2021-2025高考真题汇编 牛顿运动定律

专题3牛顿运动定律考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点1牛顿运动定律的理解2025·甘肃、湖南、河南卷2024·北京卷2023·河北卷2022·海南卷2021·北京卷高考对运动和力的关系考查愈发深入且灵活。基础层面，牛顿运动定律、运动学公式仍是核心，会以多种形式考查学生对概念的理解。命题常结合生活实际与科学前沿，如无人机载物飞行、火箭发射等情境，考查学生受力分析与运动过程推理能力。此外，注重考查知识综合运动，将运动和力的关系与能量、动量等知识结合，突出对学生创新思维和解决复杂问题能力的培养考点2牛顿运动定律的应用2025·安徽、北京卷2024·北京、广西卷2023·北京卷考点01牛顿运动定律的理解1．[2025年甘肃高考真题]2025年4月24日，在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变，则火箭在初始内的加速度大小约为()（重力加速度g取）A. B. C. D.2．[2025年湖南高考真题]如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为60°，两球连线与轻绳的夹角为30°，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A.A球静止时，轻绳上拉力为B.A球静止时，A球与B球间的库仑力为C.若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为gD.若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小3．[2025年江苏高考真题]如图所示，弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内放置一小物块，物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放，释放后物块在木箱上有滑动，滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞，不计空气阻力，则()A.释放瞬间，物块加速度为零B.物块和木箱最终仍有相对运动C.木箱第一次到达最右端时，物块速度为零D.物块和木箱的速度第一次相同前，物块受到的摩擦力不变4．[2025年山东高考真题]工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为θ，交线为PN，坡面内QN与PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为()A. B.C. D.5．[2025年河南高考真题]野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内()A.无人机做匀速运动 B.零件所受合外力为零C.零件的惯性逐渐变大 D.零件的重力势能保持不变6．[2025年甘肃高考真题]如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是()A.小球A运动到弹簧原长处的速度最大B.剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为C.小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为D.小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为7．[2025年四川高考真题]若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c和d表示，则下列各式可能表示能量的是()A. B. C. D.8．[2024年广东高考真题]如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程。其图像或图像可能正确的是()A. B.C. D.9．[2024年贵州高考真题]某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中，在下落的某段时间内，小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置，相邻位置的时间间隔相等，如图所示，则该段时间内下列说法可能正确的是()A.f一直大于G B.f一直小于GC.f先小于G，后大于G D.f先大于G，后小于G10．[2024年北京高考真题]将小球竖直向上抛出，小球从抛出到落回原处的过程中，若所受空气阻力大小与速度大小成正比，则下列说法正确的是()A.上升和下落两过程的时间相等B.上升和下落两过程损失的机械能相等C.上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量D.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度11．[2024年辽宁高考真题]利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时()A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力12．[2023年河北高考真题]某科研团队通过传感器收集并分析运动数据，为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中，其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中10.10s至10.35s内，曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为60kg，重力加速度g取。下列说法正确的是()A.起跳过程中运动员的最大加速度约为B.起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为3m/sC.起跳后运动员重心上升的最大高度约为0.45mD.起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为330N·s13．[2023年海南高考真题]如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是()A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变14．[2022年海南高考真题]在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是，乙对甲的作用力是，则这两个力()A.大小相等，方向相反 B.大小相等，方向相同C.的冲量大于的冲量 D.的冲量小于的冲量15．[2021年北京高考真题]某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A.30cm刻度对应的加速度为 B.40cm刻度对应的加速度为gC.50cm刻度对应的加速度为2g D.各刻度对应加速度的值是不均匀的考点02牛顿运动定律的应用16．[2025年安徽高考真题]如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0kg、甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中()A.甲对木箱的摩擦力方向向左 B.地面对木箱的支持力逐渐增大C.甲运动的加速度大小为 D.乙受到绳子的拉力大小为5.0N17．[2025年北京高考真题]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.从到，实验舱处于电磁弹射过程B.从到，实验舱加速度大小减小C.从到，实验舱内物体处于失重状态D.时刻，实验舱达到最高点18．[2024年北京高考真题]水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是()A.刚开始物体相对传送带向前运动B.物体匀速运动过程中，受到静摩擦力C.物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功D.传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长19．[2024年广西高考真题]工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则()A. B. C. D.20．[2023年北京高考真题]如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为()A.1N B.2N C.4N D.5N21．[2024年北京高考真题]如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为()A. B. C. D.

参考答案与解析考点01牛顿运动定律的理解1．答案：A解析：根据题意，由牛顿第二定律有代入数据解得故选A。2．答案：C解析：对小球A受力分析，其受重力、轻绳的拉力以及B的库仑引力，如图所示，根据力的平衡条件得，解得，AB错误；剪断轻绳前，小球A所受合力为零，库仑力与重力的合力与轻绳拉力等大反向，即库仑力与重力的合力大小为，剪断轻绳后瞬间，绳子拉力消失，库仑力与重力均不变，则小球A所受合力大小为，由牛顿第二定律得小球A的瞬时加速度大小，C正确；由于剪断轻绳前后瞬间，B球的受力不变，且状态不变，因此剪断轻绳瞬间轻杆对B球的作用力不变，D错误。3．答案：D解析：A.根据题意可知，释放时，物块与木箱发生相对滑动，且有摩擦力，根据牛顿第二定律可知释放时物块加速度不为0，故A错误；B.由于物块与木箱间有摩擦力且发生相对滑动，所以弹簧的弹性势能会减少，直到弹簧的最大弹力满足以下分析的F：设物块与木箱之间的最大静摩擦力为f，物块质量为m，对物块根据牛顿第二定律设木箱质量为M，对物块与木箱整体，根据牛顿第二定律可得即弹簧的最大弹力减小到后，二者一起做简谐运动，故B错误；C.根据AB选项分析可知只有当二者一起做简谐运动前，有相对滑动，滑块运动到最右端后物块不会停止，当二者一起做简谐运动后，物块与滑块一起做周期性运动，也不会停止，故C错误；D.开始滑块的加速度向右，物块与滑块第一次共速前，物块相对滑块向左运动，受到向右的摩擦力，共速前二者有相对滑动，摩擦力恒为二者之间的滑动摩擦力，保持不变，故D正确。故选D。4．答案：B解析：对建筑材料受力分析如图所示，由图1可知河堤对建筑材料的支持力，由图2可知挡板对建筑材料的支持力，所以对建筑材料由牛顿第二定律有，解得建筑材料的加速度大小，B正确。5．答案：D解析：根据题意可知，零件向左水平运动，零件受到重力和轻绳的拉力作用，轻绳拉力斜向左上，所以零件所受合外力水平向左，B错误；无人机与零件相对静止，所以无人机与零件的加速度相同，A错误；惯性只与物体的质量有关，零件的质量不变，所以零件的惯性不变，C错误；零件的高度不变，所以零件的重力势能保持不变，D正确。6．答案：BC解析：A.剪断细线后，弹力大于A的重力，则A先向上做加速运动，随弹力的减小，则向上的加速度减小，当加速度为零时速度最大，此时弹力等于重力，弹簧处于拉伸状态，选项A错误；B.剪断细线之前则剪断细线瞬间弹簧弹力不变，则对A由牛顿第二定律解得A的加速度选项B正确；C.剪断细线之前弹簧伸长量剪断细线后A做简谐振动，在平衡位置时弹簧伸长量即振幅为由对称性可知小球A运动到最高点时，弹簧伸长量为，选项C正确；D.由上述分析可知，小球A运动到最低点时，弹簧伸长量为，选项D错误。故选BC。7．答案：AC解析：A.根据题意可知的单位为结合动能公式可知为能量单位，故A正确；B.同理的单位为根据可知为力的单位，故可知为力与质量的乘积，故不是能量的单位，故B错误；C.的单位为根据前面A选项分析可知该单位为能量单位，故C正确；D.的单位为，不是能量单位，故D错误。故选AC。8．答案：B解析：在木块下落H高度之前，木块所受合外力为木块的重力保持不变，即。当木块接触弹簧后到合力为零前，根据牛顿第二定律到木块接触弹簧后到合力为零前，随着y增大F减小；当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中，木块所受合外力向上，F为负值，随着y增大F的大小增大，图像如图所示故B正确，A错误；同理，在木块下落H高度之前，木块做匀加速直线运动，根据速度逐渐增大，所以图像斜率逐渐增大，当木块接触弹簧后到合力为零前，根据牛顿第二定律，木块的速度继续增大，做加速度减小的加速运动，所以图像斜率继续增大，当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中，木块所受合外力向上，木块做加速度增大的减速运动，所以图斜率减小，到达最低点后，木块向上运动，经以上分析可知，木块先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，再做匀减速直线运动到最高点，图像大致为故CD错误。故选B。9．答案：C解析：由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小，可知铁质小圆盘的速度先增大后减小，以向下为正方向，即铁质小圆盘的加速度先正后负，根据牛顿第二定律，可知f先小于G，后大于G。故选C。10．答案：C解析：D.小球上升过程中受到向下的空气阻力，下落过程中受到向上的空气阻力，由牛顿第二定律可知上升过程所受合力（加速度）总大于下落过程所受合力（加速度），D错误；C.小球运动的整个过程中，空气阻力做负功，由动能定理可知小球落回原处时的速度小于抛出时的速度，所以上升过程中小球动量变化的大小大于下落过程中动量变化的大小，由动量定理可知，上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量，C正确；A.上升与下落经过同一位置时的速度，上升时更大，所以上升过程中平均速度大于下落过程中的平均速度，所以上升过程所用时间小于下落过程所用时间，A错误；B.经同一位置，上升过程中所受空气阻力大于下落过程所受阻力，由功能关系可知，上升过程机械能损失大于下落过程机械能损失，B错误。故选C。11．答案：C解析：滑动摩擦力方向与物体间的相对运动方向相反，墨条相对砚台水平向左运动，则砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，A错误；根据牛顿第三定律结合A项分析可知，砚台受到墨条水平向左的摩擦力，而砚台处于静止状态，其水平方向上受力平衡，则桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，B错误，C正确；对砚台受力分析，竖直方向上，砚台受到自身重力、墨条的压力和桌面的支持力，因此桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力不是一对平衡力，D错误。12．答案：C解析：A.由图像可知，运动员受到的最大支持力约为,根据牛顿第二定律可知，起跳过程中运动员的最大加速度约为,故A错误；BCD.根据图像可知，起跳过程中支持力的冲量为,起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为,根据动量定理可得,解得起跳离开地面瞬间的速度为,则起跳后运动员重心上升的平均速度为,起跳后运动员重心上升的最大高度为,故BD错误，C正确。故选C。13．答案：B解析：工人受到三个力的作用，即绳的拉力、地面的支持力和重力，三力平衡，A错；工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，B对；对动滑轮受力分析，由平衡条件有，其中T为绳子拉力的大小，θ为与动滑轮相连的两段绳的夹角、m为重物与动滑轮的总质量，随着重物的上升，θ增大，则绳的拉力变大，CD错。14．答案：A解析：根据题意可知和是相互作用力，根据牛顿第三定律可知和等大反向、具有同时性；根据冲量定义式可知和的冲量大小相等，方向相反。故选A。15．答案：A解析：A.由分析可知，在30cm刻度时，有（取竖直向上为正方向）代入数据有A正确；B.由分析可知，在40cm刻度时，有则40cm刻度对应的加速度为0，B错误；C.由分析可知，在50cm刻度时，有（取竖直向上为正方向）代入数据有C错误；D.设刻度对应值为x，结合分析可知，（取竖直向上为正方向）经过计算有（）或（）根据以上分析，加速度a与刻度对应值为x呈线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，D错误。故选A。考点02牛顿运动定律的应用16．答案：C解析：甲相对木箱向右运动，则甲受到