运动和力 专项练 2025年高考物理一轮复习备考

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运动和力 专项练
2025年高考物理一轮复习备考
一、单选题
1．某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机（载有货物）飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF段可视为直线，M点为曲线的最高点，N点在横轴上。取竖直向上为正方向。则（　　）
A．EF段无人机做匀加速直线运动 B．FM段无人机的货物处于失重状态
C．M点无人机的速度最大 D．N点无人机距离出发点最远
2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（　　）
A．物体加速度的大小由物体的质量和所受合力大小决定，与物体的速度大小无关
B．物体的加速度的方向不仅与它所受合力的方向有关，且与速度方向有关
C．物体的加速度方向与速度方向总是相同的
D．一旦物体所受合力为零则物体的加速度和速度立即变为零
3．如图所示，两个完全相同的物体A、B用轻质弹簧相连，现用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，则（　　）
A．弹簧的弹力小于0.5F
B．撤去F的瞬间，A的加速度变小
C．撤去F的瞬间，B的加速度不变
D．若水平面粗糙，AB仍一起运动，弹簧的弹力变小
4．如图AB、CD是光滑斜槽，它们的端点分别在半径为和的两个圆周上，延长线交于两圆周的相切点P，P为最低点。现有两个质量均为的重物分别沿AB和CD由静止下滑。已知AP、CP和竖直方向的夹角分别为和，重力加速度，则（ ）
A．重物沿AB下滑的加速度大小为，沿CD下滑的加速度大小为
B．重物沿AB下滑所用时间等于沿CD下滑所用的时间
C．若两斜面粗糙，则重物沿CD下滑所用时间小于沿AB下滑所用时间
D．若两重物质量不相等，则重物沿AB下滑所用时间和沿CD下滑所用的时间不相等
5．如图所示，倾角为的光滑固定斜面上有两个用轻质弹簧连接的滑块P、Q，滑块P、Q的质量均为m，滑块P用细线栓接在挡板上，初始时滑块P、Q均静止，现将细线剪断，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（ ）
A．滑块P的加速度最大值为2g B．滑块Q的加速度最大值为g
C．滑块P的平均速度等于滑块Q的平均速度 D．滑块P的速度大于同一时刻滑块Q的速度
6．蹦床运动是一种集竞技、健身、观赏和娱乐于一体的综合性运动。某同学在练习蹦床运动时在弹性网上安装压力传感器，利用压力传感器记录了他运动过程中所受蹦床弹力F随时间t的变化图像，如图所示。不计空气阻力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．该同学刚开始处于静止状态，可算出其质量为45kg
B．该同学在6.6s~7.4s内先处于失重状态，后一直处于超重状态
C．该同学全程的最大加速度为
D．该同学在4.6~6.6s内离开蹦床上升的最大高度为5m
7．如图甲所示，倾角为的光滑斜面体放置在光滑水平面上，与斜面平行的轻弹簧上端固定在斜面上，下端连接质量为的小球（视为质点）。现对斜面体施加一水平向右的推力，测得推力的大小随弹簧的形变量的变化规律如图乙所示（取弹簧伸长为正，压缩为负），整个过程不超过弹簧的弹性限度，取重力加速度.下列说法正确的是（ ）
A．轻弹簧的劲度系数为
B．斜面体的质量为
C．轻弹簧的形变量为0时，斜面体的加速度大小为
D．轻弹簧压缩时，小球单位时间内的速度增加量为
8．如图所示，有两个倾角为完全相同的光滑直角三角形斜面体固定在水平地面上，斜面体顶端均固定相同的轻质光滑滑轮。两根等长的轻细线均绕过滑轮，一端与放在斜面上的质量均为的物块A、B相连，另一端与质量为的物块C连接。现用外力托住物块A、B、C，细线处于伸直状态，撤去外力后，物块C开始向下运动。在整个运动过程中，细线始终不会脱离滑轮，物块A、B不会与滑轮相碰。不计一切摩擦，重力加速度为，则在下落过程中物块C的加速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
9．如图所示，质量的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　）
A．变力F的最小值为
B．小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为
C．变力F的最小值为
D．小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为
10．一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连，小球某时刻正处于如图所示状态，设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，若某时刻FT为零，则此时小车可能的运动情况是（　　）
A．小车向右做加速运动 B．小车向右做减速运动
C．小车向左做加速运动 D．小车向左做匀速运动
11．传送带广泛的应用于物品的传输、分拣、分装等工作中，某物流公司利用如图所示的三角形传送带进行物品的分拣。传送带以的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是，且与水平方向的夹角均为。现有两个货箱A、B从传送带顶端都以的初速度沿传送带下滑，两货箱与传送带间的动摩擦因数都是0.5，，，，下列判断正确的是（　　）
A．货箱A到达传动带底端的时间小于1s
B．货箱B在传送带底端时的速度大小为
C．下滑过程中相对传送带的路程货箱A小于货箱B
D．下滑过程中，两货箱在传送带上的划痕长度相同
12．如图所示，表面粗糙的斜面体c置于光滑水平面上，斜面的左侧倾角为，右侧倾角为，绕过斜面体顶端光滑、轻质定滑轮的轻绳连接滑块a、b，轻绳平行于斜面体表面。水平推力F作用于c，使a、b、c一起运动，此时滑块b刚好脱离c。已知a、b、c的质量分别为、、，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。下列说法正确的是（　　）
A．滑块b的加速度为
B．轻绳拉力为
C．滑块a与斜面体间的动摩擦因数至少为0.5
D．水平推力F为
三、实验题
13．在探究加速度a与所受合力F的关系时，某实验小组采用图甲所示的实验装置进行实验探究—控制小车质量不变，寻找其加速度a与所受合力F的关系。
(1)该实验必须平衡摩擦力。在平衡摩擦力的这步操作中，该同学 （选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。
(2)在实验中，该同学得到的一条纸带如图乙所示，他在纸带上标记了1，2，3，4，5五个计数点，相邻两计数点之间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测量出从起点1到各计数点的距离，在图中已经标出。已知电火花打点计时器的打点周期为0.02s，则该小车运动的加速度大小为 m/s2（计算结果保留两位有效数字）。
(3)在数据处理环节，把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F，采用图像法处理数据，画出图像如图丙所示，经计算求得图线直线部分的斜率为k，则小车的质量为
四、解答题
14．如图甲所示，质量的木板静止在水平面上，质量、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数，铁块与木板之间的动摩擦因数，取。现给铁块施加一个水平向左的力。
(1)若力恒为8N，木板长为1m，则经多长时间铁块运动到木板的左端。
(2)若力从零开始逐渐增加，且木板足够长．试通过分析与计算，并在图乙中作出铁块受到的摩擦力随力大小变化的图象。
15．如图甲所示，形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面粗糙，光滑表面与水平面夹角。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值，当力传感器被拉时，其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示。已知，，g取。求：
(1)斜面的长度；
(2)滑块的质量；
(3)木块水平表面段长度。
16．一名爱滑雪的小朋友在倾角为37°的倾斜雪道上由静止开始沿直线匀加速滑下，经过一段时间滑到雪道底端，然后又在水平雪道上滑行4s停下，在水平雪道上滑行的距离为16m，若该小朋友在水平雪道上的运动看成匀减速运动，不考虑滑到水平雪道时的机械能损失，在倾斜雪道上和水平雪道上，滑雪板与雪道间的动摩擦因数相同，重力加速度，，，求：
(1)滑雪板与雪道间的动摩擦因数；
(2)小朋友滑到倾斜雪道底端时的速度大小；
(3)小朋友在倾斜雪道上滑行的时间和滑行的路程大小（结果保留两位有效数字）。
参考答案：
1．B
A ．根据y-t图像的斜率表示无人机的速度，因EF段可视为直线，故EF段的速度不变，即EF段无人机做匀速直线运动，故A错误；
BC．根据y-t图像的斜率表示无人机的速度，FM段无人机的速度不断减小，在M点无人机的速度为零，故在FM段无人机的加速度向下，故货物处于失重状态，故B正确，C错误；
D．由图可知，M点离出发点最远，N点表示无人机回到出发点，故D错误。
2．A
A．物体加速度的大小由物体质量和所受合力大小决定，与物体的速度大小无关，故A正确；
B．根据牛顿第二定律知，物体的加速度的方向与所受合力的方向一致，与速度方向无关，故B错误；
C．物体加速度方向与速度方向无关，可以相同，可以不同，也可以成一夹角，故C错误；
D．一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即变为零，速度保持不变，故D错误。
3．C
A．A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，根据整体法，有
隔离B物体，有
解得
A错误；
B．撤去F的瞬间，弹簧上弹力瞬间不变， A物体此时合力为弹簧拉力，则有
解得
可知A的加速度大小不变， B错误；
C．撤去F的瞬间，弹簧上弹力瞬间不变，B受力情况不变，所以加速度不变，C正确；
D．若水平面粗糙，设两物体与水平地面的摩擦因数均为，根据整体、隔离法，有
解得
可知，弹簧上弹力不变，D错误。
4．B
A．重物沿AB下滑的过程中，由牛顿第二定律
解得
重物沿CD下滑的过程中，由牛顿第二定律
解得
故A错误；
BD．重物沿AB下滑的过程中，由运动学公式
解得
重物沿CD下滑的过程中，由运动学公式
解得
可知
与两重物的质量无关，故B正确，D错误；
C．若两斜面粗糙，设斜槽与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律
由运动学公式
联立可得
因为越大，所用时间越长，故重物沿CD下滑所用时间大于沿AB下滑所用时间，故C错误。
5．D
AB．在剪断细线前，对Q分析，可得
对P分析，可得
剪断细线瞬间T=0，Q受力情况不变，则加速度为；P受力情况变化，则加速度为
可知P的加速度大于Q的加速度，则两物体之间的间距开始变小，对Q分析有
对P分析有
因弹簧开始是处于伸长状态，故弹簧的弹力不断变小，则Q的加速度从零开增加；P的加速度从g开始减小，当弹簧第一次回到原长时，弹簧的弹力为零，则两物体的加速度相等，都为，此为P加速度的最小值，Q加速度的最大值，可知P最大的加速度为g，故AB错误；
CD．由上可知，在第一次回到原长之前，P的加速度一直大于Q的加速度，故在相同的时间内，P发生的位移大于Q发生的位移，所以滑块P的平均速度大于滑块Q的平均速度；同理，在相同的时间内，滑块P的速度大于同一时刻滑块Q的速度，故C错误，D正确。
6．D
A．由图可知该同学在1.5s前受力平衡，根据实际情况只能是处于静止状态，且弹力大小等于重力，有
解得
故A错误；
B．弹力大小小于重力时处于失重状态，弹力大小大于重力时处于超重状态，则该同学在6.6s~7.4s内先处于失重状态，后处于超重状态，最后一段又处于失重状态，故B错误；
C．该同学在0~7.4s内的最大加速度为弹力最大的时刻对应的加速度，由牛顿第二定律有
故C错误；
D．由题图可知，该同学在4.6~6.6s内，先做竖直上抛后做自由落体运动，根据对称性可知，上升和下落时间均为，则该同学在4.6~6.6s内离开蹦床上升的最大高度为
故D正确。
7．D
A．当推力为0时，根据胡克定律可知
可得
A错误；
BC．当弹簧处于原长时，此时对小球
将小球和斜面作为一个整体，可知
代入数据可得
，
B、C错误；
D．轻弹簧压缩时，利用图乙可知推力
F=40N
根据牛顿第二定律
可得整体的加速度
小球单位时间内的速度增加量为，D正确。
8．B
根据对称性可知两斜面上的两细线的拉力大小相等，设为，A、B、C的加速度大小均相等。根据牛顿第二定律，对A有
对有
联立解得
9．BC
AC．对A、B整体受力分析，当产生加速度时有
即
当NAB最大时，F最小，即刚开始施力时，NAB最大等于重力，
则
故A错误，C正确；
BD．刚开始，弹簧的压缩量为
A、B分离时，其间恰好无作用力，对B由牛顿第二定律可知
解得
A在这一过程的位移为
由运动学公式可知
代入数据得
故B正确，D错误。
10．BC
若某时刻FT为零，则小球受到重力和斜面对小球的支持力，可知小球的合力水平向左，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度方向水平向左，则小车可能向右做减速运动，也可能向左做加速运动。
11．ABC
A．对A分析，刚开始下滑A的速度小于传送带的速度，根据牛顿第二定律有
解得
A由v0=1m/s达到v=2m/s，所用的时间为
位移为
2m/s后，对A分析，根据牛顿第二定律有
解得
故A继续向下加速度，则有
解得
故A下滑到传动带底端所用时间约为
B相对于传送带一直向下运动，受到的滑动摩擦力一直沿传送带向上，根据牛顿第二定律有
解得
根据位移时间公式有
解得B下滑到传动带底端所用时间为
综上可知
故A正确；
B．对B分析，根据速度时间公式
可得B在传送带底端时的速度大小为
故B正确；
CD．对A分析，速度由1m/s到2m/s，此过程A相对传送带的路程为
速度达到2m/s以后，此过程A相对传送带的路程为
故整个过程A相对传送带的路程为
下滑过程中B相对传送带的路程为
则有
所以两货箱在传送带上的划痕长度货箱A小于货箱B，故C正确，D错误。
12．AC
A．由题意可知滑块b受重力和轻绳拉力，受力分析如图所示
由牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B．对b受力分析有
解得
故B错误；
C．对a受力分析并建立如图所示坐标系
结合牛顿第二定律有
由题意有
解得
，，
故C正确；
D．对整体受力分析，由牛顿第二定律有
故D错误。
13．(1)不需要
(2)0.39
(3)
（1）在平衡摩擦力的这步操作中，该同学不需要通过细绳把砂桶挂在小车上，只需要让小车拖着纸带在木板上匀速运动。
（2）相邻两计数点之间还有4个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔为
根据逐差法可得该小车运动的加速度大小为
（3）根据牛顿第二定律可得
可得
可知
可得小车的质量为
14．(1)
(2)见解析
（1）对铁块，由牛顿第二定律
对木板，由牛顿第二定律
设木板的长度为，经时间铁块运动到木板的左端，则
联立解得
（2）当
时，系统没有被拉动，静摩擦力与外力成正比，即
当
时，如果相对静止，铁块与木板有相同的加速度，则
解得
此时
也即
即当时，铁块与木板发生相对滑动
所以当
时
当时，相对滑动，此时铁块受到的摩擦力为
图象如图所示：
15．(1)3m
(2)2.5kg
(3)8m
（1）受力分析如图所示
由牛顿第二定律得
滑块在斜面上运动的时间为，由运动学公式得
（2）滑块对斜面的压力为
木块对传感器的压力为
由题图乙可知，解得
（3）滑块滑到B点的速度为
由图乙可知，，根据牛顿第二定律得
水平表面段长度为
16．(1)0.2
(2)8m/s
(3)1.8s，7.3m
（1）设小朋友在水平雪道上的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
解得
（2）设小朋友滑到倾斜雪道底端时速度大小为v，根据运动学公式有
解得
（3）设小朋友在倾斜雪道上滑行的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
因此小朋友在倾斜雪道上滑行的时间
在倾斜雪道上滑行的路程
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