2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)：牛頓運動定律 測試卷

專題3.4牛頓運動定律精品測試卷

班級姓名學(xué)號分數(shù)-----------

【滿分：100分時間：90分鐘】

一、選擇題（本題共16小題，每小題4分，共64分。在每小題給出的四個選項中第1?12題只有一項符合

題目要求，第13?16題有多項符合題目要求，全選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

1.（天津市河北區(qū)2025屆二模）如圖所示，ab、cd是豎直面內(nèi)兩根固定的光滑細桿，ab、cd兩端位于相

切的兩個豎直圓周上。每根桿上都套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），兩個滑環(huán)分別從a、c處釋放（初速度

為零），用;、依次表示滑環(huán)從a到6和從c到d所用的時間，則（）

A.4>t2

B.4=J

C.八<t2

D.4和J的大小以上三種狀況都有可能

【答案】B

【解析】設(shè)軌道與豎直方向的傾角9,依據(jù)幾何關(guān)系得，軌道的長度/=（2兆+2兆）cose,加速度:

a=mgc°s"0,依據(jù)得，t=,與傾角無關(guān)，則ti=t2,故B正確，ACD錯誤。

m2Ve

2.（河北衡水中學(xué)2025屆調(diào)研）質(zhì)量相等的a、b兩物體，分別從粗糙斜面上的同一位置由靜止下滑，滑

到斜面底端時進入粗糙水平面接著滑行一段距離后停下，不計從斜面底端進入水平面時的能量損失。已知

兩物體運動的L力圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）

A.在整個運動過程中，a的平均速度比b的平均速度小

B.a與斜面間的動摩擦因數(shù)比b與斜面間的動摩擦因數(shù)大

C.a在水平面上滑行的距離比b在水平面上滑行的距離長

D.在整個運動過程中，a克服摩擦力做功比b克服摩擦力做功多

【答案】C

【解析】由圖象可知，a整個過程中的位移大于b的位移，但由于所用的時間關(guān)系不知，所以無法比較兩物

體的平均速度大小，故A錯誤；由圖可知，a在斜面上運動時的加速度比b的大，由牛頓其次定律可得：

a=gsin9—〃gcos，，所以a與斜面間的動摩擦因數(shù)比b與斜面間的動摩擦因數(shù)小，故B錯誤；由V-/圖

象可知，圖線與時間軸所圍的面積表示位移，所以a在水平面上滑行的距離比b在水平面上滑行的距離長,

故C正確；對兩物體從靜止到停下過程中由動能定理可知，重力所做的功等于克服摩擦力所做的功，由于

重力做功相等，所以在整個運動過程中，a克服摩擦力做功比b克服摩擦力做功相等，故D錯誤。

3.（山東省青島市2024年高三三模）膠州灣大橋是青島市境內(nèi)黃島區(qū)、城陽區(qū)以及李滄區(qū)的跨海通道，對

進一步加快山東半島城市群建設(shè)有著重要意義。如圖，設(shè)橋體中三塊相同的鋼箱梁1、2、3受到鋼索a、b、

c拉力的方向相同，相鄰鋼箱梁間的作用力均沿水平方向，下列說法正確的是（）

A.鋼箱梁1對2的作用力大于鋼箱梁2對1的作用力B.鋼箱梁3所受合力最大

C.鋼箱梁2、3間作用力大于鋼箱梁1、2間作用力D.鋼索c上的拉力大于鋼索b上的拉力

【答案】C

【解析】鋼箱梁1對2的作用力與鋼箱梁2對1的作用力是作用力與反作用力，大小相等，方向相反，故A

錯誤；每個鋼箱梁都處于平衡狀態(tài)，合力均為零，故B錯誤；對鋼箱梁2受力分析，設(shè)鋼索的拉力與水平

方向的夾角為氏由平衡條件知居3=42+Teos。，所以鋼箱梁1、2間作用力小于鋼箱梁2、3間作用力，

故C正確；由豎直方向受力平衡知小沅夕=mg,可得T=鋼索拉力的方向相同，所以三塊鋼箱梁受

sinO

到鋼索的拉力大小相等，故D錯誤。

小「十方一

vwg

4.（2024年陜西省咸陽市高三二模）如圖所示，質(zhì)量為〃的球置于斜面上，被一個豎直擋板攔住?，F(xiàn)用一

個水平向右的力尸拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度為a的勻加速直線運動，忽視一切摩擦，下列

說法正確的是（）

A.斜面和擋板對球的彈力的合力等于儂

B.若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零

C.若加速度足夠小，則豎直擋板對球的彈力可能為零

D.若加速度不斷的增大，斜面對球不僅有彈力，而且該彈力是一個定值

【答案】D

【解析】以小球為探討對象，分析受力狀況，

Fi

mg

如圖：受重力儂、豎直擋板對球的彈力K和斜面的彈力依據(jù)牛頓其次定律知小球所受的合力為儂，即

重力、斜面和擋板對球的彈力三個力的合力等于面和擋板對球的彈力的合力不等于故A錯誤。設(shè)

斜面的加速度大小為a,依據(jù)牛頓其次定律得

豎直方向：Ecos。=儂?①

水平方向：Fi-Asin9=ma,②

由①看出，斜面對球的彈力A大小不變，與加速度無關(guān)，不行能為零。由②看出，若加速度足夠小時，K

=Esin。=^tan。W0.故BC錯誤。若尸增大，a增大，斜面的彈力E大小不變。故D正確。

5.（2024年湖北省黃岡中學(xué)高考三模）如圖所示，傾角為a的斜面固定在水平地面上，斜面上有兩個質(zhì)量

均為m的小球A、B,它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連接，現(xiàn)對A施加一個水平向右大小為F=^mg

的恒力，使48在斜面上都保持靜止，假如斜面和兩個小球的摩擦均忽視不計，此時彈簧的長度為￡,則

下列說法錯誤的是（）

A.彈簧的原長為L-磐B.斜面的傾角為。=30。

2k

C.撤掉恒力廠的瞬間小球/的加速度不變D.撤掉恒力廠的瞬間小球6的加速度為0

【答案】C

【解析】對小球6進行受力分析，由平衡條件可得：kx=mgsina,解得：工=些軍區(qū)所以彈簧的原長

k

為L-x=L-整包U；對小球A進行受力分析，由平衡條件可得：Fcosa^mgsma+kx,解得：

k

。=30。，所以彈簧的原長為L-整，故AB正確；撤掉恒力尸的瞬間，對力進行受力分析，可得：

2k

7〃gsina+履=根%，小球/止匕時的力口速度4=g，故C錯誤。撤掉恒力戶的瞬間，彈簧彈力不變，8球

所受合力不變，故8球的加速度為零，故D正確。

6.（2024年江蘇省揚州中學(xué)高三模擬）智能化電動扶梯如圖所示，乘客站上扶梯，先緩慢加速，然后再勻

速上升，則（）

A.乘客始終處于超重狀態(tài)B.加速階段乘客受到的摩擦力方向與y相同

C.電梯對乘客的作用力始終豎直向上D.電梯勻速上升時，電梯對乘客的作用力豎直向上

【答案】D

【解析】加速運動階段，顧客的加速度沿電梯斜向上，有豎直向上的分加速度，依據(jù)牛頓其次定律，電梯

對他的支持力大于其重力，處于超重狀態(tài)；勻速運動階段，加速度為0,所以既不超重也不失重。故A錯誤。

加速階段乘客加速度斜向上，加速度有水平向右的重量，則受到的摩擦力方向水平向右，選項B錯誤；加

速階段，乘客受到豎直向上的支持力和水平向右的摩擦力，則電梯對乘客的作用力斜向右上方；電梯勻速

上升時，電梯對乘客只有向上的支持力，即電梯對乘客的作用力豎直向上，選項C錯誤，D正確.

7.（2024年湖南省衡陽市三模）如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A,B兩物塊，用一輕彈簧相連，將A用

輕繩懸掛于天花板上，用一木板托住物塊B.調(diào)整木板的位置，當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時，懸掛A物塊的懸繩

恰好伸直且沒有拉力，此時輕彈簧的形變量為x突然撤去木板，重力加速度為g,物體運動過程中，彈簧始

終在彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是（）

A.撤去木板瞬間，B物塊的加速度大小為gB.撤去木板間，B物塊的加速度大小為0.5g

C.撤去木板后，B物塊向下運動3x時速度最大D.撤去木板后，B物塊向下運動2x時速度最大

【答案】C

【解析】撤去木板瞬間，刀物塊受到的合力為3儂，由牛頓其次定律可知：為=L5g,故AB錯誤；當方物塊

受到的合外力為零時，速度最大，此時石=2儂="質(zhì)，又mg=kx,所以彈簧此時的伸長量苞=2了，即6物

塊向下運動3x時速度最大，故C正確，D錯誤。

8.（安徽省定遠中學(xué)2024模擬）如圖所示，質(zhì)量為〃的小球穿在足夠長的水平固定直桿上處于靜止狀態(tài)，

現(xiàn)對小球同時施加水平向右的恒力片和豎直向上的力，使小球從靜止起先向右運動，其中豎直向上的力尸

大小始終與小球的速度成正比，即戶=4/（圖中未標出），已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為，下列說法中

正確的是（）

A.小球先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的減速運動

B.小球先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動直到靜止

C.小球的最大加速度為方力

"+"mg

D.小球的最大速度為

/nk

【答案】D

【解析】剛起先運動時，加速度為a」-4mg-,當速度/增大，加速度增大，當速度丫增大到符

m

合磔后，加速度為：a=Fo—"（kv—mg）,當速度丫增大，加速度減小，當a減小到0,做勻速運動,

m

所以小球的速度先增大后保持不變，加速度先增大后減小，最終保持不變，故AB錯誤；當阻力為零時，加

速度最大,故小球的最大加速度為娛，故C錯誤；當加速度為零時，小球的速度最大,此時有:小〃"與-儂）,

m

故最大速度為V”="土警■,故D正確。

如

9.（2024年四川省成都市高三三模）如圖，傾角為a的固定斜面上，一光滑物塊在一與斜面也成a角的

拉力尸作用下保持靜止狀態(tài)。若僅將尸的方向變?yōu)樗较蛴?，則（）

A.物塊對斜面的壓力不變B.物塊對斜面的壓力變大

C.物塊將沿斜面對上做勻加速直線運動D.物塊將沿斜面對下做勻加速直線運動

【答案】B

【解析】對物塊受力分析由平衡條件得：斜面對物塊的支持力N=mgcosa-尸sin。，將尸的方向變?yōu)樗?/p>

平向右，斜面對物塊的支持力N'=mgcosa+Psina,支持力變大，由牛頓第三定律知物塊對斜面的壓

力變大，故A錯誤，B正確；處于靜止狀態(tài)時沿斜面方向有：Fcosamgsina,將尸的方向變?yōu)樗较?/p>

右，沿斜面對上的力為bcosa,沿斜面對下的力為機？sin。，仍舊保持平衡，不會做勻加速直線運動，

故CD錯誤。

10.（2024年遼寧省沈陽市高三三模）如圖所示，水平桌面上放置一個傾角為45°的光滑楔形滑塊4一細

線的一端固定于楔形滑塊A的頂端。處，細線另一端拴一質(zhì)量為爐0.2kg的小球。若滑塊與小球一起以加

速度a向左做勻加速運動（取爐lOm/s?則下列說法正確的是（）

A.當a=5m/s2時，滑塊對球的支持力為

2

B.當a=15m/s2時，滑塊對球的支持力為半也N

2

C.當a=5m/s2時，地面對/的支持力肯定大于兩個物體的重力之和

D.當a=15m/s2時，地面對/的支持力肯定小于兩個物體的重力之和

【答案】A

【解析】設(shè)加速度為同時小球?qū)瑝K的壓力等于零，對小球受力分析，受重力、拉力，依據(jù)牛頓其次定律,

有：水平方向：戶合=/tos45°=碼；豎直方向：咫in45°=mg,解得ao=g。當a=5m/s2時，小球未離開滑塊，

水平方向：Aos45°-JS（COS45°=ma；豎直方向：八in45°+Ksin45°-mg,解得公=---N，故A正確;

N2

當a=15m/s2時，小球已經(jīng)離開滑塊，只受重力和繩的拉力，滑塊對球的支持力為零，故B錯誤；當系統(tǒng)相

對穩(wěn)定后，豎直方向沒有加速度，受力平衡，所以地面對/的支持力肯定等于兩個物體的重力之和，故C,

D錯誤。

11.（湖北省武漢市武昌區(qū)2025屆調(diào)研）如圖所示，一根豎直輕質(zhì)彈簧下端固定，上端托一質(zhì)量為0.3kg

的水平盤，盤中有一質(zhì)量為1.7kg物體。當盤靜止時，彈簧的長度比其自然長度縮短4cm。緩慢地豎直向下

壓物體，使彈簧再縮短2cm后停止，然后馬上松手放開。設(shè)彈簧總處在彈性限度以內(nèi)（g取lOm/s?）,則剛松

開手時盤對物體的支持力大小為（）

A.30NB.25.5NC.20ND.17N

【答案】B

【解析】當盤靜止時，由胡克定律得：（m+m^g=kL,設(shè)使彈簧再壓縮AL時手的拉力大小為凡再由

胡克定律得：（7ng+；^g+F）=Zr（L+AL）,聯(lián)立解得：F=^m+mn）g.剛松手瞬時彈簧的彈力沒

有改變，則以盤和物體整體為探討對象，所受合力大小等于人方向豎直向上。設(shè)剛松手時，加速度大小為

F

a,依據(jù)牛頓其次定律得：U刖，對物體探討：FN-mg=ma,聯(lián)立解得弓=25"故B正確,

ACD錯誤。

12.（河北省武邑中學(xué)2025屆模擬）C919大型客機是我國自主設(shè)計、研制的大型客機，最大航程為5555

千米，最多載客190人，多項性能優(yōu)于波音737和波音747。若C919的最小起飛（離地）速度為60m/s,

最大起飛質(zhì)量為7.5X10"kg,起飛跑道長2.5X101。C919起飛前的運動過程可看成勻加速直線運動，起

飛時空氣及其他阻力恒為C919重力的10%,重力加速度g=10m/s2,則下列推斷正確的是（）

A.C919的最小起飛加速度為1.44m/s2

B.C919起飛過程中在跑道上運動的最長時間為42s

C.最大起飛質(zhì)量下，發(fā)動機產(chǎn)生的推力至少為1.29X1（/N

D.C919起飛（離地）的瞬間所受的合力為零

【答案】C

【解析】由勻速變速直線運動規(guī)律聲-說=2ax可得，C919的最小起飛加速度a=匕二%=0.72m/s2,選項

2x

A錯誤；C919起飛時的平均速度為士立=30m/s,起飛過程中在跑道上運動的最長時間為空配9s=83s,

230

選項B錯誤；由牛頓其次定律?嗎=儂可得4A+3=1.29X1（）5N,選項C正確；C919起飛時向上加速運動離

開地面，合力不為零，選項D錯誤。

13.（天津市河?xùn)|區(qū)2025屆二模）如圖甲所示，物塊的質(zhì)量m=lkg,初速度%=10m/s,在一水平向左的

恒力/作用下從O點沿粗糙的水平面對右運動，某時刻恒力P突然反向，整個過程中物塊速度的平方隨位

置坐標改變的關(guān)系圖像如圖乙所示（g=10m/s2）,貝I（）

A.0~5s內(nèi)物塊做勻減速運動B.在t=1s時刻恒力廠反向

C.恒力/大小為IOND.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3

【答案】BD

V2100,,

【解析】物體勻減速直線運動的加速度大小為：—=—m/s-=10m/s2，勻加速直線運動的加速

2s110

”649?

度大小為：ai=~—=~—~mls=癡1s,依據(jù)牛頓其次定律得：F+f=maF-f=ma,聯(lián)立兩式解

2s22x8lf2

f3

得：F=7N,f=3N,則動摩擦因數(shù)為：-=—=0.3,物體勻減速直線運動的時間為：

mg10

v10,

4=—=-5=?即在0-1s內(nèi)做勻減速直線運動，1s后恒力F反向，做勻加速直線運動。故BD正確,

%10

AC錯誤。

14.（2024年天津市南開中學(xué)月考）如圖所示，小車板面上的物體質(zhì)量為m=8kg,它被一根水平方向上拉伸

了的彈簧拉住而靜止在小車上，這時彈簧的彈力為6N。現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧?，使小車?/p>

靜止起先運動起來，運動中加速度由零漸漸增大到Im/s?,隨即以Im/s?的加速度做勻加速直線運動。以下

說法正確的是（）

a

A.物體與小車始終保持相對靜止，彈簧對物體的作用力始終沒有發(fā)生改變

B.物體受到的摩擦力始終減小

C.當小車加速度（向右）為0.75m/s?時，物體不受摩擦力作用

D.小車以Im/s?的加速度向右做勻加速直線運動時，物體受到的摩擦力為8N

【答案】AC

【解析】彈簧彈力起先與靜摩擦力平衡，大小為6N,當整體加速度從零漸漸增大到Im/s：則物塊的加速度

也從零漸漸增大到Im/s）依據(jù)牛頓其次定律知，物塊的合力從0增大到8N,摩擦力方向向左減小到零，然

后又向右增加，在整個過程中，物體相對小車靜止，彈簧彈力不變。故A正確，B錯誤。當小車加速度（向

右）為0.75m/s2時，則物塊所受的合力/合=3=6N,彈簧的彈力等于6N,則摩擦力為零。故C正確。小車以

Im/sz的加速度向右做勻加速直線運動時，物塊所受的合力/合=雁?4犯彈簧的彈力等于6N,則摩擦力的大

小為2N,方向水平向右。故D錯誤。

15.（2024年河北省唐山一中五模）如圖所示，質(zhì)量分別為以、例的46兩物塊緊靠在一起放在傾角為e

的斜面上，兩物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)相同，用始終平行于斜面對上的恒力戶推4使它們沿斜面勻加速

上升，為了減小46間的壓力，可行的方法是（）

5

e

A.減小推力/B.減小傾角eC.減小夕的質(zhì)量D.減小力的質(zhì)量

【答案】AC

【解析】設(shè)摩擦因數(shù)為4,對26整體受力分析由牛頓其次定律有：

F-mAgsin0-mBgsin0-jLtmAgcos0-]umBgcos0=（jnA+mB）a,

對8受力分析由牛頓其次定律有：

FAB一sin。一〃加cos0=mBa,

MB

FAB=F=—^~

由以上兩式可得mA+mB"q+i，可知，為使品減小，應(yīng)減小推力凡增加/的質(zhì)量，減小6

mB

的質(zhì)量，故AC正確。

16.（江西省臨川一中、南昌二中2024年聯(lián)考）為了備戰(zhàn)2025年東京奧運會，我國羽毛球運動員進行了如

圖所示的原地縱跳摸高訓(xùn)練。已知質(zhì)量m=50kg的運動員原地靜止站立（不起跳）摸高為2.10m,競賽過程

中，該運動員先下蹲，重心下降0.5m,經(jīng)過充分調(diào)整后，發(fā)力跳起摸到了2.90m的高度。若運動員起跳過

程視為勻加速運動，忽視空氣阻力影響,g取10勿/￥。則（）

A.運動員起跳過程處于超重狀態(tài)

B.起跳過程的平均速度比離地上升到最高點過程的平均速度大

C.起跳過程中運動員對地面的壓力為960N

D.從起先起跳到雙腳落地須要1.05s

【答案】AD

【解析】運動員離開地面后做豎直上拋運動，依據(jù)2g/?=/可知

v=V^=#xl0x（2.9-2.1）m/s=4m/s；在起跳過程中可視為勻加速直線運動，加速度方向豎直向上,

所以運動員起跳過程處于超重狀態(tài)，依據(jù)速度位移公式可知2aA/i=y2,解得

?==^—mls2=16m/s2,對運動員依據(jù)牛頓其次定律可知與v-磔=，解得「=1560N,

2A/z2x0.5

依據(jù)牛頓第三定律可知，對地面的壓力為1560N,故選項A正確，C錯誤；在起跳過程中做勻加速直線運動,

v+0v

起跳過程的平均速度彳=——=—，運動員離開地面后做豎直上拋運動，離地上升到最高點過程的平均速

22

度%=二。=],故B錯誤；起跳過程運動的時間G=2=怖s=0.25s,起跳后運動的時間=彳=0.4s,

故運動的總時間/=%+J=0-65s,故D正確。

二、非選擇題（本題共3小題，共36分，按題目要求作答。計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)

值計算的要注明單位）

17.（10分）（2024年河南省安陽一中模擬）利用力傳感器探討“加速度與合外力的關(guān)系”的試驗裝置如

圖甲所示。

定滑輪制動裝置實驗小車紙帶型生源

鉤

碼f

力傳感器打點計時器

甲

（1）下列關(guān)于該試驗的說法，正確的是o（選填選項前的字母）

A.做試驗之前必需平衡摩擦力

B.小車的質(zhì)量必需比所掛鉤碼的質(zhì)量大得多

C.應(yīng)調(diào)整定滑輪的高度使細線與木板平行

D.試驗起先的時候，小車最好距離打點計時器遠一點

（2）從試驗中選擇一條點跡清楚的紙帶，每5個點取一個計數(shù)點，用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖乙所示,

已知打點計時器所用電源的頻率為50Hzo

0.901.10—^

乙

從圖中所給的刻度尺上讀出A,6兩點間的距離為=cm,該小車的加速度a—m/s"計算結(jié)

果保留2位有效數(shù)字），試驗中紙帶的（選填“左”或“右”）端與小車相連接。

【答案】(l)AC(2)0.700.20左

【解析】(1)探討加速度與力的關(guān)系試驗中，認為細線的拉力為小車所受的合力，所以試驗前需平衡摩擦力,

A正確。因為試驗中用力傳感器測量細線的拉力，所以不須要滿意小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量，B錯誤。

細線的拉力為小車所受的合力，所以細線須要與木板平行，則應(yīng)調(diào)整定滑輪的高度使細線與木板平行，C正

確。試驗起先的時候，小車應(yīng)緊靠打點計時器，D錯誤。

Ax

(2)從圖中所給的刻度尺上可讀出力、6兩點間的距離為=0.70cm。依據(jù)AxuaT2得，加速度=

09X1f)-2

；O01—m/s2=0.20m/s2?試驗中紙帶的左端與小車相連接。

18.(12分)(2024年山西省長治一中模擬)如圖所示，一物體以的=2m/s的初速度從粗糙斜面頂端下滑

究竟端用時t=lSo已知斜面長度2=1.5m,斜面的傾角。=30°,重力加速度取g=10m/s%求：

⑴物體滑到斜面底端時的速度大?。?/p>

(2)物