牛顿运动定律 专项训练（有解析）-2025年高考物理一轮复习

牛顿运动定律专题训练-备战2025年高考物理一轮复习

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.下列说法正确的是（）

A.kg、cm、s都是国际单位制中的基本单位

B.牛顿的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的

C.在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验

证

Av

D.物体从f到7+4时间内位移为Ar,当时，可以用一表示物体在时亥晨的瞬时速度

Nt

2.在刚结束的巴黎奥运会，郑钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一刻。如图所示，郑钦文把飞

来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（）

A.飞来的网球速度越大，惯性越大

B.球被打飞回去，是因为力是维持物体运动状态的原因

C.若球拍没有击打球，则球会保持原来的运动状态不变

D.球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的

3.为了增强中学生的身体素质，某学校在体育测试中增设了铅球项目，在某次投掷铅球的过程中,

下列说法正确的是（）

A.铅球一直受力平衡

B.手对铅球的力大于铅球对手的力

C.铅球离开手后会继续向前运动，是因为铅球具有惯性；铅球最终停下来，是因为惯性消失

D.铅球在空中运动时，如果受到的力全部消失，它将做匀速直线运动

4.伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，则下列符合实验事实的是（）

e

A.小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面

B.小球会上升到原来释放时的高度

C.减小斜面的倾角仇小球仍然能到达原来的高度

D.继续减小斜面的倾角仇最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去

5.关于超重和失重现象，下列说法正确的是（）

A.物体在竖直弹性绳的作用下，上、下来回运动，一定是失重现象

B.物体在竖直弹性绳的作用下，上、下来回运动，当物体与弹性绳间的作用力刚好为。时，物体

既不处于超重状态也不处于失重状态

C.足球被竖直向上踢出后，在向上运动过程中处于超重状态

D.汽车通过拱桥最高点时（速度不为0）一定处于失重状态

6.某实验小组利用身边的器材，想粗略测量地铁启动过程中的加速度。具体操作如下：细绳的下端

绑着一支圆珠笔，细绳的上端用胶带临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中，

细绳偏离了竖直方向，处于稳定状态，用手机拍摄了当时的照片（如图所示），拍摄方向跟地铁前进

方向垂直。已知细绳悬点到圆珠笔重心的长度L圆珠笔重心到竖直扶手的距离d,圆珠笔的质量施，

重力加速度g,则下列说法正确的是（）

A.根据这张照片可看出地铁运动的方向可能向右

细绳中的拉力大小为‘/

c.该地铁的加速度大小为d，

7.如图所示，质量为机的滑块在水平面上向左撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了回时速度减小到0,

然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为左，滑块与水平面间的动摩擦因数为〃，整个过

程弹簧未超过弹性限度，则（）

4k

A.滑块向左运动过程中，始终做匀减速运动

B.滑块向右运动过程中，始终做加速运动

c.滑块与弹簧接触过程中最大加速度为履。+"退

m

D.滑块向右运动过程中，当滑块与弹簧分离时，滑块速度最大

8.在平直公路上，汽车由静止开始做匀变速直线运动，当速度达到v=10m/s时立即关闭发动机滑行,

直到停止，运动过程的VT图像如图所示，设汽车牵引力大小为E阻力大小为力则（）

9.如图甲所示，小杨在平地上用水平向右的力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速

度随时间变化的图像如图丙所示，以下说法错误的是（）

A.0~3s内小杨没有对木箱做功

B.3s~6s内木箱受到的合力大小为6N,方向是水平向右

C.6s~9s内木箱受到的合力大小小于3N,方向是水平向左

D.如果第12s后小杨撤去推力，木箱将做减速直线运动

10.如图所示，运动员刚开始静止在蹦床上的8点（未标出），通过调整姿态，多次弹跳后达到最高

点4然后运动员从A点保持姿势不变由静止下落至最低点C。不计空气阻力，下列说法正确的是（

A.运动员从接触蹦床到最低点的过程中，一直做减速运动

B.下落过程中，运动员在B点时速度最大

C.从8点下落至C点的过程，运动员做匀减速直线运动

D.从A点下落至B点的过程，运动员的机械能守恒

11.2024年6月30日，世界最大跨度拱桥深中通道正式建成通车。深中通道的建成靠的是“中国建

筑狂魔重工机械”。如图，圆圈处有一个巨型钢圆筒，质量为6x105kg,由10根起吊绳通过液压机械

抓手连接，每根绳与竖直方向的夹角为37°（右图其他8根没有画出），每根绳承受的最大拉力为

8X105N,则起吊过程的最大加速度为（g=10m/s2,cos37o=0.8,绳的质量忽略不计）（）

2

A.—m/s"B.lm/s2C.2m/s2D.4m/s2

二、实验题

12.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力与形变量关系”的实验，在弹簧下端依次挂上规格相

同的钩码，记录每次钩码的总质量m以及对应指针所指刻度值I,数据处理后画出钩码质量机和弹簧

形变量A/图像如图乙所示（重力加速度取8=10111/52）。

01.02.03.0A//cm

乙

（1）由图乙可知本实验中弹簧自身的重力（填“可忽略不计”或“不可忽略”）；

（2）根据图乙可得弹簧的劲度系数后=N/m（结果保留2位有效数字）；

（3）若将和原弹簧一模一样的另一个弹簧挂在原弹簧下端制成新弹簧，在末端悬挂钩码重复实验，将

实验得到的多组悬挂钩码质量机及对应的弹簧伸长量重新作图，则作出的图像斜率（填

“大于,，“小于,，或“等于,,）原弹簧图像的斜率

(4)现将改装后的新弹簧下端挂一小球制成一个“竖直加速度测量仪”。已知不悬挂小球时弹簧总长为

20cm,悬挂小球静止时总长为40cm；则弹簧总长为35cm时，小球的加速度大小为m/s2»

若发现在运动过程中，指针由示数较大的刻度逐渐向40cm靠近，取竖直向上为正，则小球在该时间

三、解答题

13.小可和爸爸在公园里游玩。如图所示，爸爸让小可坐在雪橇上，然后用与水平方向成6=53。角

斜向上的拉力F=100N拉着雪橇，一起沿水平地面以%=4m/s的速度向右做匀速直线运动。已知小

可和雪橇的总质量〃z=68kg,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2,求：

(1)雪橇受到的摩擦力大小及地面对爸爸的摩擦力；

(2)若某时刻绳子断了，求雪橇在10s内的位移大小。(已知场地条件可保证人的安全)

14.如图所示，半径为R的圆环固定在竖直面内，圆环的圆心为。，最低点为A,AB、AC,3。是固

定在圆周上的三个光滑斜面，B、C、。都在圆环的圆周上，与竖直方向的夹角为30。，BD与AC

平行，经过圆心。。让小球1从8点由静止释放沿着A3运动到A点，让小球2从C点由静止释

放沿着AC运动到A点，让质量为m的小球3从8点由静止开始在沿BD斜向下的恒力网大小未知)

作用下运动到。点，三个小球均视为质点。已知小球1、3的运动时间相等，重力加速度大小为g,

忽略空气阻力，求:

(1)小球2从C点运动到A点的时间;

(2)小球1到达A点时的速度大小;

(3)恒力厂的大小。

15.如图所示的风洞实验中，质量m=2kg的物块放置在光滑的水平面上，受到水平向右风力厂的作

用，已知尸的大小随时间变化的关系式为尸=1+，(N),求：

F

*~|光滑

(l)5s时物块的加速度大小，并画出物块在0~5s内的a-/图像；

(2)5s末物块的速度大小。

16.现代战争中，无人机发挥了重要的作用，如图为某款无人机正在进行投弹演习。这款无人机的质

量为M=2kg,携带的炸弹(可视为质点，所受空气阻力可忽略)质量为，”=3kg,其动力系统可提

供最大产=90N的竖直升力，运动过程中无人机所受空气阻力大小恒定，且方向与运动方向相反。无

人机携带炸弹在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t=3s时离地面的高度为〃=27m(g

取lOm/s?)o

(1)求无人机运动过程中所受空气阻力大小；

(2)若无人机悬停在离地20m处，突然释放炸弹，此时立即开启最大动力系统使无人机加速上升，求

炸弹落地时无人机的离地高度。

17.如图所示，某传送带与地面倾角。=37。，之间距离4=2.05m,传送带以%=Im/s的速率逆

时针转动。质量为M=lkg,长度4=2.05m的木板上表面与小物块的动摩擦因数〃2=04。下表面与

水平地面间的动摩擦因数〃3=。］，开始时长木板靠近传送带3端并处于静止状态。现在传送带上端A

无初速地放一个质量为1kg的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为从=0.5,(假设物块在滑

2

离传送带至木板右端时速率不变，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/so)求：

(1)物块离开8点的速度大小;

(2)物块在木板上滑过的距离;

(3)木板在地面上能滑过的最大距离。

参考答案:

题号12345678910

答案DDDADCCBBB

题号11

答案A

1.D

【详解】A.kg、m、s是国际单位制中的基本单位，cm不是国际单位制中的基本单位，故A错误;

B.伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的，故B错误；

C.在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并通过实验结合逻辑推理

进行验证，故c错误；

Av

D.物体从/到f+Af时间内位移为Ax,当时，可以用一表示物体在时刻力的瞬时速度，故D

Nt

正确。

故选D。

2.D

【详解】A.物体的惯性只由质量决定，与物体的速度无关，故A错误；

B.球被打飞回去，是因为力是改变物体运动状态的原因，故B错误；

C.若球拍没有击打球，由于球仍受重力作用，所以球不会保持原来的运动状态不变，故C错误；

D.球拍对球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，故D正确。

故选D。

3.D

【详解】A.掷铅球的过程中，铅球速度的大小和方向不断发生变化，受力不平衡，故A错误；

B.根据力的相互作用可知，手对铅球的力等于铅球对手的力，故B错误；

C.投掷铅球时，铅球离开手后继续向前运动是由于铅球具有惯性，铅球最终停下来，仍然具有惯性，

故C错误；

D.根据牛顿第一定律可知，铅球在空中运动时，如果受到的力全部消失，它将做匀速直线运动，故

D正确。

故选D。

4.A

【详解】A.小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面，这是事实，故A正确；

B.因为生活中没有无摩擦的轨道，所以小球上升到原来释放时的高度为推理，故B错误；

C.减小斜面的倾角仇小球仍然到达原来的高度是在B项的基础上进一步推理，故C错误；

D.继续减小斜面的倾角仇最后使它成水平面，小球沿水平面永远运动下去，是在C项的基础上继

续推理得出的结论，故D错误。

故选Ao

5.D

【详解】A.物体在竖直弹性绳的作用下，上、下来回运动，其中存在有向上的加速度的过程，此时

处于超重状态，A错误；

B.物体在竖直弹性绳的作用下，上、下来回运动，当物体与弹性绳间的作用力刚好为0时，物体只

受重力作用，加速度为g,处于完全失重状态，B错误；

C.足球被竖直向上踢出后，在向上运动过程中只受重力作用，加速度为g,处于完全失重状态，C

错误；

D.汽车通过拱桥最高点时（速度不为0）,具有向下的加速度，一定处于失重状态，D正确。

故选D。

6.C

【详解】A.根据图像可知，悬挂圆珠笔的细线与竖直方向的夹角在右侧，则可知细线对圆珠笔的拉力

斜向做上方，而圆珠笔的重力竖直向下，二者的合力水平向左，因此可知地铁在向左加速运动；A错

误;

B.设细线与竖直方向的夹角为6,圆珠笔受力分析如图:

mg

故细绳中的拉力

F=a

COS0

a

cos“=-----------

L

可得

m

*一1gL

故B错误;

C.根据牛顿第二定律可得

mgtan0=ma

d

tan。=

Ji?一屋

即

gd

a=

c正确;

D.由

Av=aAt

得

gdbt

^v=—^=

Ji?一屋

D错误。

故选C。

7.C

【详解】A.滑块在水平面上向左撞向弹簧的运动过程中，在水平方向受到向右的弹力和向右的滑动

摩擦力，在此过程中弹力逐渐增大，弹力和滑动摩擦力的合力逐渐增大且与运动方向始终相反，滑块

做减速运动，不是做匀减速运动，A错误;

BD.滑块开始向右运动时受到的弹力最大，以后运动中弹力方向向右，滑动摩擦力方向向左，开始

弹力大于摩擦力，两力的合力方向向右，滑块向右做加速运动，随弹簧的伸长，弹力逐渐减小，当弹

力大小等于摩擦力时，合力是零，加速度是零，滑块速度最大，以后弹力小于摩擦力，合力方向向左,

滑块做减速运动，因此滑块向右运动过程中，先加速，后减速，BD错误;

C.滑块与弹簧接触过程中，对滑块受力分析，当滑块将弹簧压缩了尤。时，滑块受弹力和摩擦力，其

合力为

F=kxQ+pimg

此时合力最大，则加速度最大，由牛顿第二定律可得

_F_kx0+pimg

mm

C正确。

故选Co

8.B

【详解】由VT图像可知，汽车做匀加速运动时，加速度

a.=-m/s2=lm/s2

110

做匀减速运动时加速度大小

a,=—m/s2=0.5m/s2

-20

由牛顿第二定律可得

F—f=max

f=ma2

所以

F:/=(o1+a2):(a2)=3:1

故选Bo

9.B

【详解】A.0~3s内，木箱的速度为0,保持静止状态，虽然有力，但没有在力的方向上通过距离，

所以不做功，故A正确，不符合题意；

B.由图可知，972s内，木箱做匀速直线运动，在水平方向上受到的合力为0,则推力和摩擦力是一

对平衡力，所以滑动摩擦力为6N；由于滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在

3s~9s内，压力和接触面都没有发生变化，所以滑动摩擦力不变，仍为6N,木箱向右运动，滑动摩擦

力方向水平向左：

3s~6s内木箱向右做加速运动，推力为9N,滑动摩擦力为6N。所以合力为

9N-6N=3N

方向水平向右，故B错误，符合题意；

C.6s~9s内木箱向右做减速运动，推力向右，大于3N,滑动摩擦力向左，为6N。所以合力小于3N,

方向向左。C正确，不符合题意；

D.如果第12s后小杨撤去推力，则水平方向上只受到滑动摩擦力的作用，则木箱将做减速直线运动，

故D正确，不符合题意。

故选B。

10.B

【详解】A.运动员接触蹦床后，蹦床弹力逐渐增大，弹力小于重力阶段，运动员继续加速运动，加

速度减小；弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，运动继续向下运动；弹力大于重力，运动员做

减速运动，加速度增大，故A错误；

B.运动员在8点时，重力与弹力大小相等，运动员加速度为零，速度最大，故B正确；

C.运动员从8点到C点的过程中，弹力增大，弹力大于重力，由牛顿第二定律

F—mg=ma

可知加速度增大，故运动员做加速度逐渐增大的减速运动，故c错误；

D.从A点下落至8点的过程，运动员的机械能有一部分转化为蹦床的势能，运动员机械能减少，故

D错误。

故选B。

11.A

【详解】每根绳的最大拉力为8X105N,则10根绳的合力

F=10Tcos370=6.4x

IIldAxIIlaAx

由牛顿第二定律有

解得

2

amax=|m/s

选故A„

12.(1)不可忽略

(2)20

(3)小于

(4)2.5B

【详解】(1)由△/图像可知，当机=0时，A/大于0,则本实验中弹簧自身的重力不可忽略。

(2)根据胡克定律可得

AF\mg

k=----=------

AxAZ

根据图乙可得弹簧的劲度系数为

（50-10）XW3X10

kN/m=20N/m

（3.0-1.0）xl0^2

(3)根据题意可知，图乙的斜率表示弹簧劲度系数；两根完全相同的弹簧串联，在悬挂相同质量的

钩码情况下，每根弹簧均伸长相同的长度，所以总伸长量变为两倍，所受力不变，则劲度系数变为原

来的一半，即作出的图象斜率为原来的一半，小于原弹簧图像的斜率。

(4)口］由题知，不悬挂小球时弹簧总长为20cm,悬挂小球静止时总长为40cm,根据平衡条件有

A:（40-20）xl0-2=/7ig

则弹簧总长为35cm时，根据牛顿第二定律有

-々（35-20）x10-2-ma

联立解得

a=2.5m/s2

⑵由题知，当指针示数为40cm时，合力等于0,则加速度为0；所以若发现在运动过程中，指针由

示数较大的刻度逐渐向40cm靠近，根据牛顿第二定律有

kAx—mg=ma

可知随着形变量的减小，加速度逐渐减小；此时加速度方向与速度方向相同，都为竖直向上，故小球

向上做加速度减小的加速运动。

故选Bo

13.(l)/=60N,f'=60N,方向水平向右

(2)8m

【详解】(1)对小可和雪橇作受力分析，如图所示

根据平衡条件水平方向

Fcos0-f=0

解得

f=60N

对爸爸、小可和雪橇组成的整体，设爸爸所受摩擦力为广，则水平方向由平衡条件可得

f'-f=o

可得地面对爸爸的摩擦力大小为

r=60N

方向水平向右。

(2)对雪橇和小可，竖直方向有

Fsin0+N-mg=0

解得地面对雪橇的支持力

N=600N

由

f="N

可得雪橇与地面之间的动摩擦因数

4=0.1

绳子断后，对雪橇和小可，由牛顿第二定律可得

"mg=ma

设经过时间t雪橇停下，则

0=%一成

解得

t=4s

即4s末雪橇停下，故在10秒内雪橇的位移为

2

解得

s=8m

⑵同

⑶3g

【详解】（1）由题知，CA与水平方向的夹角为30。，对小球2,根据牛顿第二定律有

mgsin30=ma2

解得

a2=gsin30

根据几何关系，可得位移为

x2=27?sin30

又

_j_2

%2=万”2,2

解得

(2)由题知，BA与水平方向的夹角为60。，对小球1,根据牛顿第二定律有

mgsin60二max

解得

%=gsin60

根据几何关系，可得位移为

=2Rsin60

又

12

xi=

联立解得

故小球1到达A点时的速度大小为

片=贴=y/3gR

(3)由题知，小球1、3的运动时间相等，3球下滑的位移为2R,则有

1,

2R=—

解得

%二g

由题知，C4与水平方向的夹角为30。，对小球3,根据牛顿第二定律有

F+mgsin30=ma3

解得

L1

r=—mg

(2)8.75m/s

【详解】(1)对物块根据牛顿第二定律

F=ma

可得

a=0.5+0.5,

代入数据可得5s时物块的加速度大小

a=3m/s2

物块在。〜5s内的"T图像如图所示

Q(加描

(2)根据Av=aA，可得5s末物块的速度大小

0.5+3_门r-，c

v=--------x5m/s=8.75m/s

2

16.(l)10N

(2)80m

【详解】(1)无人机携带炸弹在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，设加速度大小为

根据运动学公式可得

h=-at2

2

解得

aT=@^m/s2=6m/s2

t232

根据牛顿第二定律可得

F—(M+m)g—f=(M+m)a

解得无人机运动过程中所受空气阻力大小为

/=10N

(2)若无人机悬停在离地20m处，突然释放炸弹，炸弹做自由落体运动，则有

,12

解得

%==2s

以无人机为对象，根据牛顿第二定律可得

F-Mg—f=Md

解得

a'=30m/s2

根据运动学公式可得