2023-2025北京高三二模物理汇编：运动和力的关系章节综合

2023-2025北京高三二模物理汇编

运动和力的关系章节综合

一、单选题

1.（2025北京朝阳高三二模）2025年4月19日北京半程马拉松比赛中，人形机器人首次参赛。已知半马

从起点到终点直线距离约为12km,实际赛道长度为21.0975km,冠军机器人用时约2小时40分完成比

赛。下列说法正确的是（）

A.机器人的位移大小为21.0975km

B.机器人的平均速度大小约为4.5km/h

C.若机器人在弯道段保持速空不变，则其所受合外力为零

D.机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度

2.（2025北京朝阳高三二模）如图1所示，质量相等的物块A、B紧靠在一起放置在水平地面上，水平轻

弹簧一端与A拴接，另一端固定在竖直墙壁上。开始时弹簧处于原长，物块A、B保持静止。，=0时刻，

给B施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左运动，当A、B的速度为零时，立即撤去恒力。物块B

的丫-/图像如图2所示，其中4至&时间内图像为直线。弹簧始终在弹性限度内，A、B与地面间的滑动摩

擦力大小恒定，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

AB尸0

衣-V）

A.〃时刻A、B分离

B.改变水平恒力/大小，。的时间不变

C.〃时间内图像满足同一正弦函数规律

D.〃和芍~。时间内图2中阴影面积相等

3.（2025北京西城高三二模）长方体木块A、B叠在一起，放在粗糙水平桌面上。B木块受到一个水平恒

力F的作用，两木块始终保持相对静止。下列说法正确的是（）

A.若A、B在桌面上静止不动，A受到向右的摩擦力

B.若A、B一起向有匀速运切，A受到向右的摩擦力

C.若A、B一起向右加速运动,A受到向右的摩擦力

D.若A、B一起向右加速运动,A受到的摩擦力大小等于F

4.（2025北京丰台高三二模）如图所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶.在车厢底，一层油桶平整

排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间。已知重力加速度为

g，每个桶的质量都为〃?，当汽车与油桶一起以某一加速度。向左加速时，下列说法正确的是（）

B.。=半身时，A对C的支持力为0

C.。增大时，B对C的支持力变小

D.B对"C支持力的大小可能等于田

5.（2025北京丰台高三二模）某硼床运动员在训练过程中与网接触后，竖直向上弹离，经过〃时间，又重

新落回网上。以运动员离开网的时刻作为计时起点，以离开的位置作为位移起点，规定竖直向上为正方

向，忽略空气阻力，下列描述运动员位移X、速度丫、加速度。、所受合力尸随时间，变化的图像中，与上

6.（2025北京海淀高三二模）如图所示，放在木箱内的物块A,其右端通过一根处于压缩状态的水平轻弹

簧与木箱连接。木箱与物块A做匀速克线运动且保持相对静止。若发现物块A突然相对木箱底面向左移

动.则木箱可能（）

A.突然向下加速运动B.突然向下减速运动

C.突然向左加速运动D.突然向右减速运动

7.（2024北京朝阳高三二模）如图所示，质量为机的子弹水平射入并排放置的3块固定的、相同的木板，

穿过第3块木板时子弹的速度恰好变为0。已知子弹在木板中运动的总时间为/,子弹在各块木板中运动的

加速度大小均为心子弹可视为质点，不计子弹重力。下列说法第氓的是（）

A.子弹穿过3块木板的时间之比为1：2：3

B.子弹的初速度大小为3

C.子弹受到木板的阻力大小为机a

D.子弹穿过第1块木板时与穿过第2块木板时的速度之比为近：1

8.（2024北京朝阳高三二模）如图所示，光滑水平桌面上木块A、B叠放在一起，木块B受到一个大小为

〃水平向右的力，A、B一起向右运动且保持相对静止。已知A的质量为加、B的质量为2〃?，重力加速度

为g。下列说法正确的是（）

A.木块A受到两个力的作用

B.木块B受到四个力的作用

C.木块A所受合力大小为《

D.木块B受到A的作用力大小为Jgigf+F?

9.（2024北京西城高三二模）列车沿平直的道路做匀变速直线运动，在车厢顶部用细线悬挂•个小球，小

球相对车厢静止时，细线与竖直方向的夹角为乩下列说法正确的是（）

A.列车加速度的大小为gtan8B.列车加速度的大小为gsin。

C.细线拉力的大小为〃7gsin。D.细线拉力的大小为，叫co$e

二、解答题

13.(2023北京房山高工一模)如图所示，一个质量〃，=2kg的物块从光滑的斜面顶端人下滑，斜面高度

/?=L25m,斜面长为2.5m。物块与水平面动摩擦因数为0.1,斜面与水平面平滑连接，物块运动到水平面

C点静止。g取IOm/s2,求:

(1)物块在斜面上运动时的加速度大小a；

(2)物块到达斜面末端B点时的速度大小V；

14.(2023北京朝阳高三二模)如图所示，倾角夕=37。、高度力=0.6m的斜面与水平面平滑连接。小木块

从斜面顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的4点停止。已知小木块的质量〃?=lkg,它与斜面、水平面

间的动摩擦因数均为4=05,重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=().8o求:

(1)小木块在斜面上运动时的加速度大小m

(2)小木块滑至斜面底端时的速度大小V；

(3)小木块在水平面上运动的距离以

A0

x

参考答案

1.B

【详解】A.位移为从初位置到末位置的有向线段，故为12km,A错误；

B.平均速度为位移除以时间，B正确；

C.弯道段是曲线，虽然机器人保持速率不变，但速度方向一直在变，故其所受合外力不为零，C错误；

D.机器人冲过终点线时的瞬时速度不一定大于其全程的平均速度，D错误。

故选B。

2.D

【详解】A.由题意结合题图2可知，4时刻弹簧弹力与B所受的摩擦力大小相等，弹簧处于压缩状态，

。时刻弹簧刚好恢复原长，A、B刚要分离，故A错误；

B.改变水平恒力尸大小，则弹簧压缩量变化，弹性势能改变，两物体分开时B的动能增大，则。~“的

时间改变，故B错误；

C.。~，2时间内整体受外力、弹力、摩擦力做功，，2~乙时间内受弹力与摩擦力做功，根据功能关系可知

动能变化不相同，则0~乙时间内图像不满足同一正弦函数规律，故c错误；

D.。时刻弹簧刚好恢复原长，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，。〜〃和，2〜。时间内图2中

阴影面积相等，故D正确；

故选D。

3.C

【详解】AB.若A、B在桌面上静止不动，或者A、B一起向右匀速运动，则A受力平衡，则水平方向不

受摩擦力作用，选项AB错误；

CD.若A、B一起向右加速运动，A受到的合外力向右，即受到向右的摩擦力，对AB整体

八嘉二（帆+"）。

对A有/BA=MA

上组机〈产

解得＞BA=

rn+M

选项C正确，D错误。

故选C。

4.B

【详解】A.C向左加速运动，则合外力水平向左，即A、B对C的合力与重力合力方向水平句左，可知

A、B对C的合力方向斜向左上方，选项A错误；

B.当A对C的支持力为。时，则对C根据牛顿第二定律〃?gtan30=〃?〃

解得a=#g

选项B正确；

CD.对C分析由牛顿第二定律/；cos60-FACCOS60=ma,FbCsin60十sin60=〃塔

mg

可得用c=+ma

〃增大时，B对C的支持力变大；因小=哭+加。>；〃吆

则选项CD错误。

故选B。

5.B

【详解】根据题意，由对称性可知，运动员上升、下降时间相等均为■，取向上为正方向

A.根据公式x=R+可得

运动员运动的位移与时间的关系式为x=卬-;g/

则XT图像为开口向卜的抛物线，故A错误；

B.根据公式匕=%+<"可得

运动员运动的速度与时间的关系式为匕二%-g1

则y—图像为一条向下倾斜的直线，故B正确：

CD.整个运动过程中，运动员只受重力作用，加速度一直为重力加速度，则合力厂和加速度。不随时间

变化，故C、D均错误；

故选B。

6.A

【详解】A.开始木箱和物块A均保持静止，根据平衡条件知，弹簧向左的弹力等于向右的静摩擦力。

若木箱突然向下做加速运动，物块处于失重状态，对木箱底面的压力减小，最大静摩擦力减小，可能小于

弹力，合力可能向左，物块A可能突然相对木箱底面向左移动，故A正确；

B.木箱突然向下做减速运动,物块处r超重状态，对木箱底面的压力增大，最大静摩擦力增大，故物块A

不可能突然相对木箱底面向左移动，故B错误；

C.当木箱突然向左做加速运动，竖直方向受力平衡，正压力不变，最大静摩擦力不变，根据牛顿第二定

律知，所需合力向左，若弹簧弹力与最大静摩擦力的合力不足以提供向左的加速度，则物块A相对木箱底

面可能向右移动，故C错误；

D.木箱突然向右做减速运动,竖直方向受力平衡.正压力不变,最大静摩擦力不变,根据牛顿第一定律

知，当弹簧弹力和最大静摩擦力的向左的合力不足以提供向左的加速度时，物块A相对木箱底面可能向右

移动，故D错误。

故选Ao

7.A

【详解】A.把子弹的运动看成从右向左的初速度为零的匀加速直线运动，则有

3d=L/,2d=L/2,d=-at''2

222

解得

子弹穿过3块木板的时间之比为

（：，2：4=（一，'）：（，'-〃）：t*=^>/3—>72—lj:1

故A错误，与题意相符；

B.根据

（）=%-al

解得

%=3

故B正确，与题意不符；

C.由牛顿第二定律，可得

f=ma

故C正确，与题意不符；

D,子弹穿过第1块木板时与穿过第2块木板时的速度方比为

V）：v2=at':af-5/2：1

故D正确，与题意不符。

本题选错误的故选Ao

8.C

【详解】A.由于桌面光滑，则两木块一起向右做加速运动，则木块A受到重力、支持力和摩擦力三个力

的作用，选项A错误；

B.木块B受到重力、地面的支持力、A对B的压力和摩擦力以及力尸共五个力的作用，选项B错误；

C.整体的加速度

F

a=——

3m

则木块A所受合力大小为

KF

rx=ma=—

选项C正确；

D.木块B受到A的压力为mg，摩擦力为

则作用力大小为

心二,（一1+.♦=+"尸

选项D错误。

故选c。

9.A

【详解】AB.设列车的加速度大小为小根据力的合成与分解以及牛顿第二定律有

Fa-mgtan0-ma

得列车加速度的大小为

a=g(an0

故A正确，B错误：

CD.根据

Tcos0-mg

得

T=S

cos67

故CD错误。

故选Ao

10.C

【详解】A.静止时，弹簧下端的指针指直尺上某一位置，标记为()，此时重力与弹簧弹力等大反向，处

于平衡状态，所以指针指到0刻度时，说明电梯处于静止或者匀速直线运动状态，故A错误；

B.若电梯匀速上升，针指到0刻度；若电梯加速上升，重物处于超重，指针指在0刻线以下：若电梯减

速上升，重物处于失重，指针指在。刻线以上，故B错误；

CD.若规定竖直向上为正方向，设稳定时弹簧长度的读数为/,根据牛顿第二定律有

Zc(/-O)x1()2-mg=ma

可得

klx\0-2

«=-------------g

m

可知各刻度对应加速度的值是均匀的，若改变重物的质量，则各刻度对应的加速度值要发生变化，故C正

确，D错误。

故选C。

11.B

【详解】AB.物体受绳子拉力方向沿绳子向上，受重力方向竖直向下，则物体所受的合力水平向左，由牛

顿第二定律知，地铁运行加速度方向向左，但无法确定地铁的运行方向，故B正确，A错误；

CD.圆珠笔受力如图

mg

根据牛顿第二定律得

〃火tan0=ma

a=gtan。

无法计算圆珠笔的质量，故CD错误。

故选B。

12.B

【详解】开始时物块相对木板静止，则弹力等于摩擦力；将整个装置无初速释放，下落过程中，物块处于

完全失重状态，对木板的压力为零，此时摩擦力为零，则两物块在弹簧弹力作用下相对木板运动且相互靠

近。

故选B。

13.(1)a=5m/s2;(2)5m/s；(3)12.5m

【详解】(1)对物体受力分析，根据牛顿第二定律有