2027高考物理复习专项练：3.1 牛顿运动定律 同步练习

3.1牛顿运动定律同步练习

2027届高考物理一轮复习

一、单选题

1．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如

图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜

面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三

次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是

A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置

B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态

C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

2．2025年6月22日，长三角龙舟邀请赛暨第二届安徽铜陵大通古镇龙舟赛圆满落幕。比赛中当运动员用

船桨向后划水时，下列说法正确的是（）

A．匀速前进时，船桨对水没有作用力，水也不对船桨产生作用力

B．匀速前进时，船桨对水的作用力和水对船桨的作用力是一对平衡力

C．冲刺过程中，船桨对水的作用力与水对船桨的作用力大小相等

D．冲刺过程中，运动员用船桨向后划水的力越大，龙舟的惯性就越大

3．如图所示，质量m=1kg的物块放置在竖直固定的弹簧上方（未拴接），用力向下压物块至某一位置，然

后由静止释放，取该位置为物块运动的起始位置，物块上升过程的a-x图像如图所示，不计空气阻力，重

力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）

A．物块运动过程的最大加速度大小为20m/s2

B．弹簧的劲度系数为50N/m

C．弹簧最大弹性势能为9J

D．离开弹簧时物块的加速度为5m/s2

4．如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为v0时刚好能推动

2

该物块．已知风对物块的推力F正比于Sv，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为2v0时，刚好

能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为

A．4mB．8mC．32mD．64m

5．下列有关物体运动与力的表述正确的是（）

A．伽利略的“理想实验”表明，力是维持物体运动的原因

B．地球自西向东自转，人竖直向上跳起来后，还会落到原地

C．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体速度越大，其惯性越大

D．向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力

6．如图所示，一质量为m的小球处于平衡状态。后将绳L2剪断，则剪断L2的瞬间小球的加速度（）

A．剪断前绳L2的拉力大小为mgcosθ

B．小球受到的弹力大小为mgsinθ

C．剪断后小球加速度为a=gtanθ，水平向右

D．剪断后小球加速度为a=gsinθ，水平向左

7．轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在倾斜粗糙杆的圆环上。现用平行于杆的力F拉

住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，并且圆环仍保持在原来位置不动。则在这

一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是（）

A．Ff逐渐增大，FN保持不变B．Ff保持不变，FN逐渐减小

C．Ff逐渐减小，FN保持不变D．Ff保持不变，FN逐渐增大

二、多选题

8．关于力学单位制、力和运动及惯性，下列说法正确的是（）

A．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因

B．在航天器中因失重而处于漂浮状态的宇航员没有惯性

C．在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是Fma

D．在国际单位制中，时间的基本单位可以是s，也可以是h

9．如图，竖直平面内轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一质量为4m的小球P，细线绕过光滑

小孔S连接小球P，P、Q均视为质点，小球Q的质量为m，小孔S位于铰链O正下方，水平向左的拉力F拉

着小球P，整个系统处于静止状态，轻杆、小球P和小孔S间细线与竖直方向的夹角分别为53°和37°，

重力加速度大小为g，sin370.6，下列说法正确的是（）

A．拉力F的大小为6mg

B．撤去拉力F的一瞬间，小球P的加速度大小为0.84g

C．撤去拉力F的一瞬间，小球P、Q间细线上的拉力大小为0.12mg

D．撤去拉力后，小球P摆至最低点时，小球Q重力的瞬时功率为零

10．A、B两个球用轻弹簧连接，A球质量为2m，B球质量为3m，小球A由轻绳悬挂在天花板上O点，两球

处于平衡状态，如图所示。现突然剪断轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球A、B的加速度大

小分别为a1和a2；如果现突然剪断弹簧AB，让小球下落，在剪断弹簧瞬间，设小球A、B的加速度大小分别

为a3和a4，则（）

A．a1=g，a2=gB．a1=2.5g，a2=0

C．a3=0，a4=gD．a3=1.5g，a4=0

三、实验题

11．某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与

一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的

指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为2cm。测定弹

簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示：已知小车质量为0.5kg，取g=10m/s2。

(1)某次测量小车所在位置如图丙所示，则小车的加速度方向为水平向________（填“左”或“右”）、大小

为________m/s2。

(2)若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将__________。（选

填“不变”“增大”或“减小”）

12．实验小组用甲图所示的装置测量当地的重力加速度。

请完成下列实验步骤中的填空：

（1）按图甲装配好器材：跨过轻滑轮的不可伸长的光滑轻绳两端分别与钩码和力传感器相连，力传感器可

测出轻绳的拉力。重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连，让纸带穿过固定好的打点计时器上的限

位孔；

（2）接通电源，释放钩码后重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此过程中

力传感器的示数F。

已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，此次实验打D点时

2

重物的速度vD______________m/s，重物的加速度a______________m/s；

（3）改变钩码的质量，多次重复实验步骤（2），得到多组a、F数据；

（4）实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，用图丙中b、c表示的当地的重力加

速度g______________，重物和动滑轮的总质量m______________。

四、解答题

13．如图所示，长为3L的轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一个质量为m的小球A，穿过固

定板光滑小孔P的足够长细线一端连接在小球A上，另一端吊着质量也为m的小球B，用水平拉力F拉着小

球A，使小球A处于静止状态。这时轻杆与竖直方向夹角为53°，A、P间细线与竖直方向夹角为37°，重

力加速度为g，小球均可视为质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)水平拉力F的大小；

(2)撤去拉力的一瞬间，小球A的加速度大小；

(3)撤去拉力后，小球A摆至最低点时所具有的速度。

14．如图1所示，竖直轻弹簧下端与地面上的物块A连接，上端与物块B连接，整个系统静止，弹簧的压

缩量为x0。给B施加一个竖直向下的压力，B缓慢向下运动2x0后又处于静止状态，此时压力大小为F，如

图2所示。现撤去F，B向上运动，当速度为v0时弹簧恰好恢复原长，此时立即对B施加一竖直向上的拉力，

1

使B竖直向上做匀加速直线运动，加速度大小为g（g为重力加速度）。已知A、B的质量均为m，弹簧始

5

终在弹性限度内，不计空气阻力。

(1)求压力F的大小和撤去压力F的瞬间B的加速度大小；

(2)求小物块A恰好离开地面时B的速度大小v；

1

(3)从开始施加竖直向上的拉力，到小物块A的加速度大小第一次为g的过程中，求竖直向上的拉力最大

5

值F1和最小值F2。

15．如图所示，在倾角为=30的光滑斜面上有完全相同的质量为m1kg的三个物体，A、B之间用轻弹簧

相连，B、C之间用不可伸长的细线相连，在恒定拉力F的作用下，达到稳定后，一起沿斜面向上做匀加速

运动，加速度大小为a1m/s2。已知弹簧的劲度系数k200N/m，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）弹簧的伸长量x；

（2）力F的大小；

（3）剪断细线的瞬间，A的加速度大小a1，B的加速度大小a2。

参考答案

题号12345678910

答案ACADBCAACBDBC

11．(1)左4

(2)增大

2c

12．0.1950.30/0.3b

b

13．(1)3mg

(2)0.9g

32

(3)gL

5

【详解】（1）在F作用下，对A进行受力分析，设杆中弹力为FN，绳中拉力为T，根据平衡条件有

FFNsin53Tsin37，FNcos53mgTcos37

对B进行分析有T=mg

解得F=3mg

（2）撤去F瞬间，A、B沿绳方向加速度相等，则有aAaBa

以A为研究对象，则有Tmgcos37maA

以B为研究对象，则有mgTmaB

解得aA=0.9g

（3）当A运动到最低点时，B也到达最低点，此时vB0

在A下摆的过程中，A下降的高度h13L1－cos531.2L

B下降的高度h24L2L2L

1

在A开始运动到最低点的过程中有mghmghmv2

122

32

解得vgL

5

14．(1)2mg，2g

2

(2)v2gx

050

126

(3)mg，mg

55

【详解】（1）设弹簧的劲度系数为k，题图1中由平衡条件可知

mgkx0

题图2中，根据平衡条件，对B有

Fmg3kx0

解得

F2mg

撤去压力F的瞬间，设B加速度大小为a，由牛顿第二定律有

3kx0mgma

解得

a2g

（2）小物块A恰好离开地面时，弹簧的伸长量为x0，弹簧弹力等于物块A的重力

mgkx0

对B有

g

v2v22x

050

解得

2

vv2gx

050

（3）当弹簧处于原长时拉力最小，对B有

g

Fmgm

25

解得

6

Fmg

25

1

当小物块A的加速度为g时，拉力最大，根据牛顿第二定律，对A有

5

g

Fmgm

T5

对B有

g