新高考物理专项练习：运动和力的关系综合训练（A卷）

新高考物理高频考点专项练习：

专题三运动和力的关系综合训练（A卷）

1.汽车甲与汽车乙质量相同，汽车甲以120km/h的速度在高速公路上飞奔，汽车乙以5km/h

的速度在小区道路上缓行。则关于汽车甲与汽车乙的惯性，正确的是（）

A.汽车甲惯性大B.汽车乙惯性大

C.无法比较惯性大小D.汽车甲与汽车乙惯性一样大

2.随着祖国的繁荣昌盛，体验高空跳伞项目的人越来越多。某跳伞基地的某次跳伞过程中，

飞机飞行40分钟左右到达3000米高空，人跳出飞机后打开稳定伞，竖直下落45秒左右到

达1500米高空，此时打开主伞，滑翔7分钟左右到达降落区域。若人和伞的总质量为50kg,

且人可以看成质点，打开稳定伞下落过程空气阻力恒定。g取10m/s2,下列说法正确的是（）

A.人跳出飞机后在打开主伞之前做自由落体运动

B.竖直下落45秒阶段人受到的空气阻力大约为425N

C.人打开主伞的瞬间，速度大约是10m/s

D.打开主伞后滑翔阶段，人处于失重状态

3.某同学在家中玩手指支撑盘子游戏，如图所示，设该盘子的质量为m,手指与盘子之间的

动摩擦因数为“，重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是

（）

A.若手指支撑着盘子一起水平向右做匀速运动，则手指对盘子有水平向左的静摩擦力

B.若手指支撑着盘子一起水平向右做匀加速运动，则手指对盘子的作用力大小为冲

C.若手指支撑着盘子一起水平向右做匀加速运动，则手指对盘子的作用力大小为

D.若手指支撑着盘子一起水平向右做匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动，则加速

度最大为〃g

4.如图所示，表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上，质量相等的A3两物体用一

轻质弹簧连接，B的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面顶端的固定装置上，斜面的倾角为

30。，当升降机突然处于完全失重状态，则关于A、8两物体的瞬时加速度大小和方向，下列

说法正确的是（）

aB=g,方向沿斜面向下

B.aA—0,—0

c.aA=0；aB=g,方向沿斜面向下

D.aA=~S＞方向垂直斜面向下；aB=g,方向竖直向下

5.2019年8月3日，在沈阳奥体中心举行的田径世锦赛全国选拔赛女子撑杆跳决赛中，中国

撑杆跳运动员李玲获得撑杆跳项目金牌，图为她在撑杆跳运动中的动作示意.下列说法正确

的是（）

A.她在助跑过程中，一定做匀加速直线运动B.她在上升过程中，处于失重状态

C.她在下落过程中，处于失重状态D.她过最高点时的速度为零

6.在两个足够长的固定的相同斜面体上（其斜面光滑），分别有如图所示的两套装置（斜面

体B的上表面水平且光滑，长方体D的上表面与斜面平行且光滑，斗鸟分别是固定在3、D

上的挡板,完全相同的两个弹簧一端固定在挡板上，另一端分别连在A和C上,在人与3、C

与。分别保持相对静止沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是（）

A.两弹簧都处于拉伸状态

B.两弹簧都处于压缩状态

C.弹簧乙处于压缩状态，弹簧&处于原长状态

D.弹簧4处于拉伸状态，弹簧Z处于压缩状态

7.如图甲所示，4B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为

mA=1kg,mB=3kg,现用水平力入推A,用水平力0拉B,心和心随时间t变化关系

如图乙所示，贝1（）

A.A3分开之前，A所受的合外力逐渐减小BJ=3s时，A、3分开

C.43分开前，它们一起运动的位移为6mD.A3分开后，A做减速运动，B做加速运动

8.质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑V形槽B上，如图所示，a=60°,另有

质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，则下列

说法正确的是（）

A.若A相对B未发生滑动，则A、B、C三者加速度相同

B.当〃=2根时，A和B共同运动的加速度大小为g

C当"=3（百+1）加时,4和B之间的正压力刚好为零

2

D.当M=（6+1）加时，A刚好相对B发生滑动

9.如图甲所示，M、N是倾角为8=37°的传送带的两个端点，一个质量m=5kg的物块（可看

作质点），以大小为4m/s的初速度自M点沿传送带向下运动.物块运动过程中的v-f图像如

图乙所示，取g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.物块最终从N点离开传送带B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.6

C.物块在第6s时回到M点D.传送带的速度v=2m/s,方向沿逆时针方向

10.放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成，现它们随长木板以速度v向右做匀

速直线运动，如图所示。某时刻木板突然停止运动，已知mA>mB，下列说法正确的是（）

,A1宁

A.若木板光滑，由于A的惯性较大，所以A、B一定会相撞

B.若木板粗糙，由于A的质量较大，所以A、B一定会相撞

C.若木板粗糙，由于A所受的摩擦力较大，所以A比B先停下来

D.无论木板是否光滑间的相对距离保持不变

11.我国有一种传统的民族体育项目叫作"押加"，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两

人在"押加"比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是（）

A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜

B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小

C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大小大于乙对甲的拉力大小

D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小

12.如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时

施加水平向右的恒力温和竖直向上的力F,使小球由静止开始向右运动，其中竖直向上的力

F大小始终与小球的速度大小成正比，即尸=人（图中未标出）。已知小球与杆间的动摩擦

因数为〃，重力加速度为g,下列说法中正确的是（）

A.小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止

B.小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动

C.小球的最大加速度为煤二侬

m

FfJm

D.小球的最大速度为0*1g

13.如图所示,质量相等的小球AB由轻质弹簧连接，A球上端用细线悬挂于天花板。现

烧断细线，两小球从静止开始下落，至弹簧第一次恢复原长过程中（3球未触地），不计空

气阻力，重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.细线烧断瞬间，球的加速度为2g,球的加速度为零

B.整个过程中，弹簧对4B球的冲量相同

C.弹簧第一次恢复原长时，A球动量大于3球动量

D.整个过程中，AB球的重力做功相等

14.如图所示，在光滑的水平桌面上放一质量为名=5kg的物块A,A的上方放一质量

%=3kg的滑块B,用一轻绳一端拴在物块A上，另一端跨过光滑的定滑轮拴接一质量

mc=2kg的物块C,其中连接A的轻绳与水平桌面平行。现由静止释放物块C,在以后的过

程中，A与B之间没有相对滑动且4B始终没有离开水平桌面（重力加速度g取lOm/s?）。

则下列说法正确的是（）

A.A的加速度大小为2.5m/s2B.A的加速度大小为2m/s2

C.A对B的摩擦力大小为6ND.A对B的摩擦力大小为7.5N

15.如图所示，一轻绳跨过两个光滑定滑轮，两端分别连接质量为3机的物块A和质量为m

的小球B,物块A放在倾角为d的固定斜面上，系统在图示位置处于静止状态，且滑轮a

与物块A间轻绳处于竖直方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A.斜面可能光滑B.斜面对物块A的静摩擦力大小为2"琢sin。

C.斜面对物块A的支持力大小为mgcos。D.斜面对物块A的作用力大小为2mg

16.如图甲所示，一块质量为=2kg的木板4静止在水平地面上，一个质量为=1kg的

滑块B静止在木板的左端，对滑块B施加一向右的水平恒力F,一段时间后滑块B从木板A

右端滑出，木板A继续在地面上运动一段距离后停止，此过程中木板A的速度随时间变化

的图像如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2.则下列说

法正确的是（）

A.滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6B.木板与地面之间的动摩擦因数为0.1

C.F的大小可能为9ND.F的大小与板长L有关

17.如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为0在传送带上某位置轻轻放置一小木块,

小木块与传送带间动摩擦因数为“，小木块速度随时间变化关系如图乙所示，%、。已知,

则（重力加速度大小为g）（）

A.传送带一定逆时针转动B〃=tan。H-------

gt0cos0

C.传送带的速度大于%D4后木块的加速度为2gsin6一皆

18.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e的斜面底端，

另一端与物块A连接；两物块4B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,使物块B做加速度为a的匀加速直线运动,A两物块在开始一段时间内的v-Z

关系分别对应图乙中A、B图线（乙时刻人、B的图线相切，芍时刻对应A图线的最高点），

重力加速度为g，则（）

A1,时刻，弹簧形变量为零B.6时刻，弹簧形变量为些迎竺也

k

C.从开始到质时刻，拉力F逐渐增大D.从开始到％时刻，拉力F的功率变大

19.某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M,其实验装置如图甲所示，设计的实验步

骤为：

打点计时器嗖笋

滑块金细绳

甲

（1）调整长木板倾角，当钩码的质量为名时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；

（2）保持木板倾角不变，撤去钩码，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板

向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示（打点计时器的工作频率为50

Hz)o

请回答下列问题:

乙

①打点计时器打下。点时，滑块的速度匕=m/s；（结果保留3位有效数字）

②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2;（结果保留3位有效数字）

③滑块的质量（用字母a、恤和当地重力加速度g表示）。

（3）保持木板倾角不变，挂上质量为m（均小于叫,）的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动,

测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度。

（4）若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出。一冲图像如图丙所示，则由图丙可求

得滑块的质量kg。（g取lOm/sZ,结果保留3位有效数字）

20.如图甲所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视

为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板。从物块冲上木板到物块和木板达到共同

速度的过程中，物块和木板的v-r图像分别如图乙中的折线acd和匕cd所示，a、b、c、d点、

的坐标分别为aQl。）、阳,0）、c（4,4）、d（12,0）。根据vT图像，求：

（1）物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小q,木板开始做匀加速直线运动的加速

度大小a2,达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小火；

（2）物块质量m与长木板质量M之比;

（3）物块相对长木板滑行的距离Ax。

答案以及解析

1.答案：D

解析：惯性大小取决于物体的质量大小，而与速度大小无关。由题可知，汽车甲与汽车乙质

量相同，则二者惯性一样大，故选D。

2.答案：B

解析：本题借助高空跳伞实际情境考查牛顿第二定律和匀变速直线运动规律。人跳出飞机后

打开稳定伞，做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直下落1500m的过程中，由〃=g成;可

知aa5m/s2,人不是做自由落体运动，A项错误。对人受力分析可知，mg-f=ma,解

得了Q425N,B项正确。由丫=0晟可知，人打开主伞的瞬间，速度va67m/s,C项错

误。打开主伞后滑翔阶段，人向下做减速运动，加速度方向向上，人处于超重状态，D项错

误。

3.答案：D

解析：本题通过手指支撑盘子游戏考查相互作用力和牛顿运动定律。若手指支撑着盘子一起

水平向右做匀速运动，则盘子水平方向受到的合力为零，手指对盘子没有静摩擦力作用，故

A错误；若手指支撑着盘子一起水平向右做匀加速运动，则手指对盘子有竖直向上的支持力

N=mg和水平向右的静摩擦力/,手指对盘子的作用力大小为尸=而咫产+/，因为

0</„/2mg,所以手指对盘子的作用力大小mg<F“+（〃加g）?,故B、C错误；若手

指支撑着盘子一起水平向右做匀加速运动，要使得盘子相对手指不发生滑动，则加速度最大

时满足jumg=mam,解得am=jUg,则加速度最大为,故D正确。

4.答案：D

解析：升降机处于完全失重状态的瞬间，物体和斜面之间的作用力变为0,弹簧弹力不发生

变化，故A物体只受重力和弹簧弹力作用，两者合力与原来的支持力大小相等方向相反，

故其加速度大小为%='"geos。=«fg,方向垂直斜面向下；B物体受到重力、弹簧弹力和

m2

细线拉力作用，处于完全失重状态的瞬间，细线拉力发生突变，变为和弹簧的拉力大小相等,

两者合力为0,故B物体的加速度大小为a=g,方向竖直向下，由以上分析可知，A、B、C

错误，D正确.

5.答案:C

解析：她在助跑过程中，不一定做匀加速直线运动，选项A错误；她在上升过程中，先加

速后减速，先超重后失重，选项B错误；她在下落过程中，加速度向下，处于失重状态，选

项C正确；她过最高点时还有水平速度，速度不为零，选项D错误.

6.答案：C

解析：根据题意分析可知A与B保持相对静止，则二者沿斜面向下的加速度是相等的，设

它们的总质量为M,则Afc=A^sina,所以a=gsina；同理，若以C、D为研究对象，则

它们共同的加速度大小也是gsino.以A为研究对象，A受到重力、斜面体B对其竖直向上

的支持力，两力的合力的方向在竖直方向上，由于A在水平方向的加速度

ax=acosa=gsmacosa,水平方向的加速度由弹簧对其的弹力提供，所以弹簧4处于压

缩状态；以C为研究对象，C受到重力、长方体的支持力，合力的大小这=〃zgsina,加速

度为a=gsina,即C不受弹簧的弹力，所以弹簧4处于原长状态.故选项C正确.

7.答案：C

解析：由题图乙可得用=9-3«N),'=3+3t(N),在4B未分开的过程中，整体所受合

外力向右，且大小不变，恒定为乙+七=12N,匀加速运动的加速度a=&t&=3m/s2,

mA+mB

则A3分开之前，它们一直做匀加速运动，A所受的合外力不变，A错误；分开时满足AB

加速度相同，且弹力为零，故区=3侬2,解得f=2s,B错误；A8分开前，它们一起

叫

运动的位移*=(勿2=1x3x22m=6m,C正确；分开后的1s内A仍然受到向右的推力，

所以A仍然做加速运动，在f=3s后A不受推力后A将做匀速直线运动，B一直受到向右的

拉力而做加速运动，D错误.

8.答案：D

解析：本题考查牛顿第二定律在连接体问题中的应用。若A相对B未发生滑动，则A、B可

看成整体，加速度相同，C的运动方向向下，加速度方向与A、3不同，故A错误；若A和

B共同运动的加速度大小为g,则C的加速度大小也为g,对C隔离分析可知C不可能做自

由落体运动，因此不论M等于多少，43共同运动的加速度不可能是g,故B错误；若A

和B之间的正压力刚好为零，此时人刚好相对B发生滑动，设此时加速度为。，对A受力分

析可得上驾="，解得a=1g,对43、C整体运用牛顿第二定律可得

tana3

Mg=(M+2m)a,解得M=(6+加,故C错误，D正确。

9.答案：C

解析：从题图乙可知，物块速度减为零后沿斜面向上运动，最终的速度大小为2m/s,方向

沿传送带向上，所以物块最终从M点离开传送带，并且可以得出传送带沿顺时针方向运动，

速度大小为2m/s,A、D错误；v-f图像的斜率表示加速度，可知物块沿传送带下滑时的

加速度a=—=1.5m/s2,根据牛顿第二定律可得geos37°-mgsin37°=ma,解得//=—,

AZ16

Q

B错误；v-f图像与时间轴围成的面积表示位移，由题图乙可知，％=|s时，物块的速度为

0,之后物块沿传送带向上运动，所以物块沿传送带向下运动的位移

%=gx4xgm=?m/=|s到t?=6s时间内，物块沿传送带向上运动的位移

8

（6-4）+（6-716因为玉=%，所以物块在第6s时回到M点，C正确.

X-,=----------------------------xzm=­m

-23

10.答案：D

解析：若木板光滑，A、B在水平方向上不受力，由于物体具有惯性，则A、B将以原来的速

度做匀速直线运动，保持相对静止；若木板粗糙，尽管两物体的质量不同，所受的摩擦力大

小不同，但其加速度大小为a=ng,与质量无关，故两物体将有相同的加速度，任意时刻有

相同的速度，保持相对静止，故D正确，A、B、C错误。

11.答案：BD

解析：物体的运动状态由其自身的受力情况决定，只有当物体所受的合外力不为零时，物体

的运动状态才会改变，不论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等，

方向相反，但由于它们作用在不同的物体上，其效果可以不同。甲加速前进的原因是甲受到

的地面的摩擦力大小大于绳子对甲的拉力大小；乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大小大

于乙受到的地面的摩擦力大小；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对

甲的拉力大小。A、C错误，B、D正确。

12.答案：BD

解析：本题考查受力变化的物体运动。对小球受力分析可知，小球刚开始运动时，加速度为

a=."①吆,速度V增大，加速度增大，速度1/增大到满足配＞mg后，加速度为

m

a,=FSmg）,速度v继续增大，加速度减小，当卅减小到零时，小球做匀速运动，

m

所以小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动，故A

错误，B正确；当小球所受摩擦力为零时，水平方向小球仅受拉力与，加速度最大，故小

球的最大加速度为蝮，故C错误；当加速度为零时，小球的速度最大，此时有

m

笈=〃(Emg)，故最大速度为％.+片&,故D正确。

13.答案：AC

解析：A.细线烧断瞬间，弹簧长度不变，弹力不变，B球的加速度为零，A球加速度为

%="+”=2g,故A正确；

B.整个过程中，弹簧对两球的力大小相等方向相反，根据冲量定义式/=△可知弹簧对

43球的冲量大小相等，方向相反，故B错误；

C.从开始下落至弹簧第一次恢复原长之前，A球加速度一直大于3球加速度，A球速度

大于3球速度，根据动量定义式P=加可知A球动量大于台球动量，故C正确；

D.整个过程中，A球位移大于3球位移，根据％=7超/7可知A球的重力做功大于3球

的重力做功，故D错误；故选AC。

14.答案：BC

解析：以整体为研究对象，有mcg=(5+mB+叫)。，得a=2m/s2,故A错误，B正确；

隔离B：f=mBa=6N,故C正确，D错误。

15.答案：BD

解析：本题考查连接体的平衡问题。若斜面光滑，由于物块八的质量为3〃?，小球B的质量

为m,受力分析知，物块A将沿斜面下滑，不可能静止在固定斜面上，故A错误；对A受

力分析如图所示，绳上拉力7=叫，由受力平衡可知，斜面对物块A的静摩擦力大小为

Ff=(3mg-mg)sin0=2mgsin0,故B正确；斜面对物块A的支持力大小为

FN=(3mg-mg)cos0=2mgcos0,故C错误；斜面对物块4的作用力为静摩擦力耳和支持

力练的合力，这两个力相互垂直，合力大小为2mg,即斜面对物块4的作用力大小为2〃zg,

故D正确。

3mg

16.答案：BD

解析：由题图乙知，O~ls内，木板人的加速度大小为〃i=2m/s2,3s内，木板A的加

速度大小为%=lm/s2,设滑块与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数为

四，对木板人分析，由牛顿第二定律得，0~1s内有自利且-42（%+®）g=%%，3s内

有外心g=碎4。2，由以上两式解得自=0.7,〃2=。」，B正确，A错误；对滑块B分析，由

牛顿第二定律得方-=M必，由题图乙知，0~1s内，木板4的位移西=gx2xlm=lm,

滑块8在该时间内的位移为9产则乙=%-%=彳巳，整理得尸=2乙+9,

故F的大小与板长L有关，D正确；若F的大小为9N,由牛顿第二定律得尸-4外8=%。4,

解得%=2m/s2,则木板4滑块B加速度相同，不可能发生相对滑动，故F的大小必须大

于9N,C错误.

17.答案：AD

解析：若传送带顺时针转动，当木块下滑时（mgsin6>〃%gcos。），将一直匀加速到底端;

当木块上滑时（〃?gsind<〃mgcos。），先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动，两种情

况均不符合题图乙，故传送带是逆时针转动，选项A正确。在0~%内，滑动摩擦力向下，

木块匀加速下滑，q=gsin6+〃gcos6,由题图乙可知则〃=丁宝工Tan®,选

t0gt0cos3

项B错误。当木块的速度等于传送带的速度时，木块所受的摩擦力变成沿传送带向上，故传

送带的速度等于%,选项C错误。速度相等后木块的加速度的=gsin。-〃geos。，代入〃

值得%=2gsin"?,选项D正确。

18.答案:BD

解析：由题图乙可知，在芍时刻，物块A的速度最大，此时物块A受力平衡，故弹簧弹力

等于物块4的重力沿平行斜面方向的分力，弹簧弹力不为零，故弹簧的形变量不为零，故A

错误；在％时刻，物块A、8间的弹力为零，对物块A,根据牛顿第二定律可得

la-mgsin0=ma,解得弹簧的形变量尤=超迎竺上，故B正确；从开始到％时刻，物

块A与物块B整体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得P+fcr-2〃zgsin6=2ma,解

得F=2mgsin6+2ma—kx，当x逐渐减小时F逐渐增大，故拉力F的功率变大，故D正确;

%到时亥I,对物块B,根据牛顿第二定律可得尸-血gsin8=mti,得F=mgsin。+ma,则