高考物理一轮复习：牛三定律与力
一、选择题
1．（2024高三上·湖南月考）田径比赛中的跳高项目，经历了“跨越式”、“剪式”、“滚式”、“俯卧式”、“背越式”5次技术性的革命。目前运动员普遍采用“背越式”技术，获得较好成绩的原因是（ ）
A．采用“背越式”技术，起跳时人体重心可以提高更多
B．在五种技术中“背越式”最易掌握，成绩比较稳定
C．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心在横杆上擦杆而过
D．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心在横杆下钻过去
2．（2024高三上·江油月考）如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a（a≠0）向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．杆对小球的弹力一定竖直向上
B．杆对小球的弹力一定沿杆斜向上
C．杆对小球的弹力大小为mg
D．杆对小球的弹力大小为
3．（2024高一上·衡阳开学考）小明给同学讲解物体间力的作用时是相互的，下列所举的事例中最恰当的是（ ）
A．手压气球，气球变形
B．将篮球投入篮球筐中
C．手指压铅笔尖，手指感到疼痛
D．从高处下落的重锤使沙地凹陷一个坑
4．（2024高二上·汨罗开学考）如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为，不计空气阻力，则（ ）
A．弹簧的劲度系数等于
B．弹簧的最大弹性势能为
C．小球从O点运动到B点，动能逐渐减小
D．小球从A运动到B，重力做功等于克服弹簧弹力所作的功
5．（2024高一下·海淀月考）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（ ）
A．弹簧的最大弹力为μmg B．物块克服摩擦力做的功为μmgs
C．弹簧的最大弹性势能为2μmgs D．物块在A点的初速度为
6．（2024高三上·长沙开学考）做惯性演示实验时，小刚将一张白纸平放在水平桌面上，在白纸的上面水平放置一个黑板擦，用力把白纸快速抽出，黑板擦几乎不动，但细心的小刚发现，黑板擦在桌上水平前进了一小段距离，对于这种现象，下列说法中正确的是（ ）
A．将白纸快速抽出，黑板擦受到与运动方向相反的摩擦力
B．将白纸快速抽出，白纸给黑板擦的摩擦力对黑板擦做了正功
C．如果以较小速度抽出白纸，黑板擦往前运动的加速度将会变小
D．如果以较小速度抽出白纸，黑板擦所受的摩擦力的冲量将会变小
7．（2024高二下·西城期末）如图所示情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是（ ）
A．物体静止在粗糙的水平面上
B．汽车停在斜坡上
C．物体贴着竖直墙面自由下落
D．瓶子被握在手中处于静止状态
8．（2024高一上·汨罗开学考）在固定的粗糙斜面上，有一物体处于静止状态，现用平行于斜面向上的力F拉物体，让F从零开始逐渐增大，直到物体沿斜面向上运动一段时间。则在此过程中，物体所受摩擦力的大小变化情况是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）：（ ）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变小后变大 D．先变小后变大再保持不变
9．（2024高一下·宜昌月考） 近期热播剧《哈尔滨1944》收到热烈好评，剧中出现了秦昊用砖夹神器夹砖的场景，如图所示，单手提起砖夹夹住几块砖并使这些砖悬在空中静止。已知砖夹在两端能施加的最大水平压力为，每块重为，夹子与砖之间的动摩擦因数为，砖与砖之间的动摩擦因数为，则他用单手最多能水平夹住砖的块数为(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力)（ ）
A．4 B．5 C．6 D．7
10．（贵州省百师联盟2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题）如图为某游乐场的圆弧形滑梯，表面粗糙。小明将一个小球从最高处由静止释放，小球从最低处以某一速度滑离，关于上述过程的说法中一定正确的是（ ）
A．小球受到滑梯的支持力大于它对滑梯的压力
B．小球受到滑梯的力的方向始终与速度方向相反
C．小球滑至最低处时受力平衡
D．小球重力势能减少量大于动能增加量
11．（2024高一下·邵阳月考）如图所示，光滑水平面上两个小球甲、乙用轻质细线拴接后固定在左侧的挡板上，现在小球甲上施加一水平向右的外力F，整个系统静止不动。则下列说法正确的是（ ）
A．甲球对b线的力和b线对甲球的力是一对作用力与反作用力
B．F对甲球的力和b线对乙球的力是一对平衡力
C．b线对乙球的力与a线对乙球的力是一对作用力与反作用力
D．b线对乙球的力与b线对甲球的力是一对作用力与反作用力
12．（2024高三下·惠州） 如图所示，一女士借助瑜伽球靠墙静止蹲在墙边，女士背部保持挺直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球“倚靠”在竖直墙面上。下列说法正确的是（ ）
A．地面对女士的支持力大于女士受到的重力
B．地面对女士的摩擦力为零
C．女士对瑜伽球的弹力可能为0
D．女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对相互作用力
二、多项选择题
13．（2024高一上·信丰开学考）以下说法中正确的是（ ）
A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧压缩后再反过来给手一个作用力
B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动员
C．均匀木球的重心在球心，挖去球心部分后，木球就没有重心了
D．重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力
14．（2024高一上·信丰开学考）羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出，他先将球筒口朝下，球筒保持竖直并静止，发现羽毛球并未滑出，然后举至某一高度由静止释放，球筒落到地面时速度瞬间减为0，羽毛球能滑至筒口处，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．球筒竖直静止时，羽毛球不受摩擦力
B．球筒下落过程中，羽毛球不受摩擦力
C．球筒下落过程中，羽毛球所受摩擦力方向向上
D．羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到摩擦力方向向上
15．（2024高二下·武侯月考）如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( )
A．磁铁对桌面的压力增大 B．磁铁对桌面的压力减小
C．磁铁受到向右的摩擦力作用 D．磁铁受到向左的摩擦力作用
16．（2024高一上·衡阳开学考）如图所示，蚂蚁们“头顶着”食物沿树枝向上爬行，10s内前进了0.2m，则（ ）
A．当蚂蚁匀速爬行时，食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
B．“10s”是时刻，“0.2m”是路程
C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁不能视为质点
D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的
17．（2024高二上·大祥开学考）如图所示，在倾角的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态，现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg，则（ ）
A．物块B刚要离开C时B的加速度也为a
B．加速度
C．以A、B整体为研究对象可以计算出加速度
D．从F开始作用到B刚要离开C，A的位移为
三、非选择题
18．（2024高二下·云南月考）吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘．由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体．轻质吸盘导热良好、有效面积，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍．已知大气压强，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等，空气可视为理想气体，取重力加速度大小．求：
甲 乙
（1）扳下锁扣后吸盘内气体的压强p；
（2）该吸盘能悬挂的物体的最大质量m．
19．（2024高二下·金山月考）乒乓球被称为我国的“国球”，是一种世界流行的球类体育项目。
（1）乒乓板打击乒乓球时，乒乓球所受弹力是由于 （选涂：A．乒乓板 B．乒乓球）发生形变而产生的。
（2）如图，若球在球台左边缘O点正上方高度为h处水平发出，落在球台右边缘P点处。已知球台长L，重力加速度为g，不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。
（1）球在空中 （选涂：A．是 B．不是）做匀变速运动。
（2）球在空中的运动时间为 ，球在O点正上方发出时的速度大小为 。
（3）运动员常会用高抛发球，假设球向上抛出后在竖直方向运动，运动过程中球所受空气阻力大小不变、方向与运动方向相反，以竖直向上为正方向，球运动过程的图可能是（ ）
A． B．
C． D．
20．（2024高一上·株洲期末）如图，在一个三角形的斜面上放置一质量为2kg的小木块，斜面与水平面之间的夹角α=37°，此时木块刚好静止在斜面上，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）请画出木块的受力分析示意图；
（2）木块受到的摩擦力的大小与方向；
（3）若最大静摩擦力等于滑动摩擦力求木块与斜面之间的动摩擦因数。
21．（2024高三上·湖南月考）如图所示，固定框架底端AB的距离为L，在A、B两点分别固定两根自由长度均为0.3L的相同轻质橡皮条，用一长度、质量均不计的网兜将两橡皮条连接起来，初始处于水平绷紧状态。现将一小重物放入网兜内，静止时两橡皮条的位置如图中虚线所示，此时两根橡皮条长度均为L，已知橡皮条的弹力与形变量满足胡克定律，且劲度系数为k.求：
（1）单根橡皮条的弹力大小；
（2）小重物的重量。
22．（贵州省百师联盟2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题）某学习小组用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的动摩擦因数，将左端带有滑轮的长木板放置在水平桌面上，轻绳跨过滑轮后左端与重物连接，右端与装有力传感器的木块连接，力传感器可以直接测出绳子的拉力大小F，木块右端连接穿过打点计时器的纸带，通过纸带可以计算木块的加速度大小a，改变重物的质量，进行多次实验。
（1）下列说法正确的是__________。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．调节长木板倾斜度，平衡木块受到的滑动摩擦力
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．重物的质量应远小于木块的质量
（2）已知交流电源的频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图乙所示（图中每两个计数点间还有四个点未画出），则在该次实验中，小车运动的加速度大小为 （结果保留三位有效数字）。
（3）两同学在实验室各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上，研究木块的加速度a与拉力F的关系，他们分别得到图丙中1、2两条直线。设两木块质量分别为、，两木块与木板间的动摩擦因数分别为、，由图可知， ， （均选填“>”“<”或“=”）。
23．（2024高一下·永川期中）如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计．细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）．
（1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度；
（2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度；
（3）试通过计算在坐标系中作出图象．
24．（2024高一下·闵行月考） 表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数，通过匹配两者不同的齿数，可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为，人脚踩踏板转速恒定。
名称 链轮 飞轮
齿数 48 38 28 16 18 21 24 28
（1）当自行车在水平地面上沿直线骑行时，后轮为主动轮，其对地面的摩擦力的方向（ ）
A．水平向前 B．水平向后
（2）曲柄长度为，踏板做圆周运动的角速度为 ，线速度为 。（计算结果保留小数点后两位）
（3）求骑行的最大速度与最小速度之比 。
25．（2024高三下·南昌模拟） 某小组用图（a）所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有：绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下：
（1）将绒布平铺并固定在木板上，然后将光电门A、B固定在木板上。用米尺测量A、B间距离L；
（2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示。该挡光片宽度
（3）调节并记录木板与水平面的夹角，让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片依次经过光电门A和B的挡光时间和，求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小和。某次测得，则 （结果保留3位有效数字）
（4）推导滑块与绒布间动摩擦因数的表达式，可得 （用L、、、和重力加速度大小g表示），利用所得实验数据计算出值；
（5）改变进行多次实验，获得与对应的，并在坐标纸上作出关系图像，如图（c）所示；
（6）根据上述实验，在误差允许范围内，可以得到的结论为 。
26．（2024高一下·平度月考） 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为1.0N的推力F作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（取，）
（1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小；
（2）若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力；
（3）求铁块运动到B点时的速度大小。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】A．同一个运动员在跳高的过程中重心上升的距离差不多，采用不同姿势过杆的运动员在越过横杆的时候，他们的重心距横杆的距离不一样。“背越式”技术是使重心降低，故A项错误；
B．背越式相对相他方式并不是特别容易掌握，需要专业的训练。“背越式”需要控制好身体的弧线，并掌握好过杆时机，其难度较大，不易掌握，故B项错误；
CD．采用“背越式”技术，人体两端向下弯曲状，当人体从杆上通过时，重心在杆下，故C项错误，D项正确。
故选D。
【分析】同一个运动员在跳高的过程中重心上升的距离差不多，不同的姿态过杆时重心距横杆的距离不一样。
2．【答案】D
【知识点】形变与弹力；牛顿第二定律
【解析】【解答】AB．以小球为研究对象，画出小球受力示意图，分析弹力方向，对小球受力分析如图所示
由图可知，当a大小不同时，杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同，方向不一定沿杆，但弹力方向一定斜向上，故AB错误；
CD．根据三角形关系求出杆对小球的弹力大小。由几何关系可知，杆对小球的弹力大小为
故C错误，D正确。
故选D。
【分析】解本题时容易错误地认为杆的弹力方向一直沿杆向上，解固定杆的弹力问题时要根据物体的受力情况和运动情况进行分析。
3．【答案】C
【知识点】力和力的图示
【解析】【解答】A．手压气球，气球变形，说明力可以使物体发生形变，故A错误；
B．将篮球投入篮球筐中，说明力可以改变物体的运动状态，故B错误；
C．手指压铅笔尖，手指感到疼痛，说明力的作用是相互的，故C正确；
D．从高处下落的重锤使沙地凹陷一个坑，说明力可以使物体发生形变，故D错误。
故选C。
【分析】1.力的作用效果：使物体发生形变或使物体运动状态发生改变。
2.力的作用是相互的，一个物体是施力物体的同时也是受力物体。
4．【答案】D
【知识点】胡克定律；牛顿运动定律的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【解答】A.由于平衡位置在OB之间，不是B点，在B点
解得
A错误；
B.根据机械能守恒定律，重力势能的减少应等于弹簧弹性势能的增加，重力势能减少，所以弹性势能最大为，B错误；
C.小球从O点运动到B点，弹簧弹力逐渐变大，当弹力等于重力时动能最大，随后弹力大于重力，动能变小，所以动能先增大后减小，到达B点时速度为零，C错误；
D.小球从A运动到B，根据动能定理可知，重力做功等于克服弹簧弹力所作的功，D正确。
故选D。
【分析】根据受力分析，由牛顿第二定律可知，小球在AO之间做自由落体运动，过O点先做加速度减小的加速运动，当弹力等于小球重力时加速度为零速度达到最大，后做加速度增大的减速运动至B点速度为零，加速度反向最大，由运动规律结合动能定理分析判断。
5．【答案】D
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系；功的计算；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
6．【答案】B
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；功的概念；冲量
【解析】【解答】A．根据黑板擦相对于白纸的运动方向分析黑板擦受到的摩擦力的方向，将白纸快速向左抽出时，黑板擦受到摩擦力向左，黑板擦向左运动，摩擦力的方向与黑板擦的运动方向相同，A错误；
B．根据功的公式判断白纸给黑板擦的摩擦力对黑板擦做功的情况，将白纸快速向左抽出时，黑板擦受到摩擦力向左，黑板擦向左运动，摩擦力的方向与黑板擦的运动方向相同，摩擦力对黑板擦做正功，B正确；
C．根据牛顿第二定律结合运动过程分析加速度的大小变化，设黑板擦的质量为m，白纸与黑板擦之间的滑动摩擦系数为μ1，黑板擦在白纸上向前滑动的加速度为a1，根据牛顿第二定律得
解得
无论快速抽出白纸还是慢速抽出白纸，黑板擦在白纸上向前滑动的加速度a1相同；设桌面与黑板擦之间的滑动摩擦系数为μ2，黑板擦在桌面上向前滑动的加速度为a2，根据牛顿第二定律得
解得
无论快速抽出白纸还是慢速抽出白纸，黑板擦在桌面上向前滑动的加速度a2相同；C错误；
D．根据冲量的公式分析冲量的变化。如果以较小速度抽出白纸，白纸与黑板擦之间的作用时间变长，黑板擦所受的摩擦力的冲量将会变大，D错误。
故选B。
【分析】本题考查了摩擦力、冲量及牛顿第二定律等知识，注意摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同，摩擦力可以对物体做正功。
7．【答案】B
【知识点】静摩擦力
8．【答案】D
【知识点】摩擦力的判断与计算；共点力的平衡
【解析】【解答】物体原来静止在斜面上，受沿斜面向上的静摩擦力，根据平衡关系可知，静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，用沿斜面向上的拉力F拉物体，F从零开始逐渐增大，则静摩擦力先减小到0，后沿斜面向下，直到F大于重力沿斜面向下的分力与最大静摩擦力的合力，物块开始向上运动，物块受到不变的滑动摩擦力作用，所以物体所受摩擦力先变小后反向变大再保持不变。
故选D。
【分析】根据共点力的平衡来分析：
1.准确分析物体的受力情况。
2.根据拉力逐渐变大，分析物体的相对运动趋势方向，可分析判断物体所受的摩擦力大小和方向。
9．【答案】C
【知识点】静摩擦力；摩擦力在日常生活中的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】设砖的总块数为n，整体受力分析，摩擦力与重力相平衡，有
再把最外面两块砖除开，整体分析，可得
求得
所以，最多单手最多能水平夹住砖的块数为6，故答案为：C。
【分析】将所有砖头看成一个整体以及将内部砖头看成一个整体进行分析。
10．【答案】D
【知识点】牛顿第三定律；功能关系
11．【答案】A
【知识点】牛顿第三定律
12．【答案】A
【知识点】形变与弹力；区分相互作用力与平衡力
【解析】【解答】 A、瑜伽球有向下的运动趋势，墙壁和女士对球有竖直向上的摩擦力。女士受到竖直向下的重力、瑜伽球对女士向下的摩擦力和地面竖直向上的支持力，根据平衡条件可知地面对女士的支持力等于重力与摩擦力之和，所以地面对女士的支持力大于女士受到的重力，故A正确；
B、女士在水平方向上受力平衡，由于瑜伽球对女士有水平向左的弹力，所以地面对女士有水平向右的摩擦力，故B错误；
C、瑜伽球在水平方向受力平衡，墙壁对瑜伽球有水平向左的弹力，所以女士对瑜伽球有水平向右的弹力，故C错误；
D、女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力都作用在瑜伽球上，是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
【分析】 通过受力分析，确定瑜伽球的受力情况，再分析女士的受力情况，根据共点力平衡条件分析地面对女士的支持力与女士受到的重力的关系以及地面对女士的摩擦力大小。根据作用力与反作用力的关系分析女士对瑜伽球的弹力大小。女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对平衡力。
13．【答案】B,D
【知识点】重力与重心；牛顿第三定律
【解析】【解答】A．根据牛顿第三定律可以得出：施力物体与受力物体间的相互作用是同时发生的，不存在先后，故A错误；
B．垒球被抛出后受重力，做匀变速曲线运动，则运动状态不断改变，施力物体为地球，故B正确；
C．重心为物体受到重力的等效作用点，则物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，均匀木球挖去球心部分后，空心球的重心在中间的空心部位上，故C错误；
D．根据二力平衡条件可以得出：当物体与测力计处于静止或者匀速直线运动状态时，重力的大小才等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力，故D正确。
故选BD。
【分析】作用力与反作用力是同时产生的；垒球离开手后受到地球的引力作用；均匀木球挖去球心部分后，空心球的重心在中间的空心部位上；只有物体处于平衡状态时，拉力的大小等于重力的大小。
14．【答案】B,D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力
【解析】【解答】A．球筒竖直静止时，根据羽毛球的平衡条件可以得出羽毛球受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者大小相等，方向相反，故A错误；
BC．球筒做自由落体运动的过程中，球筒和羽毛球都只受重力的作用，不受摩擦力，故B正确，C错误；
D．羽毛球向筒口运动过程中，由于相对羽毛球筒向下运动则羽毛球受到摩擦力方向向上，故D正确。
故选BD。
【分析】球筒静止时，根据羽毛球的平衡条件可以判别羽毛球受到的摩擦力大小及方向；羽毛球做自由落体运动时，则不受到摩擦力的作用；当羽毛球相对球筒向下运动时，利用相对运动的方向可以判别摩擦力的方向。
15．【答案】B,C
【知识点】静摩擦力；左手定则—磁场对带电粒子的作用
16．【答案】C,D
【知识点】形变与弹力；质点；时间与时刻；受力分析的应用
【解析】【解答】A．食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故A错误；
B．“10s”表示一段时间，指的是时间间隔，“0.2m”表示运动轨迹的长度是路程，故B错误；
C．蚂蚁形状、尺寸对研究观察蚂蚁行走时的肢体分工有影响，不能视为质点，故C正确；
D．弹力是由于施力物体发弹性形变产生，树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的，故D正确。
故选CD。
【分析】相互作用力作用在不同的物体上，且等大反向。时间间隔表示一段时间，路程是运动轨迹的长度。物体的形状大小尺寸对所研究的问题有影响时，物体不能视为质点。弹力是由于施力物体发弹性形变产生。
17．【答案】B,D
【知识点】胡克定律；力的合成与分解的运用；共点力的平衡；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A．物块B初始时处于静止状态，随着A的移动，弹簧弹力逐渐增大，当物块B刚要离开C时，B对挡板的压力为零，B仍处于静止状态，此时加速度为零，故A错误；
B．当B刚要离开C时，对B进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解可得
解得
对A进行受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
故B正确；
C．此时物体B的加速度为零，A的加速为g，两物体的加速度不同，不能根据整体法求解，故C错误；
D．系统开始处于静止状态，弹簧处于压缩状态，对A进行数理分析，根据平衡条件及力的合成与分解得
解得
A的位移等于弹簧初末状态长度的变化量，为
故D正确。
故选BD。
【分析】A、B初始时均处于静止状态，随后A在拉力作用下做匀加速运动，B在离开C之前始终处于静止状态，即加速度始终为零。明确A静止时A的受力情况及B刚要离开C时A、B的受力情况，再根据平衡条件确定初末状态弹簧的形变量，A的位移等于弹簧初末状态长度的变化量。再对B刚要离开C时，对A运用牛顿第二定律确定其加速度。
18．【答案】（1）设锁扣扳下前密封空气的体积为V，有
解得
（2）设吸盘与墙壁间的正压力大小为，有
解得
【知识点】重力与重心；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】 （1）轻质吸盘导热良好，说明不考虑吸盘重力以及等温变化，根据波意耳定律列式求解；
（2） 根据吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等列式分析。
19．【答案】（1）A
（2）A；；
（3）C
【知识点】形变与弹力；牛顿第二定律；平抛运动
20．【答案】（1）；（2）12N；方向沿斜面向上；（3）0.75
【知识点】力和力的图示；静摩擦力；共点力的平衡
21．【答案】解：（1）橡皮条位于图中虚线位置时每根橡皮条的伸长量为
由胡克定律可得
解得
（2）如图两橡皮条位于图中虚线位置时与竖直方向的夹角θ=30°，小重物的重力大小等于两根橡皮条弹力的合力大小
解得小重物的重量为
【知识点】胡克定律；力的平行四边形定则及应用
【解析】【分析】（1）根据几何知识确定单根橡皮条伸长的长度，由胡克定律求单根橡皮条的弹力大小F弹；
（2）小重物处于静止状态，合力为零，分析小重物的受力情况，由平衡条件求小重物的重量。
22．【答案】（1）A
（2）1.79
（3）<；>
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
23．【答案】（1）；（2）F=6N；（3）
【知识点】静摩擦力；向心力；生活中的圆周运动
24．【答案】（1）B
（2）；
（3）
【知识点】摩擦力的判断与计算；线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】（1）当自行车沿直线骑行时，后轮是主动轮，对地面的摩擦力水平向后；
故答案为：B。
（2）角速度
线速度
（3）设链轮与飞轮的半径分别为r1、r2，齿数分别为z1、z2，转速分别为n1、n2，前后轮的车轮半径为R，前后轮周长为l=2m，由题意可得
车速
由以上各式得
结合表格得最大速度
最小速度
骑行的最大速度与最小速度之比
【分析】（1）确定自行车骑行和推行时，自行车的从动轮和主动轮，主动轮受到的摩擦力为动力，沿运动方向，与其对地面的摩擦力为相互作用力；
（2）根据踏板的转速确定踏板的角速度，再根据角速度与线速度的关系结合题意进行解答；
（3）链轮和踏板转动的转速相等，链轮与飞轮通过链条相连，两者的线速度相等，车轮与链轮属于同轴转动，两者的角速度相等，自行车的骑行速度与车轮转动的线速度相等，再结合转速、角速度及线速度的关系结合图表进行分析。
25．【答案】（1）无
（2）5.25
（3）1.00
（4）
（5）无
（6）斜面倾角对动摩擦因数没有影响
【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素
【解析】【解答】（2）图中游标卡尺的精确度为0.05mm，主尺读数为5mm，可动尺读数为5×0.05mm=0.25mm，可得该挡光片宽度
d=5mm+0.25mm=5.25mm
（3）因为挡光片挡光时间极短，所以平均速度近似等于瞬时速度，可得挡光片经过光电门A的速度
（4）挡光片依次经过光电门A和B，由动能定理可得
解得
（6）根据图像可知，动摩擦因数并不随角度的变化而发生变化，所以可以得到的结论为斜面倾角对动摩擦因数没有影响。
【分析】（2）根据游标卡尺的读数规则读数；（3）根据极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，求解滑块通过光电门A的速度；（4）由动能定理列式求解滑块与绒布间动摩擦因数的表达式；（6）根据得到的图像，得出实验结论。
26．【答案】（1）解：小球恰好通过D点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律可得
可得
（2）解：小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则
代入数据可得
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力
（3）解：小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有
得
小球沿切线进入圆弧轨道，则
【知识点】牛顿第三定律；牛顿第二定律；平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）由于小球恰好通过D点，所以此时重力提供向心力 ，即可求得 铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小 ；
（2） 若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C，则小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力，再结合牛顿第三定律，即可求出小球对轨道的压力；
（3）小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律可求出铁块运动到B点时的竖直速度，再根据几何关系求出铁块速度大小。
1 / 1高考物理一轮复习：牛三定律与力
一、选择题
1．（2024高三上·湖南月考）田径比赛中的跳高项目，经历了“跨越式”、“剪式”、“滚式”、“俯卧式”、“背越式”5次技术性的革命。目前运动员普遍采用“背越式”技术，获得较好成绩的原因是（ ）
A．采用“背越式”技术，起跳时人体重心可以提高更多
B．在五种技术中“背越式”最易掌握，成绩比较稳定
C．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心在横杆上擦杆而过
D．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心在横杆下钻过去
【答案】D
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】A．同一个运动员在跳高的过程中重心上升的距离差不多，采用不同姿势过杆的运动员在越过横杆的时候，他们的重心距横杆的距离不一样。“背越式”技术是使重心降低，故A项错误；
B．背越式相对相他方式并不是特别容易掌握，需要专业的训练。“背越式”需要控制好身体的弧线，并掌握好过杆时机，其难度较大，不易掌握，故B项错误；
CD．采用“背越式”技术，人体两端向下弯曲状，当人体从杆上通过时，重心在杆下，故C项错误，D项正确。
故选D。
【分析】同一个运动员在跳高的过程中重心上升的距离差不多，不同的姿态过杆时重心距横杆的距离不一样。
2．（2024高三上·江油月考）如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a（a≠0）向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．杆对小球的弹力一定竖直向上
B．杆对小球的弹力一定沿杆斜向上
C．杆对小球的弹力大小为mg
D．杆对小球的弹力大小为
【答案】D
【知识点】形变与弹力；牛顿第二定律
【解析】【解答】AB．以小球为研究对象，画出小球受力示意图，分析弹力方向，对小球受力分析如图所示
由图可知，当a大小不同时，杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同，方向不一定沿杆，但弹力方向一定斜向上，故AB错误；
CD．根据三角形关系求出杆对小球的弹力大小。由几何关系可知，杆对小球的弹力大小为
故C错误，D正确。
故选D。
【分析】解本题时容易错误地认为杆的弹力方向一直沿杆向上，解固定杆的弹力问题时要根据物体的受力情况和运动情况进行分析。
3．（2024高一上·衡阳开学考）小明给同学讲解物体间力的作用时是相互的，下列所举的事例中最恰当的是（ ）
A．手压气球，气球变形
B．将篮球投入篮球筐中
C．手指压铅笔尖，手指感到疼痛
D．从高处下落的重锤使沙地凹陷一个坑
【答案】C
【知识点】力和力的图示
【解析】【解答】A．手压气球，气球变形，说明力可以使物体发生形变，故A错误；
B．将篮球投入篮球筐中，说明力可以改变物体的运动状态，故B错误；
C．手指压铅笔尖，手指感到疼痛，说明力的作用是相互的，故C正确；
D．从高处下落的重锤使沙地凹陷一个坑，说明力可以使物体发生形变，故D错误。
故选C。
【分析】1.力的作用效果：使物体发生形变或使物体运动状态发生改变。
2.力的作用是相互的，一个物体是施力物体的同时也是受力物体。
4．（2024高二上·汨罗开学考）如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为，不计空气阻力，则（ ）
A．弹簧的劲度系数等于
B．弹簧的最大弹性势能为
C．小球从O点运动到B点，动能逐渐减小
D．小球从A运动到B，重力做功等于克服弹簧弹力所作的功
【答案】D
【知识点】胡克定律；牛顿运动定律的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【解答】A.由于平衡位置在OB之间，不是B点，在B点
解得
A错误；
B.根据机械能守恒定律，重力势能的减少应等于弹簧弹性势能的增加，重力势能减少，所以弹性势能最大为，B错误；
C.小球从O点运动到B点，弹簧弹力逐渐变大，当弹力等于重力时动能最大，随后弹力大于重力，动能变小，所以动能先增大后减小，到达B点时速度为零，C错误；
D.小球从A运动到B，根据动能定理可知，重力做功等于克服弹簧弹力所作的功，D正确。
故选D。
【分析】根据受力分析，由牛顿第二定律可知，小球在AO之间做自由落体运动，过O点先做加速度减小的加速运动，当弹力等于小球重力时加速度为零速度达到最大，后做加速度增大的减速运动至B点速度为零，加速度反向最大，由运动规律结合动能定理分析判断。
5．（2024高一下·海淀月考）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（ ）
A．弹簧的最大弹力为μmg B．物块克服摩擦力做的功为μmgs
C．弹簧的最大弹性势能为2μmgs D．物块在A点的初速度为
【答案】D
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系；功的计算；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
6．（2024高三上·长沙开学考）做惯性演示实验时，小刚将一张白纸平放在水平桌面上，在白纸的上面水平放置一个黑板擦，用力把白纸快速抽出，黑板擦几乎不动，但细心的小刚发现，黑板擦在桌上水平前进了一小段距离，对于这种现象，下列说法中正确的是（ ）
A．将白纸快速抽出，黑板擦受到与运动方向相反的摩擦力
B．将白纸快速抽出，白纸给黑板擦的摩擦力对黑板擦做了正功
C．如果以较小速度抽出白纸，黑板擦往前运动的加速度将会变小
D．如果以较小速度抽出白纸，黑板擦所受的摩擦力的冲量将会变小
【答案】B
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；功的概念；冲量
【解析】【解答】A．根据黑板擦相对于白纸的运动方向分析黑板擦受到的摩擦力的方向，将白纸快速向左抽出时，黑板擦受到摩擦力向左，黑板擦向左运动，摩擦力的方向与黑板擦的运动方向相同，A错误；
B．根据功的公式判断白纸给黑板擦的摩擦力对黑板擦做功的情况，将白纸快速向左抽出时，黑板擦受到摩擦力向左，黑板擦向左运动，摩擦力的方向与黑板擦的运动方向相同，摩擦力对黑板擦做正功，B正确；
C．根据牛顿第二定律结合运动过程分析加速度的大小变化，设黑板擦的质量为m，白纸与黑板擦之间的滑动摩擦系数为μ1，黑板擦在白纸上向前滑动的加速度为a1，根据牛顿第二定律得
解得
无论快速抽出白纸还是慢速抽出白纸，黑板擦在白纸上向前滑动的加速度a1相同；设桌面与黑板擦之间的滑动摩擦系数为μ2，黑板擦在桌面上向前滑动的加速度为a2，根据牛顿第二定律得
解得
无论快速抽出白纸还是慢速抽出白纸，黑板擦在桌面上向前滑动的加速度a2相同；C错误；
D．根据冲量的公式分析冲量的变化。如果以较小速度抽出白纸，白纸与黑板擦之间的作用时间变长，黑板擦所受的摩擦力的冲量将会变大，D错误。
故选B。
【分析】本题考查了摩擦力、冲量及牛顿第二定律等知识，注意摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同，摩擦力可以对物体做正功。
7．（2024高二下·西城期末）如图所示情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是（ ）
A．物体静止在粗糙的水平面上
B．汽车停在斜坡上
C．物体贴着竖直墙面自由下落
D．瓶子被握在手中处于静止状态
【答案】B
【知识点】静摩擦力
8．（2024高一上·汨罗开学考）在固定的粗糙斜面上，有一物体处于静止状态，现用平行于斜面向上的力F拉物体，让F从零开始逐渐增大，直到物体沿斜面向上运动一段时间。则在此过程中，物体所受摩擦力的大小变化情况是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）：（ ）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变小后变大 D．先变小后变大再保持不变
【答案】D
【知识点】摩擦力的判断与计算；共点力的平衡
【解析】【解答】物体原来静止在斜面上，受沿斜面向上的静摩擦力，根据平衡关系可知，静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，用沿斜面向上的拉力F拉物体，F从零开始逐渐增大，则静摩擦力先减小到0，后沿斜面向下，直到F大于重力沿斜面向下的分力与最大静摩擦力的合力，物块开始向上运动，物块受到不变的滑动摩擦力作用，所以物体所受摩擦力先变小后反向变大再保持不变。
故选D。
【分析】根据共点力的平衡来分析：
1.准确分析物体的受力情况。
2.根据拉力逐渐变大，分析物体的相对运动趋势方向，可分析判断物体所受的摩擦力大小和方向。
9．（2024高一下·宜昌月考） 近期热播剧《哈尔滨1944》收到热烈好评，剧中出现了秦昊用砖夹神器夹砖的场景，如图所示，单手提起砖夹夹住几块砖并使这些砖悬在空中静止。已知砖夹在两端能施加的最大水平压力为，每块重为，夹子与砖之间的动摩擦因数为，砖与砖之间的动摩擦因数为，则他用单手最多能水平夹住砖的块数为(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力)（ ）
A．4 B．5 C．6 D．7
【答案】C
【知识点】静摩擦力；摩擦力在日常生活中的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】设砖的总块数为n，整体受力分析，摩擦力与重力相平衡，有
再把最外面两块砖除开，整体分析，可得
求得
所以，最多单手最多能水平夹住砖的块数为6，故答案为：C。
【分析】将所有砖头看成一个整体以及将内部砖头看成一个整体进行分析。
10．（贵州省百师联盟2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题）如图为某游乐场的圆弧形滑梯，表面粗糙。小明将一个小球从最高处由静止释放，小球从最低处以某一速度滑离，关于上述过程的说法中一定正确的是（ ）
A．小球受到滑梯的支持力大于它对滑梯的压力
B．小球受到滑梯的力的方向始终与速度方向相反
C．小球滑至最低处时受力平衡
D．小球重力势能减少量大于动能增加量
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律；功能关系
11．（2024高一下·邵阳月考）如图所示，光滑水平面上两个小球甲、乙用轻质细线拴接后固定在左侧的挡板上，现在小球甲上施加一水平向右的外力F，整个系统静止不动。则下列说法正确的是（ ）
A．甲球对b线的力和b线对甲球的力是一对作用力与反作用力
B．F对甲球的力和b线对乙球的力是一对平衡力
C．b线对乙球的力与a线对乙球的力是一对作用力与反作用力
D．b线对乙球的力与b线对甲球的力是一对作用力与反作用力
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律
12．（2024高三下·惠州） 如图所示，一女士借助瑜伽球靠墙静止蹲在墙边，女士背部保持挺直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球“倚靠”在竖直墙面上。下列说法正确的是（ ）
A．地面对女士的支持力大于女士受到的重力
B．地面对女士的摩擦力为零
C．女士对瑜伽球的弹力可能为0
D．女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对相互作用力
【答案】A
【知识点】形变与弹力；区分相互作用力与平衡力
【解析】【解答】 A、瑜伽球有向下的运动趋势，墙壁和女士对球有竖直向上的摩擦力。女士受到竖直向下的重力、瑜伽球对女士向下的摩擦力和地面竖直向上的支持力，根据平衡条件可知地面对女士的支持力等于重力与摩擦力之和，所以地面对女士的支持力大于女士受到的重力，故A正确；
B、女士在水平方向上受力平衡，由于瑜伽球对女士有水平向左的弹力，所以地面对女士有水平向右的摩擦力，故B错误；
C、瑜伽球在水平方向受力平衡，墙壁对瑜伽球有水平向左的弹力，所以女士对瑜伽球有水平向右的弹力，故C错误；
D、女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力都作用在瑜伽球上，是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
【分析】 通过受力分析，确定瑜伽球的受力情况，再分析女士的受力情况，根据共点力平衡条件分析地面对女士的支持力与女士受到的重力的关系以及地面对女士的摩擦力大小。根据作用力与反作用力的关系分析女士对瑜伽球的弹力大小。女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对平衡力。
二、多项选择题
13．（2024高一上·信丰开学考）以下说法中正确的是（ ）
A．用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧压缩后再反过来给手一个作用力
B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动员
C．均匀木球的重心在球心，挖去球心部分后，木球就没有重心了
D．重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力
【答案】B,D
【知识点】重力与重心；牛顿第三定律
【解析】【解答】A．根据牛顿第三定律可以得出：施力物体与受力物体间的相互作用是同时发生的，不存在先后，故A错误；
B．垒球被抛出后受重力，做匀变速曲线运动，则运动状态不断改变，施力物体为地球，故B正确；
C．重心为物体受到重力的等效作用点，则物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，均匀木球挖去球心部分后，空心球的重心在中间的空心部位上，故C错误；
D．根据二力平衡条件可以得出：当物体与测力计处于静止或者匀速直线运动状态时，重力的大小才等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力，故D正确。
故选BD。
【分析】作用力与反作用力是同时产生的；垒球离开手后受到地球的引力作用；均匀木球挖去球心部分后，空心球的重心在中间的空心部位上；只有物体处于平衡状态时，拉力的大小等于重力的大小。
14．（2024高一上·信丰开学考）羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出，他先将球筒口朝下，球筒保持竖直并静止，发现羽毛球并未滑出，然后举至某一高度由静止释放，球筒落到地面时速度瞬间减为0，羽毛球能滑至筒口处，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．球筒竖直静止时，羽毛球不受摩擦力
B．球筒下落过程中，羽毛球不受摩擦力
C．球筒下落过程中，羽毛球所受摩擦力方向向上
D．羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到摩擦力方向向上
【答案】B,D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力
【解析】【解答】A．球筒竖直静止时，根据羽毛球的平衡条件可以得出羽毛球受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者大小相等，方向相反，故A错误；
BC．球筒做自由落体运动的过程中，球筒和羽毛球都只受重力的作用，不受摩擦力，故B正确，C错误；
D．羽毛球向筒口运动过程中，由于相对羽毛球筒向下运动则羽毛球受到摩擦力方向向上，故D正确。
故选BD。
【分析】球筒静止时，根据羽毛球的平衡条件可以判别羽毛球受到的摩擦力大小及方向；羽毛球做自由落体运动时，则不受到摩擦力的作用；当羽毛球相对球筒向下运动时，利用相对运动的方向可以判别摩擦力的方向。
15．（2024高二下·武侯月考）如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( )
A．磁铁对桌面的压力增大 B．磁铁对桌面的压力减小
C．磁铁受到向右的摩擦力作用 D．磁铁受到向左的摩擦力作用
【答案】B,C
【知识点】静摩擦力；左手定则—磁场对带电粒子的作用
16．（2024高一上·衡阳开学考）如图所示，蚂蚁们“头顶着”食物沿树枝向上爬行，10s内前进了0.2m，则（ ）
A．当蚂蚁匀速爬行时，食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
B．“10s”是时刻，“0.2m”是路程
C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁不能视为质点
D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的
【答案】C,D
【知识点】形变与弹力；质点；时间与时刻；受力分析的应用
【解析】【解答】A．食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故A错误；
B．“10s”表示一段时间，指的是时间间隔，“0.2m”表示运动轨迹的长度是路程，故B错误；
C．蚂蚁形状、尺寸对研究观察蚂蚁行走时的肢体分工有影响，不能视为质点，故C正确；
D．弹力是由于施力物体发弹性形变产生，树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的，故D正确。
故选CD。
【分析】相互作用力作用在不同的物体上，且等大反向。时间间隔表示一段时间，路程是运动轨迹的长度。物体的形状大小尺寸对所研究的问题有影响时，物体不能视为质点。弹力是由于施力物体发弹性形变产生。
17．（2024高二上·大祥开学考）如图所示，在倾角的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态，现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg，则（ ）
A．物块B刚要离开C时B的加速度也为a
B．加速度
C．以A、B整体为研究对象可以计算出加速度
D．从F开始作用到B刚要离开C，A的位移为
【答案】B,D
【知识点】胡克定律；力的合成与分解的运用；共点力的平衡；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A．物块B初始时处于静止状态，随着A的移动，弹簧弹力逐渐增大，当物块B刚要离开C时，B对挡板的压力为零，B仍处于静止状态，此时加速度为零，故A错误；
B．当B刚要离开C时，对B进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解可得
解得
对A进行受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
故B正确；
C．此时物体B的加速度为零，A的加速为g，两物体的加速度不同，不能根据整体法求解，故C错误；
D．系统开始处于静止状态，弹簧处于压缩状态，对A进行数理分析，根据平衡条件及力的合成与分解得
解得
A的位移等于弹簧初末状态长度的变化量，为
故D正确。
故选BD。
【分析】A、B初始时均处于静止状态，随后A在拉力作用下做匀加速运动，B在离开C之前始终处于静止状态，即加速度始终为零。明确A静止时A的受力情况及B刚要离开C时A、B的受力情况，再根据平衡条件确定初末状态弹簧的形变量，A的位移等于弹簧初末状态长度的变化量。再对B刚要离开C时，对A运用牛顿第二定律确定其加速度。
三、非选择题
18．（2024高二下·云南月考）吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘．由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体．轻质吸盘导热良好、有效面积，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍．已知大气压强，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等，空气可视为理想气体，取重力加速度大小．求：
甲 乙
（1）扳下锁扣后吸盘内气体的压强p；
（2）该吸盘能悬挂的物体的最大质量m．
【答案】（1）设锁扣扳下前密封空气的体积为V，有
解得
（2）设吸盘与墙壁间的正压力大小为，有
解得
【知识点】重力与重心；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】 （1）轻质吸盘导热良好，说明不考虑吸盘重力以及等温变化，根据波意耳定律列式求解；
（2） 根据吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等列式分析。
19．（2024高二下·金山月考）乒乓球被称为我国的“国球”，是一种世界流行的球类体育项目。
（1）乒乓板打击乒乓球时，乒乓球所受弹力是由于 （选涂：A．乒乓板 B．乒乓球）发生形变而产生的。
（2）如图，若球在球台左边缘O点正上方高度为h处水平发出，落在球台右边缘P点处。已知球台长L，重力加速度为g，不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。
（1）球在空中 （选涂：A．是 B．不是）做匀变速运动。
（2）球在空中的运动时间为 ，球在O点正上方发出时的速度大小为 。
（3）运动员常会用高抛发球，假设球向上抛出后在竖直方向运动，运动过程中球所受空气阻力大小不变、方向与运动方向相反，以竖直向上为正方向，球运动过程的图可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】（1）A
（2）A；；
（3）C
【知识点】形变与弹力；牛顿第二定律；平抛运动
20．（2024高一上·株洲期末）如图，在一个三角形的斜面上放置一质量为2kg的小木块，斜面与水平面之间的夹角α=37°，此时木块刚好静止在斜面上，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）请画出木块的受力分析示意图；
（2）木块受到的摩擦力的大小与方向；
（3）若最大静摩擦力等于滑动摩擦力求木块与斜面之间的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）12N；方向沿斜面向上；（3）0.75
【知识点】力和力的图示；静摩擦力；共点力的平衡
21．（2024高三上·湖南月考）如图所示，固定框架底端AB的距离为L，在A、B两点分别固定两根自由长度均为0.3L的相同轻质橡皮条，用一长度、质量均不计的网兜将两橡皮条连接起来，初始处于水平绷紧状态。现将一小重物放入网兜内，静止时两橡皮条的位置如图中虚线所示，此时两根橡皮条长度均为L，已知橡皮条的弹力与形变量满足胡克定律，且劲度系数为k.求：
（1）单根橡皮条的弹力大小；
（2）小重物的重量。
【答案】解：（1）橡皮条位于图中虚线位置时每根橡皮条的伸长量为
由胡克定律可得
解得
（2）如图两橡皮条位于图中虚线位置时与竖直方向的夹角θ=30°，小重物的重力大小等于两根橡皮条弹力的合力大小
解得小重物的重量为
【知识点】胡克定律；力的平行四边形定则及应用
【解析】【分析】（1）根据几何知识确定单根橡皮条伸长的长度，由胡克定律求单根橡皮条的弹力大小F弹；
（2）小重物处于静止状态，合力为零，分析小重物的受力情况，由平衡条件求小重物的重量。
22．（贵州省百师联盟2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题）某学习小组用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的动摩擦因数，将左端带有滑轮的长木板放置在水平桌面上，轻绳跨过滑轮后左端与重物连接，右端与装有力传感器的木块连接，力传感器可以直接测出绳子的拉力大小F，木块右端连接穿过打点计时器的纸带，通过纸带可以计算木块的加速度大小a，改变重物的质量，进行多次实验。
（1）下列说法正确的是__________。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．调节长木板倾斜度，平衡木块受到的滑动摩擦力
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．重物的质量应远小于木块的质量
（2）已知交流电源的频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图乙所示（图中每两个计数点间还有四个点未画出），则在该次实验中，小车运动的加速度大小为 （结果保留三位有效数字）。
（3）两同学在实验室各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上，研究木块的加速度a与拉力F的关系，他们分别得到图丙中1、2两条直线。设两木块质量分别为、，两木块与木板间的动摩擦因数分别为、，由图可知， ， （均选填“>”“<”或“=”）。
【答案】（1）A
（2）1.79
（3）<；>
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
23．（2024高一下·永川期中）如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计．细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）．
（1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度；
（2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度；
（3）试通过计算在坐标系中作出图象．
【答案】（1）；（2）F=6N；（3）
【知识点】静摩擦力；向心力；生活中的圆周运动
24．（2024高一下·闵行月考） 表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数，通过匹配两者不同的齿数，可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为，人脚踩踏板转速恒定。
名称 链轮 飞轮
齿数 48 38 28 16 18 21 24 28
（1）当自行车在水平地面上沿直线骑行时，后轮为主动轮，其对地面的摩擦力的方向（ ）
A．水平向前 B．水平向后
（2）曲柄长度为，踏板做圆周运动的角速度为 ，线速度为 。（计算结果保留小数点后两位）
（3）求骑行的最大速度与最小速度之比 。
【答案】（1）B
（2）；
（3）
【知识点】摩擦力的判断与计算；线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】（1）当自行车沿直线骑行时，后轮是主动轮，对地面的摩擦力水平向后；
故答案为：B。
（2）角速度
线速度
（3）设链轮与飞轮的半径分别为r1、r2，齿数分别为z1、z2，转速分别为n1、n2，前后轮的车轮半径为R，前后轮周长为l=2m，由题意可得
车速
由以上各式得
结合表格得最大速度
最小速度
骑行的最大速度与最小速度之比
【分析】（1）确定自行车骑行和推行时，自行车的从动轮和主动轮，主动轮受到的摩擦力为动力，沿运动方向，与其对地面的摩擦力为相互作用力；
（2）根据踏板的转速确定踏板的角速度，再根据角速度与线速度的关系结合题意进行解答；
（3）链轮和踏板转动的转速相等，链轮与飞轮通过链条相连，两者的线速度相等，车轮与链轮属于同轴转动，两者的角速度相等，自行车的骑行速度与车轮转动的线速度相等，再结合转速、角速度及线速度的关系结合图表进行分析。
25．（2024高三下·南昌模拟） 某小组用图（a）所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有：绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下：
（1）将绒布平铺并固定在木板上，然后将光电门A、B固定在木板上。用米尺测量A、B间距离L；
（2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示。该挡光片宽度
（3）调节并记录木板与水平面的夹角，让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片依次经过光电门A和B的挡光时间和，求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小和。某次测得，则 （结果保留3位有效数字）
（4）推导滑块与绒布间动摩擦因数的表达式，可得 （用L、、、和重力加速度大小g表示），利用所得实验数据计算出值；
（5）改变进行多次实验，获得与对应的，并在坐标纸上作出关系图像，如图（c）所示；
（6）根据上述实验，在误差允许范围内，可以得到的结论为 。
【答案】（1）无
（2）5.25
（3）1.00
（4）
（5）无
（6）斜面倾角对动摩擦因数没有影响
【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素
【解析】【解答】（2）图中游标卡尺的精确度为0.05mm，主尺读数为5mm，可动尺读数为5×0.05mm=0.25mm，可得该挡光片宽度
d=5mm+0.25mm=5.25mm
（3）因为挡光片挡光时间极短，所以平均速度近似等于瞬时速度，可得挡光片经过光电门A的速度
（4）挡光片依次经过光电门A和B，由动能定理可得
解得
（6）根据图像可知，动摩擦因数并不随角度的变化而发生变化，所以可以得到的结论为斜面倾角对动摩擦因数没有影响。
【分析】（2）根据游标卡尺的读数规则读数；（3）根据极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，求解滑块通过光电门A的速度；（4）由动能定理列式求解滑块与绒布间动摩擦因数的表达式；（6）根据得到的图像，得出实验结论。
26．（2024高一下·平度月考） 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为1.0N的推力F作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（取，）
（1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小；
（2）若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力；
（3）求铁块运动到B点时的速度大小。
【答案】（1）解：小球恰好通过D点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律可得
可得
（2）解：小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则
代入数据可得
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力
（3）解：小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有
得
小球沿切线进入圆弧轨道，则
【知识点】牛顿第三定律；牛顿第二定律；平抛运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）由于小球恰好通过D点，所以此时重力提供向心力 ，即可求得 铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小 ；
（2） 若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C，则小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力，再结合牛顿第三定律，即可求出小球对轨道的压力；
（3）小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律可求出铁块运动到B点时的竖直速度，再根据几何关系求出铁块速度大小。
1 / 1
