牛顿第二定律（共4题）
(2025·北京市第一次普通高中·学业考试真题)如图1所示，“福建舰”是我国自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。停泊在船坞内的“福建舰”成功进行了电磁弹射试验。图2为弹射过程的简化示意图，试验中，静止的小车被电磁弹射器从处加速到处，然后滑行到处水平飞出，落入水中。不计空气阻力。
1.若小车从处到处做匀加速直线运动，小车所受的合力（ ）
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 保持不变
D. 先减小后增大
2.小车从处水平飞出到落水前做（ ）
A. 平抛运动
B. 自由落体运动
C. 匀速直线运动
D. 匀减速直线运动
3.小车从处水平飞出到落水前（ ）
A. 加速度逐渐增大
B. 重力势能逐渐增大
C. 动能逐渐增大
D. 机械能逐渐增大
【答案】1. C 2. A 3. C
【讲解】(1)题详解：
小车从处到处做匀加速直线运动，即加速度a不变，根据牛顿第二定律F=ma可知，小车所受的合力恒定不变，故选C。
(2)题详解：
小车从处水平飞出到落水前，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，即小车做平抛运动，故选A。
(3)题详解：
小车从处水平飞出到落水前，因只受重力作用，则加速度恒定为g不变，随高度降低，则重力势能逐渐减小，速度逐渐变大，可知动能逐渐变大，因只有重力做功，则机械能守恒。
故选C。
4.(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
5.(2024·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)某学习小组设计制作了一个“水平加速度测量仪”，用来测量列车在平直轨道上运行时的加速度，其装置如图所示。两根轻弹簧的一端分别固定在测量仪外壳上，另一端分别连在滑块上，滑块上固定一指针，轻弹簧和滑块都套在光滑的连杆上，在连杆附近与杆平行处固定一标尺。将测量仪水平固定在列车上，使连杆与列车运行方向平行。当列车停止时，两弹簧处于原长，指针指在标尺的0刻度处。当列车加速运动，滑块与列车相对静止时，读出指针所指的标尺刻度，可得到列车运行的加速度。已知滑块质量为，两弹簧的劲度系数均为，且弹簧始终在弹性限度内。
（1）当指针指向0点左侧刻度时，求列车的加速度大小，并说明加速度的方向。
（2）若要将加速度值标注在标尺上，某同学认为加速度的刻度值应该是均匀的。你同意该同学的观点吗？请说明理由。
【答案】（1），方向水平向右 （2）该同学的观点正确。由（1）中的计算结果可知，加速度与滑块相对0刻度的位移成正比，故加速度的刻度应该是均匀的。
【讲解】(1) 左边弹簧被压缩，弹力向右右边弹簧被拉长，弹力向右滑块的加速度的大小方向水平向右，因为列车与滑块相对静止，所以列车的加速度大小为，方向水平向右。
(2) 略。
6.(2023·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)如图所示，一水平拉力作用在质量的物体上，物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，加速度的大小。求：
（1）物体所受水平拉力的大小；
（2）物体在末的速度大小。
【答案】（1）；（2）
【详解】
（1）一水平拉力作用在质量的物体上，加速度的大小，根据牛顿第二定律可得（2）由速度时间公式，可得物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，在末的速度大小为
考点三 牛顿运动定律的两类基本问题（共10题）
1.(2025-2026高一上·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·北京市第一次普通高中·学业考试真题)如图所示，质量为m的物体在水平向右的拉力F作用下，从时刻由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。已知，。求：
（1）物体加速度的大小a；
（2）2.0s末物体速度的大小v；
（3）2.0s内物体位移的大小x。
【答案】（1） （2）4.0m/s （3）4.0m
【讲解】(1) 根据牛顿第二定律解得物体加速度的大小为
(2) 根据运动学公式解得2.0s末物体速度的大小
(3) 根据运动学公式解得2.0s内物体位移的大小
3.(2025·北京市第一次普通高中·学业考试真题)如图所示，一质量的物体静止在光滑的水平面上，在水平向右的拉力作用下，开始做匀加速直线运动。
（1）画出物体加速运动时的受力示意图。
（2）求物体加速度的大小。
（3）求物体在末速度的大小。
【答案】（1） （2） （3）
【讲解】(1) 物体加速运动时受重力、地面的支持力和拉力作用，则受力示意图如图
(2) 根据牛顿第二定律解得
(3) 末速度的大小解得
4.(2025·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，质量的物体在水平向右的拉力作用下，从时刻由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，加速度的大小。
（1）画出物体的受力示意图。
（2）求物体所受水平拉力的大小。
（3）求物体在前内运动的位移大小。
【答案】（1） （2）4N （3）4m
【讲解】(1) 对物体进行受力分析，如图所示
(2) 由牛顿第二定律得，
(3) 由运动学公式得
5.(2024·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，一水平拉力作用在质量的物体上，物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，加速度的大小。求：
（1）物体所受水平拉力的大小；
（2）物体在内的位移大小。
【答案】（1）2.0N （2）4.0m
【讲解】(1) 根据牛顿第二定律代入数据解得(2) 根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得，物体在内运动的位移大小代入数据解得
6.(2024·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)如图所示，用4.0N的水平拉力，使质量为2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前 3.0s内运动的位移大小x。
【答案】（1）；（2）9m
【详解】
（1） 根据牛顿第二定律得解得（2）由位移公式，可得x=9m
7.(2023·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，质量m = 2.0 kg的物体放在光滑水平面上。物体在水平拉力F = 4.0 N作用下由静止开始运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0 s内运动的位移大小x。
【答案】（1）；（2）4.0m
【详解】
（1）根据牛顿第二定律（2）前2.0 s内物体位移的大小
8.(2023·北京房山·学业考试真题)如图所示，用F=8.0N的水平拉力，使质量m=2.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，求：
(1)物体加速度的大小a；
(2)物体在t=2.0 s内位移的大小x。
【答案】（1）4.0m/s8.0m
【详解】(1) 物体是在光滑的水平面上，水平方向只受F的作用，由牛顿第二定律可得，F=ma，所以加速度的大小为，a=F/m=4.0m/s2；
(2) 由位移公式得，x=×4×22m=8.0m，点睛：对物体受力分析，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小；由位移的公式可以求得位移．
9.(2022·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图 所示，用 F 3.0N 的水平拉力，使质量 m 1.0kg 的物体由静止开始沿光滑水平面 做匀加速直线运动。求：
(1)物体加速度的大小 a；
(2)物体在前 2.0s 内位移的大小 x。
【答案】（1）；（2）
【详解】
（1）由牛顿第二定律可得物体的加速度（2）由运动学公式可得物体在前 2.0s 内位移的大小为
10.(2021·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，用F=4.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。
【答案】（1）；（2）
【详解】
（1）根据牛顿第二定律（2）前2.0s内物体位移的大小
考点四 牛顿运动定律的应用（共6题）
1.(2026·北京·学业考试真题)如图所示，沿水平方向运动的汽车内，一质量为的物块紧贴在车厢左侧的竖直内壁上，且与车厢保持相对静止，物块与车厢左壁间的动摩擦因数为μ，另一质量为的小球通过轻质细线与车厢顶部连接，细线与竖直方向的夹角为α。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车一定向右加速运动
B. 细线中的拉力大小为
C. 物块与车厢左壁之间的摩擦力大小为
D. 物块受到车厢左壁的弹力大小为
【答案】D
【详解】AB．根据题意，对小球受力分析，如图所示 竖直方向由水平方向由牛顿第二定律有可得方向水平向右，则小车和物块的加速度也是水平向右的，则小车可能做向右的加速运动，也能做向左的减速运动，故AB错误；CD．根据题意，对物块受力分析，如图所示 则有竖直方向的静摩擦力大小为摩擦力不一定达到最大静摩擦力，故C错误，D正确。故选D。
2.(2023·北京房山·学业考试真题)如图所示，汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的，则汽车所受的合力（ ）
A. 保持不变
B. 越来越大
C. 越来越小
D. 先变大后变小
【答案】A
【详解】如果他的猜想是正确的，汽车在制动后做匀减速直线运动。汽车运动的加速度恒定，由牛顿第二定律F=ma，可知汽车所受的合力保持不变。故选A。
3.(2025-2026高一上·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.(2026·北京市第一次普通高中·学业考试真题)某同学设计了一个加速度测量仪，用来测量地铁做水平直线运动时的加速度。一段不可伸长的轻质细线一端连接小球，另一端悬挂于车厢顶部O点，如图所示。当地铁静止时，细线沿竖直方向；当地铁加速或减速运动时，细线偏离竖直方向。当小球与地铁保持相对静止时，根据细线与竖直方向的夹角，可得到地铁的加速度。将不同角度对应的加速度标注在刻度盘上，就可用此装置直接测量地铁的加速度。重力加速度为g。
（1）在一段时间内，细线偏离竖直方向的角度为θ。
①在图1中画出小球的受力示意图；
②求此时地铁加速度a的大小和方向。
（2）规定水平向左为正方向，若图2中A处对应的加速度记为。
①处标记的加速度应为 ；
②有同学认为B处应标记“”。你认为该同学的说法是否正确并说明理由。（可能用到：，）
【答案】（1）① ；②，方向水平向左 （2）①；② 不正确
【讲解】(1) ① 小球受重力、绳的拉力，如图 ② 设小球的质量为m，细线的拉力为，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，分解拉力并列方程水平方向竖直方向解得，方向水平向左
(2) ①根据对称性可知，处标记的加速度与A处加速度等大反向，所以应标记为② 根据（1）的推导结果可知，加速度与成正比，与夹角不成正比，因此在B处不应标注。
5.(2023·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)某学习小组的同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”测量竖直运行电梯的加速度。测量仪如图所示，轻弹簧上端固定在测量仪外壳上，弹簧下端悬挂一个小球，弹簧左侧沿竖直方向固定一标尺。当小球静止时，弹簧下端的指针所指标尺位置标为“0”刻度线。将测量仪沿竖直方向固定在电梯轿厢侧壁上。已知弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。
（1）当电梯静止时，求弹簧的伸长量x0；
（2）在标尺的刻度值x处可标注电梯加速度a的大小和方向，请说明标注依据。
【答案】（1）；（2）当x < 0时，a > 0，表示电梯加速度方向竖直向上；当x > 0时，a < 0，表示电梯加速度方向竖直向下。
【详解】
（1）小球处于静止状态，根据二力平衡解得 （2）以“0”刻度线为坐标原点，选取竖直向上为正方向，建立一维坐标系。当指针指在刻度值为x的刻度线时，根据牛顿第二定律解得 可知加速度a与刻度值x一一对应，可以在刻度值x处，标注加速度值为。当x < 0时，a > 0，表示电梯加速度方向竖直向上；当x > 0时，a < 0，表示电梯加速度方向竖直向下。
6.(2025-2026高一上·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
考点五 动力学图像问题（共1题）
1.(2022·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平桌面上，上端放有质量为m的物块P，物块处于静止状态。（重力加速度为g）
（1）求物块P静止时弹簧的压缩量L；
（2）用竖直向上的力F作用在P上，使其从静止开始向上做加速度为a的匀加速直线运动，直到脱离弹簧。对于这一过程，以x表示P离开静止位置的位移，甲、乙两位同学分别画出如图A和图B所示的F-x图像，你认为哪个图像是正确的，并通过推理说明你判断的依据。
【答案】（1）；（2）图B，见解析
【详解】
（1）对物块P物块静止受力分析如下图所示 根据共点力平衡条件，有根据胡克定律，弹簧弹力上面两式解得（2）对物块P运动过程受力分析如下图所示 设物块P的加速度为a，根据牛顿第二定律，有根据胡克定律有联合上面两式，结合（1）解可得因为ma、k均为定值，所以图B所示的F－x图像正确。
考点六 斜面模型中的动力学问题（共2题）
(2023·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)请阅读下述文字，完成以下各题。
如图所示，一名滑雪者沿山坡加速下滑。不计空气阻力。在下滑过程中
1.滑雪者的受力情况是（ ）
A. 受重力、支持力和摩擦力
B. 只受支持力
C. 只受摩擦力
D. 只受重力
2.滑雪者的动能（ ）
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 保持不变
D. 先减小后增大
3.滑雪者对山坡的压力和山坡对滑雪者的支持力（ ）
A. 大小相等，方向相同
B. 大小不等，方向相反
C. 大小相等，方向相反
D. 大小不等，方向相同
【答案】1. A 2. A 3. C
【讲解】(1)题详解：
滑雪者的受重力、支持力和摩擦力，故选A。
(2)题详解：
滑雪者的速度不断增加，则动能逐渐增大，故选A。
(3)题详解：
滑雪者对山坡的压力和山坡对滑雪者的支持力互为作用力和反作用，则大小相等，方向相反，故选C。
4.(2025-2026高一上·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。
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专题04运动和力的关系
考点一实验：探究加速度与力、质量的关系（共3题）
1.【答案】①BCCB②
X2-X1
③0.2④使小车重力沿斜面的分力等于摩擦力，则绳对小车的
拉力等于小车所受合力
a/(m.s2)
1.00
0.75
2.【答案】
(1)
0.50
(2)正比
0.25
十十
0
0.10.20.30.4FN
a/(m·s2)
1.00
0.75
0.50
0.25
0
0.1
0.2030.4FN(②)由图像可知为一条倾斜直线，则小车的加速度a与它所受所用力F
成正比，故填正比。
3.【答案】①所受作用力
②反比
考点二牛顿第二定律（共4题）
3.【答案】1.C2.A3.C
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F
4.【答案】(1)
7777777777777n
(2)a=2.0m/s2
(3)
mg
v=8.0m/s
777777
777777777
a=2.0m/s2
m
mg
(2)根据牛顿第二定律
解得
(3)物体在4.0s末速度大小v=at解得v=8.0m/s
5【答案】（①）价，方向水平向右
2kx
(2)该同学的观点正确。由(1)中的计算结果可知
a∝X,加速度与滑块相对0刻度的位移x成正比，故加速度的刻度应该是均匀的。
6.【答案】(1)F=4.0N;(2)v=4.0m/s
考点三牛顿运动定律的两类基本问题（共10题）
1.【答案】AC
2.【答案】(1)2.0m/s
(2)4.0m/s(3)4.0m
F
3.【答案】(1)
(2)3.0m/s2
(3)6.0m/s
77777777777777
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F
7777777777777
a=3.0m/s2
m
Ymg
(2)根据牛顿第二定律
解得
(3)2.0s末速度的大小v=at解得v=6.0m/s
↑N
4.【答案】(1)
7777777777X777777777
(2)4N(3)4m
mg
个N
F
7777777777X7777777777
F=ma=4N
mg
(2)由牛顿第二定律得，
③)由运动学公式得x=5at=专×2×4m=4m
2
5.【答案】(1)2.0N(2)4.0m
6.【答案】(1)2m/s2;(2)9n
7.【答案】(1)2.0m/s2:(2)4.0m
8.【答案】(1)4.0m/s8.0m
9.【答案】(1)3.0m/s2:(2)6.0m
10.【答案】(1)a=4.0m/s2:(2)x=8.0m
考点四牛顿运动定律的应用（共6题）
1.【答案】D
314
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2.【答案】A
3.【答案】D
B
4.【答案】(1)①
；②a=gtan0,方向水平向左
(2)①-a0;②不正
YG
确
5【答案】(1)，(2)当x<0时，a>0,表示电梯加速度方向竖直向上：当×>0时，a<0,表
mg
示电梯加速度方向竖直向下。
6.【答案】(1)6m/s
(2)0.083
(3)4.8m
考点五动力学图像问题（共1题）
1【容案】1)L=兴：②图B,见解析
考点六斜面模型中的动力学问题（共2题）
3.【答案】1.A2.A3.C
4.【答案】BC
414
专题04 运动和力的关系
6类高频考点
目 录
✅考点一 实验：探究加速度与力、质量的关系
✅考点二 牛顿第二定律
✅考点三 牛顿运动定律的两类基本问题
✅考点四 牛顿运动定律的应用
✅考点五 动力学图像问题
✅考点六 斜面模型中的动力学问题
考点一 实验：探究加速度与力、质量的关系（共3题）
1.(2026·北京·学业考试真题)(多选)用如图所示实验装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验。
（1）下面列出了一些实验器材：打点计时器、交流电源、纸带、带滑轮的长木板、垫木、小车和砝码、槽码。除以上器材外，还需要的实验器材是 （选填选项前字母）。
A．秒表 B．天平（附砝码） C．刻度尺
（2）实验中需要计算小车的加速度。如图所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻两计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2，则小车的加速度a= 。
（3）某同学探究得出“保持物体所受合力不变，其加速度与质量成反比”结论，做出如图所示的图像。由图像可知，小车受到的合力的大小是 N（保留到小数点后1位）。
（4）该同学在探究过程中先用垫木将长木板的一端垫高，以平衡小车受到的摩擦力，再进行探究实验。“平衡摩擦力”的目的是 。
2.(2024·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)某同学做“探究加速度a与拉力F的关系”实验。保持小车的质量不变，改变小车所受的拉力，得到拉力F和加速度a的数据，并在图坐标系中描出这些数据点。
（1）请在图中画出图像。
（2）由该图像可知，小车的加速度a与它所受拉力F成 （选填“正比”或“反比”）。
3.(2023·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)某同学利用控制变量法探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图1所示。在探究加速度与质量的关系时，需要保持小车 （选填“质量”或“所受作用力”）不变。他正确操作实验和处理数据，得到如图2所示的图像。由图像可知，小车的加速度与小车的质量成 （选填“正比”或“反比”）。
考点二 牛顿第二定律（共4题）
(2025·北京市第一次普通高中·学业考试真题)如图1所示，“福建舰”是我国自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。停泊在船坞内的“福建舰”成功进行了电磁弹射试验。图2为弹射过程的简化示意图，试验中，静止的小车被电磁弹射器从处加速到处，然后滑行到处水平飞出，落入水中。不计空气阻力。
1.若小车从处到处做匀加速直线运动，小车所受的合力（ ）
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 保持不变
D. 先减小后增大
2.小车从处水平飞出到落水前做（ ）
A. 平抛运动
B. 自由落体运动
C. 匀速直线运动
D. 匀减速直线运动
3.小车从处水平飞出到落水前（ ）
A. 加速度逐渐增大
B. 重力势能逐渐增大
C. 动能逐渐增大
D. 机械能逐渐增大
4.(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。
5.(2024·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)某学习小组设计制作了一个“水平加速度测量仪”，用来测量列车在平直轨道上运行时的加速度，其装置如图所示。两根轻弹簧的一端分别固定在测量仪外壳上，另一端分别连在滑块上，滑块上固定一指针，轻弹簧和滑块都套在光滑的连杆上，在连杆附近与杆平行处固定一标尺。将测量仪水平固定在列车上，使连杆与列车运行方向平行。当列车停止时，两弹簧处于原长，指针指在标尺的0刻度处。当列车加速运动，滑块与列车相对静止时，读出指针所指的标尺刻度，可得到列车运行的加速度。已知滑块质量为，两弹簧的劲度系数均为，且弹簧始终在弹性限度内。
（1）当指针指向0点左侧刻度时，求列车的加速度大小，并说明加速度的方向。
（2）若要将加速度值标注在标尺上，某同学认为加速度的刻度值应该是均匀的。你同意该同学的观点吗？请说明理由。
6.(2023·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)如图所示，一水平拉力作用在质量的物体上，物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，加速度的大小。求：
（1）物体所受水平拉力的大小；
（2）物体在末的速度大小。
考点三 牛顿运动定律的两类基本问题（共10题）
1.(2025-2026高一上·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·北京市第一次普通高中·学业考试真题)如图所示，质量为m的物体在水平向右的拉力F作用下，从时刻由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。已知，。求：
（1）物体加速度的大小a；
（2）2.0s末物体速度的大小v；
（3）2.0s内物体位移的大小x。
3.(2025·北京市第一次普通高中·学业考试真题)如图所示，一质量的物体静止在光滑的水平面上，在水平向右的拉力作用下，开始做匀加速直线运动。
（1）画出物体加速运动时的受力示意图。
（2）求物体加速度的大小。
（3）求物体在末速度的大小。
4.(2025·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，质量的物体在水平向右的拉力作用下，从时刻由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，加速度的大小。
（1）画出物体的受力示意图。
（2）求物体所受水平拉力的大小。
（3）求物体在前内运动的位移大小。
5.(2024·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，一水平拉力作用在质量的物体上，物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，加速度的大小。求：
（1）物体所受水平拉力的大小；
（2）物体在内的位移大小。
6.(2024·北京市第一次普通高中学·学业考试真题)如图所示，用4.0N的水平拉力，使质量为2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前 3.0s内运动的位移大小x。
7.(2023·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，质量m = 2.0 kg的物体放在光滑水平面上。物体在水平拉力F = 4.0 N作用下由静止开始运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0 s内运动的位移大小x。
8.(2023·北京房山·学业考试真题)如图所示，用F=8.0N的水平拉力，使质量m=2.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，求：
(1)物体加速度的大小a；
(2)物体在t=2.0 s内位移的大小x。
9.(2022·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图 所示，用 F 3.0N 的水平拉力，使质量 m 1.0kg 的物体由静止开始沿光滑水平面 做匀加速直线运动。求：
(1)物体加速度的大小 a；
(2)物体在前 2.0s 内位移的大小 x。
10.(2021·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，用F=4.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。
考点四 牛顿运动定律的应用（共6题）
1.(2026·北京·学业考试真题)如图所示，沿水平方向运动的汽车内，一质量为的物块紧贴在车厢左侧的竖直内壁上，且与车厢保持相对静止，物块与车厢左壁间的动摩擦因数为μ，另一质量为的小球通过轻质细线与车厢顶部连接，细线与竖直方向的夹角为α。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车一定向右加速运动
B. 细线中的拉力大小为
C. 物块与车厢左壁之间的摩擦力大小为
D. 物块受到车厢左壁的弹力大小为
2.(2023·北京房山·学业考试真题)如图所示，汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的，则汽车所受的合力（ ）
A. 保持不变
B. 越来越大
C. 越来越小
D. 先变大后变小
3.(2025-2026高一上·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.(2026·北京市第一次普通高中·学业考试真题)某同学设计了一个加速度测量仪，用来测量地铁做水平直线运动时的加速度。一段不可伸长的轻质细线一端连接小球，另一端悬挂于车厢顶部O点，如图所示。当地铁静止时，细线沿竖直方向；当地铁加速或减速运动时，细线偏离竖直方向。当小球与地铁保持相对静止时，根据细线与竖直方向的夹角，可得到地铁的加速度。将不同角度对应的加速度标注在刻度盘上，就可用此装置直接测量地铁的加速度。重力加速度为g。
（1）在一段时间内，细线偏离竖直方向的角度为θ。
①在图1中画出小球的受力示意图；
②求此时地铁加速度a的大小和方向。
（2）规定水平向左为正方向，若图2中A处对应的加速度记为。
①处标记的加速度应为 ；
②有同学认为B处应标记“”。你认为该同学的说法是否正确并说明理由。（可能用到：，）
5.(2023·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)某学习小组的同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”测量竖直运行电梯的加速度。测量仪如图所示，轻弹簧上端固定在测量仪外壳上，弹簧下端悬挂一个小球，弹簧左侧沿竖直方向固定一标尺。当小球静止时，弹簧下端的指针所指标尺位置标为“0”刻度线。将测量仪沿竖直方向固定在电梯轿厢侧壁上。已知弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。
（1）当电梯静止时，求弹簧的伸长量x0；
（2）在标尺的刻度值x处可标注电梯加速度a的大小和方向，请说明标注依据。
6.(2025-2026高一上·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。
考点五 动力学图像问题（共1题）
1.(2022·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平桌面上，上端放有质量为m的物块P，物块处于静止状态。（重力加速度为g）
（1）求物块P静止时弹簧的压缩量L；
（2）用竖直向上的力F作用在P上，使其从静止开始向上做加速度为a的匀加速直线运动，直到脱离弹簧。对于这一过程，以x表示P离开静止位置的位移，甲、乙两位同学分别画出如图A和图B所示的F-x图像，你认为哪个图像是正确的，并通过推理说明你判断的依据。
考点六 斜面模型中的动力学问题（共2题）
(2023·北京市第二次普通高中学·学业考试真题)请阅读下述文字，完成以下各题。
如图所示，一名滑雪者沿山坡加速下滑。不计空气阻力。在下滑过程中
1.滑雪者的受力情况是（ ）
A. 受重力、支持力和摩擦力
B. 只受支持力
C. 只受摩擦力
D. 只受重力
2.滑雪者的动能（ ）
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 保持不变
D. 先减小后增大
3.滑雪者对山坡的压力和山坡对滑雪者的支持力（ ）
A. 大小相等，方向相同
B. 大小不等，方向相反
C. 大小相等，方向相反
D. 大小不等，方向相同
4.(2025-2026高一上·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
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