2027高考物理复习专项练：单元三 运动和力的关系 专项练

单元三运动和力的关系

2027届高考物理一轮复习

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用

橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无

效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合

题目要求的。

1．在物理学发展进程中，很多物理学家提出一些物理学思想方法。下列关于物理学研究方法的叙述正确

的是（）

A．在不考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法

B．伽利略研究力和运动关系的斜面实验采用了控制变量法

C．在利用光电门测速中，采用了极限思想法

D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运

动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法

2．生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物，小车的底板和侧板垂直，底板和侧板对重物的弹力分

别为F底、F侧，忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变，重物始终与小车

相对静止，小车水平向右运动，由匀速变为加速时（）

A．F底增大，F侧增大

B．F底减小，F侧增大

C．F底增大，F侧减小

D．F底减小，F侧减小

3．模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回

落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，

f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（）

A．从t1到t3，实验舱处于电磁弹射过程B．从t2到t3，实验舱加速度大小减小

C．从t3到t5，实验舱内物体处于失重状态D．t4时刻，实验舱达到最高点

4．某智能物流系统中，质量为20kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F

随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是（）

A．B．

C．D．

5．如图所示，质量均为m的三本书叠放在水平桌面上，小甘同学用水平恒力F抽第2本书，结果第1、2

本书被一起加速抽出，第3本书保持不动。假设书与书、书与桌面间的动摩擦因数均为，则抽书过

程中，下列说法正确的是（）

A．第1本书受向左的摩擦力

F

B．第1、2本书间的摩擦力大小为

2

C．第2、3本书间的摩擦力大小为2mg

D．桌面对第3本书的摩擦力大于第2、3本书间的摩擦力

6．如图所示，物块A、B的质量均为m，C的质量为2m，其中物块A、B上下叠放，A放在轻弹簧上，

B、C通过一绕过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，用手托住C使绳子处于恰好伸直无拉力的状态。某一时

刻突然释放C，一段时间后A、B分离。此时C还未触地，重力加速度为g，下列说法正确的是

（）

A．A、B分离时，物块A的速度恰好达到最大值

1

B．释放C后瞬间，A、B间的弹力大小为mg

2

3

C．释放C后瞬间，轻绳对C的拉力大小为mg

2

1

D．A、B分离时，连接B、C的绳子拉力大小为mg

5

7．如图所示，斜面M静止在粗糙地面上，斜面上有一滑块m，在垂直斜面斜向右下方的力F的作用下，

滑块恰好可以匀速下滑，现将F撤去，在之后滑块仍在下滑的过程中，斜面始终保持静止，重力加速

度为g，对于该过程，下列说法正确的是（）

A．滑块与斜面之间的摩擦力变大

B．地面对斜面的支持力等于(mM)g

C．斜面受到地面的摩擦力向左

D．斜面受到地面的摩擦力向右

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以

上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8．如图（a），倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度v0沿斜

面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为1、2，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x

与时间t的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，乙的xt曲线在tt0时切线斜率为0，则

（）

A．122tan

B．tt0时，甲的速度大小为3v0

C．tt0之前，地面对斜面的摩擦力方向向左

D．tt0之后，地面对斜面的摩擦力方向向左

9．如图（甲）所示，物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程

中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图（乙）所示。设最大静摩擦

力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2。根据题目提供的信息，下列判断正确的是（）

A．物体的质量m=2kg

B．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3

C．物体与水平面的最大静摩擦力fmax=6N

D．在F为10N时，物体的加速度a=2.5m/s2

10．如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平地面上，斜面底端有一固定挡板，质量分别为2m和m

的物块A、B放在斜面上，一轻质弹簧下端连接挡板，上端连接物块A，初始时A和B处于静止状

态。现对物块B施加一个沿斜面向上的拉力F，使B沿斜面向上做加速度为a的匀加速直线运动直至

与A分离，已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

2mgsin

A．初态时弹簧的压缩量为

k

2mgsin

B．A、B分离时弹簧处于压缩状态，且压缩量为

k

C．A、B分离前，拉力F逐渐增大，最小值为3ma

2m（agsin2a）

D．A、B分离时B的速度大小为

k

非选择题：本题共5题，共54分。

三、实验题：本题共2小题，共16分。

11．某同学探究“在小车质量不变的情况下，小车的加速度a与合外力F的关系”。

(1)如图（a）所示，实验中利用位移传感器间接测量加速度a，其方法是由静止释放小车，通过位移传

感器发射红外线脉冲和超声波脉冲的传播速度不同来测量小车距离，从而得到发射端到接收端的距离

随时间变化的图像如图（b）所示，则t1.0s时，小车的速度大小为______m/s，小车的加速度大小

为______m/s2。（结果均保留2位有效数字）

(2)图（c）表示发射红外线脉冲和超声波脉冲时刻，图（d）表示接收红外线脉冲和超声波脉冲时刻，

图中脉冲2表示______（填“红外线脉冲”或“超声波脉冲”）。已知脉冲1和2在空气中的传播速度分别

为v1和v2，结合图中时刻t1和t2，计算机利用公式x______运算即可得到发射端到接收端的距离。

(3)实验前需要补偿小车运动的阻力，其具体操作是______，轻推小车，得到xt图像为一条倾斜直

线。

12．某实验小组设计实验研究物体的加速度与质量的关系，实验装置如图甲所示。

(1)除了图甲所示的实验器材以外，下列器材中不需要的是_____（单项，填器材前字母序号）。

A．刻度尺B．弹簧测力计C．天平D．电源E．打点计时器

(2)卸下小盘，移动小木块调整木板的倾斜角度，轻推小车，小车拖动纸带打出的点迹如图乙所示，此

时需要向_____（填“左”或“右”）移动小木块，直到打出点迹均匀的纸带。

(3)安装小盘，并在小盘上倒入一定量砂子。打点计时器接入频率为50Hz的交流电源，待打点稳定后

释放纸带，打点计时器打出的纸带如图丙所示（两相邻计数点之间还有4个计时点没有画出），此时

小车的加速度为_____m/s2（结果保留三位有效数字）。

(4)保持小盘和砂子的总质量不变，在小车上增放钩码，重复实验，记录每次实验中小车及车上钩码的

1

总质量M以及相应的加速度a，并绘制a图像。从图丁中可以发现，随着加速度增大，由于小盘

M

和砂子失重带来的影响不能忽略，绘制的图也发生弯曲。请提供一条避免或减小该系统误差的建议：

_____

四、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最

后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．在某段平直的铁路上，一列以324km/h的速度高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶，5min后恰好停

在某车站，并在该站停留4min，随后匀加速驶离车站，经8.1km后恢复到原速度324km/h.

（1）求列车减速时的加速度大小；

（2）若该列车总质量为8.0×105kg，所受阻力恒为车重的0.1，求列车驶离车站加速过程中牵引力的

大小；

（3）求列车从开始减速到恢复原速度这段时间内的平均速度大小。

14．如图所示，质量M＝2kg的长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，质量

m11kg的木块A贴在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止，质量m21kg的小球B通过细绳与铁箱上侧

连接，细绳与竖直方向的夹角α＝60°。已知铁箱与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度

g10m/s2。求：

(1)铁箱加速度的大小；

(2)木块受到铁箱的作用力大小和方向；

(3)水平拉力F的大小。

15．游乐园滑草项目深受小朋友喜爱。滑草过程简化为以下情景：如图所示，t=0时刻，滑块从斜面上的

A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每

隔0.5s用速度传感器测量滑块的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。已知滑块与斜面和水平面间的

动摩擦因数相同，重力加速度取g=10m/s2，求：

t/s0.00.51.0···5.05.56.0

v/(m∙s-1)0.01.02.0··10.07.55.0···

(1)滑块与斜面和水平面间的动摩擦因数μ；

(2)斜面的倾角α的正弦值sinα；

(3)滑块滑行的总路程s。

参考答案

题号12345678910

答案CBBACBCADABCCD

11．(1)0.100.10

(2)超声波脉冲v2t2t1

(3)补偿小车运动的阻力，即构建斜面，使小车重力沿斜面的分力与阻力平衡，其具体操作是将轨道有

位移传感器的一端适当垫高，不挂钩码，轻推小车，得到xt图像为一条倾斜直线。

12．(1)B

(2)右

(3)1.20

(4)换用质量远大于小盘和砂子总质量的小车或减小小盘和砂子的总质量（只要建议合理即可给分）。

13．（1）0.3m/s2；（2）1.2×106N；（3）30m/s

【详解】（1）列车的初速度为

324km/h=90m/s

经过

5min=300s

停下，所以列车减速时的加速度为

Δv090

a=m/s2=－0.3m/s2

Δt300

即列车减速时加速度大小为0.3m/s2，负号说明加速度的方向与运动方向相反。

（2）由运动学公式得

v2=2a′x’

解得

v2902

a′=m/s2=0.5m/s2

2x'28.1103

阻力

Ff=0.1mg

根据牛顿第二定律，有

F－0.1mg=ma′

代入数值解得

F=1．2×106N

（3）列车加速的时间为

v90

t′=s=180s

a'0.5

减速过程中通过的位移

v

x=t=45×300m=13500m

2

所以整个过程的平均速度

xx'135008100

vm/s=30m/s

t总300240180

14．(1)103m/s2

(2)20N，方向与竖直方向成60°斜向右上方

(3)（40320）N

【详解】（1）对小球B，由牛顿第二定律m2gtanm2a

解得a103m/s2

故铁箱的加速度大小为103m/s2

2

（2）对木块A，由牛顿第二定律可得木块受到铁箱的支持力为FNm1a103m/s

竖直方向可知木块受到铁箱的摩擦力为f1m1g10N

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由矢量运算可知，木块受到铁箱的作用力大小为