2025年高考物理押题预测考前冲刺--运动和力的关系（有解析）

2025年高考物理押题预测考前冲刺--运动和力的关系
一．选择题（共10小题）
1．（2025 烟台二模）如图所示，在水平地面上匀速向左行驶的小车内用细绳a、b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力大小为Fa1，绳b处于水平方向，拉力大小为Fb1。小车前方出现障碍物，小车刹车，小球相对于车厢的位置仍保持不变，细绳a、b的拉力大小分别为Fa2和Fb2，下列关系正确的是（　　）
A．Fa2＝Fa1，Fb2＜Fb1 B．Fa2＝Fa1，Fb2＞Fb1
C．Fa2＞Fa1，Fb2＜Fb1 D．Fa2＞Fa1，Fb2＝Fb1
2．（2025 烟台二模）一物体从斜面底端滑上一固定斜面，其运动速度的平方（v2）与位移（x）关系图像如图所示，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．斜面的倾角为30°
B．物体沿斜面下滑时加速度大小为8m/s2
C．物体与斜面间的动摩擦因数为0.25
D．物体沿斜面向上滑行的最大高度为2m
3．（2025 温州三模）2025年2月哈尔滨亚冬会上，中国运动员在速度滑冰男子500米决赛中，以34秒95的成绩夺得冠军。如图所示，比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行，则下列说法正确的是（　　）
A．比赛中运动员的位移大小是500m
B．运动员全程的平均速度是14.3m/s
C．研究运动员的冲线技巧时，不可以把运动员看作质点
D．运动员在弯道滑行时，冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力
4．（2025 丰台区二模）某蹦床运动员在训练过程中，与网接触后，竖直向上弹离，经过t0时间，又重新落回网上。以运动员离开网的时刻作为计时起点，以离开的位置作为位移起点，规定竖直向上为正方向，忽略空气阻力，下列描述运动员位移x、速度v、加速度a、所受合力F随时间t变化的图像中，与上述过程相符的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2025 金华三模）华为Mate60使用的是国产麒麟9000s芯片，外媒猜测该芯片是7nm工艺，纳米是一个基本物理量的单位，这个基本物理量是（　　）
A．质量 B．长度 C．时间 D．电流
6．（2025 金华三模）乒乓球比赛中，运动员发球时将乒乓球竖直上抛，若乒乓球受到的空气阻力与速率成正比，从抛出开始计时，以竖直向上为正方向，下列描述乒乓球速度随时间变化图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2025 金华三模）蛇年春晚中的人形机器人与真人舞蹈演员一同表演了一场精彩的“AI机器秧歌”舞。下列说法正确的是（　　）
A．机器人下蹲过程中，总是处于失重状态
B．在研究机器人的舞蹈动作时可将其视为质点
C．机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点始终处于受力平衡状态
D．机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力
8．（2025 太原二模）如图所示，质量为3m的斜面体静止在光滑水平地面上，其AB面粗糙、BC面光滑，顶端装有光滑的轻质定滑轮。质量分别为2m、m的物块P、Q通过轻绳连接并静置在斜面上，P与AB面之间的动摩擦因数为。现使整体在水平方向上加速，P、Q始终在同一竖直面内且相对斜面体静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．不同加速度下，轻绳中的拉力始终不会变化
B．整体向左加速的最大加速度为g
C．整体向右加速的最大加速度为
D．地面对斜面体的作用力始终为3mg
9．（2025 重庆三模）如图所示，在升降电梯内固定一倾角为θ的光滑斜面，将质量为m的光滑小球置于斜面和一个光滑竖直固定挡板之间。电梯在快要到达地面时，以大小为a的加速度沿竖直方向做匀减速直线运动，重力加速度大小为g，关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．小球受到斜面的支持力大小为
B．小球受到斜面的支持力大小为
C．小球受到挡板的支持力大小为
D．小球受到挡板的支持力大小为（mg+ma）tanθ
10．（2025 天心区校级模拟）某同学用橡皮筋悬挂智能手机做如下实验：如图甲所示，将橡皮筋上端固定在铁架台上的O点，打开手机加速度传感器，同时从O点由静止释放手机，获得一段时间内手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．0.9s时橡皮筋恢复到原长
B．0.9s时手机速度为零
C．手机在最高点和最低点时，橡皮筋弹力大小相等
D．手机的速度最大值约为3m/s
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 雨花区校级一模）乒乓球是一种世界流行的球类体育项目，如图所示，装满乒乓球的纸箱沿着倾角为θ的粗糙斜面下滑，在箱子正中央夹有一个质量为m的乒乓球，下列说法正确的是（　　）
A．若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F3
B．若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F4
C．若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F1
D．若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F2
（多选）12．（2025 沙坪坝区校级三模）如图所示，一列玩具小火车静止在光滑水平轨道上，甲、乙两节车厢用一质量不可忽略的硬杆相连，甲、乙的质量相等且大于硬杆的质量，甲车厢受到水平向左的拉力F1，乙车厢受到水平向右的拉力F2，硬杆对甲、乙的作用力大小分别为F3、F4，下列说法正确的是（　　）
A．当F1＝F2时，F3＝F4 B．当F1＜F2时，F3＜F4
C．当F1＜F2时，F3＞F4 D．当F1＞F2时，F3＜F4
（多选）13．（2025 辽宁模拟）斜劈形物体B质量为3kg，倾角为37°，物块A质量也为3kg，放在斜劈B上，A与B之间的最大静摩擦因数为0.8。现将物体C通过细绳与斜劈B相连，轻绳跨过轻质定滑轮，如图所示。除A、B之间的接触面之外，其它部位的摩擦及空气阻力都忽略不计。将此系统由静止释放，发现物块A与斜劈B保持相对静止，则物体C的质量可能是（　　）（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）
A．0.05kg B．0.15kg C．0.25kg D．0.35kg
（多选）14．（2025 贺兰县校级二模）传送带经常用于分拣货物。如图甲为传送带输送机简化模型图，传送带输送机倾角θ＝30°，顺时针匀速转动，在传送带下端A点无初速度放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量m＝2kg，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．货物在传送带上先匀加速再匀减速
B．货物与传送带间的动摩擦因数
C．货物从下端A点运动到上端B点的时间为1.9s
D．传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为34J
（多选）15．（2025 辽宁二模）我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带．这是因为（　　）
A．系好安全带可以减小惯性
B．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
三．解答题（共5小题）
16．（2025 乌鲁木齐三模）如图所示，冰坡AB与水平地面平滑连接，某人乘坐冰车从冰坡上的A点由静止开始下滑，并在水平地面上滑行一段距离后停在C点。已知冰坡的倾角为θ＝30°，AB的长度为x1＝10m，BC的长度为x2＝12.5m，不计冰坡对冰车的阻力，忽略空气阻力，重力加速度的大小g取10m/s2。求：
（1）冰车从A点滑行到B点的时间t；
（2）冰车与水平地面间的动摩擦因数μ。
17．（2025 山东模拟）如图所示，倾角θ＝37°的传送带以v＝4m/s的速度沿逆时针方向运行，AB部分的长度L＝5.4m。竖直面内的光滑圆弧轨道BC与传送带相切于B点，圆弧轨道的半径R＝1m，C位于其圆心正上方。一质量m＝0.2kg的小物块（可视为质点）从A点以一定的初速度v0沿AB方向滑上传送带，最终刚好停在C点。小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6。求：
（1）小物块经过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小；
（2）小物块从A到B的运动时间；
（3）此过程中小物块在传送带上留下的划痕长度。
18．（2025 泉州模拟）某科技活动小组进行无人机性能测试。让无人机从地面由静止开始匀加速竖直上升，经时间t＝6s到达高度h＝18m时，关闭动力，无人机立即失去升力.已知无人机质量m＝2kg，正常工作时提供的升力F＝26N，无人机所受的空气阻力大小不变，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：
（1）无人机所受空气阻力的大小；
（2）此次测试无人机能达到的最大高度。
19．（2025 河西区二模）如图甲所示为家中常用的抽屉柜。抽屉的质量M＝1.6kg。如图乙所示，质量m＝0.4kg的书本横放在抽屉底部，书本的四边与抽屉的四边均平行，书本的右端与抽屉的前壁相距为s＝0.1m。现用大小为F＝2.0N的恒力将抽屉抽出直到抽屉碰到柜体的挡板，抽屉碰到挡板后立即静止不动，同时撤去F。书本与抽屉碰撞后速度也立即减为零。不计柜体和抽屉的厚度，抽屉与柜体间的摩擦可忽略。抽屉后壁与挡板距离为d＝0.405m，书本与抽屉间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）拉动抽屉的过程中，书本加速度的大小a；
（2）拉动抽屉的过程中，摩擦力对书的冲量大小I；
（3）抽屉前壁对书做的功W。
20．（2025 沈阳一模）如图（a）所示，质量为M＝1kg的足够长木板C静置于水平面上，质量均为m＝0.5kg的物块A、B（均可视为质点）静置于C上，B位于A右方L＝2m处。A、C间动摩擦因数μA＝0.3，B、C间，C与地面间的动摩擦因数μB＝μC＝0.2。给C施加一水平向右的恒力F，A、B第一次相遇的时间为t，可得t与F的关系如图（b）所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）物块A、B的最大加速度aA、aB；
（2）图（b）中F1的大小；
（3）图（b）中F1～F2区间内，t与F的关系式。
2025年高考物理押题预测考前冲刺--运动和力的关系
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 烟台二模）如图所示，在水平地面上匀速向左行驶的小车内用细绳a、b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力大小为Fa1，绳b处于水平方向，拉力大小为Fb1。小车前方出现障碍物，小车刹车，小球相对于车厢的位置仍保持不变，细绳a、b的拉力大小分别为Fa2和Fb2，下列关系正确的是（　　）
A．Fa2＝Fa1，Fb2＜Fb1 B．Fa2＝Fa1，Fb2＞Fb1
C．Fa2＞Fa1，Fb2＜Fb1 D．Fa2＞Fa1，Fb2＝Fb1
【分析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律，运用正交分解法列式分析两根细绳的拉力变化情况。
【解答】解：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图
根据牛顿第二定律得：竖直方向：Facosα﹣mg＝0，
由题知，α不变，可得知Fa不变，则Fa2＝Fa1。水平方向：Fasinα﹣Fb＝ma，得知Fb＝Fasinα﹣ma＜Fasinα，即Fb变小，故Fb2＜Fb1。故A正确，BCD错误。故选：A。
【点评】本题运用牛顿第二定律列式分析拉力的变化，关键要抓住竖直方向上小球没有加速度，力是平衡的。
2．（2025 烟台二模）一物体从斜面底端滑上一固定斜面，其运动速度的平方（v2）与位移（x）关系图像如图所示，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．斜面的倾角为30°
B．物体沿斜面下滑时加速度大小为8m/s2
C．物体与斜面间的动摩擦因数为0.25
D．物体沿斜面向上滑行的最大高度为2m
【分析】对物体受力分析，其受重力。斜面的支持力、摩擦力作用，重力沿斜面方向的分力与摩擦力合力提供加速度。物体在斜面做匀变速直线运动，根据速度—位移公式分析向上、向下的加速度，进而根据牛顿第二定律分析摩擦力，由此分析斜面角度摩擦系数。
【解答】解：由图可知，v2与x成线性关系，沿斜面向上滑行的位移为2m，上滑初速度为，下滑末速度为v′＝4m/s，根据速度—位移公式v2＝2ax可得，，，根据牛顿第二定律得mgsinθ+μmgcosθ＝ma上，mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma下，sin2θ+cos2θ＝1，解得sinθ＝0.6，cosθ＝0.8，μ＝0.25，进一步可知θ≈37°，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】考查对运动学图像和公式的理解，根据图像运用相应 的公式分析速度和位移，然后结合牛顿第二定律解答。
3．（2025 温州三模）2025年2月哈尔滨亚冬会上，中国运动员在速度滑冰男子500米决赛中，以34秒95的成绩夺得冠军。如图所示，比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行，则下列说法正确的是（　　）
A．比赛中运动员的位移大小是500m
B．运动员全程的平均速度是14.3m/s
C．研究运动员的冲线技巧时，不可以把运动员看作质点
D．运动员在弯道滑行时，冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力
【分析】A、路程是物体运动的轨迹的长度，是标量，位移是由起点指向终点的有向线段，是矢量。
B、平均速度是单位时间内的位移
C、如果物体大小相对研究对象较小或影响不大，可以把物体看作质点。
D、冰面对运动员的作用力与运动员对冰面的作用力是一对相互作用力。
【解答】解：A、比赛中运动员有沿圆弧形弯道滑行，因此路程是500m，位移不是500m，故A错误；
B、根据，因为位移大小不确定，故无法得知平均速度，故B错误；
C、研究运动员的冲线技巧时，需要分析其肢体动作，不可以把运动员看作质点，故C正确；
D、冰面对运动员的作用力与运动员对冰面的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。
故选：C。
【点评】考查对路程、位移、平均速度、质点、相互作用力的理解，清楚其物理定义。
4．（2025 丰台区二模）某蹦床运动员在训练过程中，与网接触后，竖直向上弹离，经过t0时间，又重新落回网上。以运动员离开网的时刻作为计时起点，以离开的位置作为位移起点，规定竖直向上为正方向，忽略空气阻力，下列描述运动员位移x、速度v、加速度a、所受合力F随时间t变化的图像中，与上述过程相符的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】本题的背景是蹦床运动员在训练过程中，与网接触后竖直向上弹离，然后又重新落回网上。在这个过程中，运动员只受重力作用，做竖直上抛运动。我们需要根据位移、速度、加速度、合力与时间的关系，来判断各物理量随时间变化的图像。
【解答】解：A根据题意，由对称性可知，运动员上升的时间和下降的时间相等，均为，根据公式可得，运动员运动的位移与时间的关系式为，则x﹣t图像为开口向下的抛物线，故A错误；
B.根据公式v＝v0+at可得，苹运动员运动的速度与时间的关系式为v＝v0﹣gt，则v﹣t图像为向下倾斜的直线，故B正确，
C.运动员整个运动过程中，只受重力作用，加速度一直为重力加速度，则加速度a不随时间变化，故C错误；
D.在运动员与网接触后竖直向上弹离的过程中，忽略空气阻力，运动员只受到重力的作用。重力是地球对物体的吸引力，其大小和方向都不随时间变化。根据牛顿第二定律F合＝ ma，
由于运动员只受重力，所以运动员所受合力F合＝ mg，因为规定竖直向上为正方向，重力方向竖直向下，所以合力方向竖直向下，合力大小始终为mg，不随时间变化。其图像是一条平行于时间轴t轴的直线，故D错误。
故选：B。
【点评】本题可根据竖直上抛运动的特点，结合位移、速度、加速度、合力与时间的关系来分析各图像。
5．（2025 金华三模）华为Mate60使用的是国产麒麟9000s芯片，外媒猜测该芯片是7nm工艺，纳米是一个基本物理量的单位，这个基本物理量是（　　）
A．质量 B．长度 C．时间 D．电流
【分析】根据物理量和物理量的单位进行分析解答。
【解答】解：纳米是长度的单位，这个基本物理量是长度，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】考查单位制问题，会根据题意进行准确分析解答。
6．（2025 金华三模）乒乓球比赛中，运动员发球时将乒乓球竖直上抛，若乒乓球受到的空气阻力与速率成正比，从抛出开始计时，以竖直向上为正方向，下列描述乒乓球速度随时间变化图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】由牛顿第二定律分析乒乓球的加速度变化，再根据v﹣t图像的斜率表示加速度大小进行判断。
【解答】解：乒乓球向上运动的过程，速度减小，加速度大小a，对应的v﹣t图像斜率的绝对值减小，速度减为零后向下运动，速度增大，加速度大小a，对应的v﹣t图像斜率的绝对值减小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题解题关键是要分析清楚乒乓球的运动情况，知道v﹣t图像的斜率表示加速度。
7．（2025 金华三模）蛇年春晚中的人形机器人与真人舞蹈演员一同表演了一场精彩的“AI机器秧歌”舞。下列说法正确的是（　　）
A．机器人下蹲过程中，总是处于失重状态
B．在研究机器人的舞蹈动作时可将其视为质点
C．机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点始终处于受力平衡状态
D．机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力
【分析】根据加速度的变化情况和质点概念，匀速圆周运动的非平衡态和牛顿第三定律进行分析解答。
【解答】解：A.机器人下蹲时受到重力和支持力，先加速度向下后加速度向上，先失重后超重，故A错误；
B.机器人舞蹈动作需要考虑其大小和形状，不能视为质点，故B错误；
C.手绢边缘上的点做圆周运动需要向心力，不处于受力平衡状态，故C错误；
D.由牛顿第三定律可知，机器人静止站立时，对地面的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
【点评】考查加速度的变化情况和质点概念，匀速圆周运动的非平衡态和牛顿第三定律，会根据题意进行准确分析解答。
8．（2025 太原二模）如图所示，质量为3m的斜面体静止在光滑水平地面上，其AB面粗糙、BC面光滑，顶端装有光滑的轻质定滑轮。质量分别为2m、m的物块P、Q通过轻绳连接并静置在斜面上，P与AB面之间的动摩擦因数为。现使整体在水平方向上加速，P、Q始终在同一竖直面内且相对斜面体静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．不同加速度下，轻绳中的拉力始终不会变化
B．整体向左加速的最大加速度为g
C．整体向右加速的最大加速度为
D．地面对斜面体的作用力始终为3mg
【分析】本题主要考查了牛顿第二定律在斜面体和物块系统中的应用，解题关键在于对整体和部分进行受力分析，根据牛顿第二定律列出方程求解。
【解答】解：A.设轻绳的拉力为T，对P、Q整体分析，根据牛顿第二定律F＝ma，在水平方向上T﹣2mgcosθ＝2ma（θ为斜面倾角），对Q分析，T﹣mgcosθ＝ma。联立以上两式消去a可得T＝3mgcosθ，由此可知轻绳中的拉力与加速度无关，不同加速度下轻绳中的拉力始终不会变化，故A正确；
B.当轻绳的拉力T＝0时，整体向左加速的加速度最大，对P分析，P受到重力、斜面的支持力和摩擦力，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得：2mgsinθ﹣μ×2mgcosθ＝2mamax，已知μ，θ＝30°，代入上式可得：
加速度为负表示与设定的正方向相反，即整体向左加速的最大加速度为，故B错误；
C.同样当轻绳的拉力T＝0时，整体向右加速的加速度最大，对P分析，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得：
2mgsinθ+μ×2mgcosθ＝2mamax
已知μ，θ＝30°，代入可得：。所以整体向右加速的最大加速度为。故C错误；
D.当整体静止时，地面对斜面体的作用力等于斜面体的重力3mg；当整体加速时，地面对斜面体的作用力是重力和水平方向加速度产生的力的合力，不等于3mg，故D错误。
故选：A。
【点评】本题需要学生熟练掌握牛顿第二定律的应用，能够准确分析物体的受力情况，并通过合理的数学运算得出正确结论。
9．（2025 重庆三模）如图所示，在升降电梯内固定一倾角为θ的光滑斜面，将质量为m的光滑小球置于斜面和一个光滑竖直固定挡板之间。电梯在快要到达地面时，以大小为a的加速度沿竖直方向做匀减速直线运动，重力加速度大小为g，关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．小球受到斜面的支持力大小为
B．小球受到斜面的支持力大小为
C．小球受到挡板的支持力大小为
D．小球受到挡板的支持力大小为（mg+ma）tanθ
【分析】对小球受力分析，其受到重力、挡板的弹力、斜面的支持力，在水平方向受力平衡，竖直方向分力提供加速度。
【解答】解：对小球受力分析，如图所示，
电梯具有竖直向上的加速度a，根据平衡条件有F1＝F2sinθ，F2cosθ﹣mg＝ma，
解得 F2，F1＝（mg+ma）tanθ，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力，熟悉正交分解法的运用。
10．（2025 天心区校级模拟）某同学用橡皮筋悬挂智能手机做如下实验：如图甲所示，将橡皮筋上端固定在铁架台上的O点，打开手机加速度传感器，同时从O点由静止释放手机，获得一段时间内手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．0.9s时橡皮筋恢复到原长
B．0.9s时手机速度为零
C．手机在最高点和最低点时，橡皮筋弹力大小相等
D．手机的速度最大值约为3m/s
【分析】手机从O点由静止释放时，加速度为﹣10m/s 对比以后的加速度，可知图像是以竖直向上为正方向，且释放手机时橡皮筋处于松弛状态；根据a﹣t图像与横轴围成的面积表示速度变化量分析。
【解答】解：AB、0.9s时，手机加速度为0，橡皮筋弹力与重力平衡，橡皮筋没有恢复到原长，根据a﹣t图像与横轴围成的面积表示速度变化量可知，速度不为零，故AB错误；
C、在最高点橡皮绳没有伸直，拉力为零，故拉力的大小不相等，故C错误；
D、由图像可知，手机先向下做匀加速运动，再做加速度减小的加速运动，当加速度为0时，速度达到最大，根据a﹣t图像与横轴围成的面积表示速度变化量可知，最大速度约
为，故D正确。
故选：D。
【点评】考查对a﹣t图像的理解及对物体受力情况的分析能力，关键要根据加速度判断其受力。
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 雨花区校级一模）乒乓球是一种世界流行的球类体育项目，如图所示，装满乒乓球的纸箱沿着倾角为θ的粗糙斜面下滑，在箱子正中央夹有一个质量为m的乒乓球，下列说法正确的是（　　）
A．若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F3
B．若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F4
C．若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F1
D．若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F2
【分析】本题以装满乒乓球的纸箱沿着倾角为θ的粗糙斜面下滑，且箱子正中央夹有一个质量为m的乒乓球这一情景为背景。通过分析纸箱不同的运动状态（匀速直线运动和加速运动），来考查周围乒乓球对该乒乓球作用力的方向判断。需要结合牛顿第二定律，根据乒乓球的运动状态确定其受力情况，进而分析周围乒乓球对该乒乓球作用力的可能方向。
【解答】解：AB．分析纸箱做匀速直线运动时乒乓球的受力情况当纸箱向下做匀速直线运动时，乒乓球处于平衡状态，所受合力为零。乒乓球受到重力mg和周围乒乓球对它的作用力F，这两个力大小相等、方向相反，且在同一条直线上。重力方向竖直向下，所以周围乒乓球对该乒乓球的作用力方向竖直向上，与图中方向一致，故A正确，B错误。
CD．若纸箱向下做加速运动，可知加速度沿斜面向下，将加速度水平竖直分解，可知应有水平向右的分量，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为F2，不可能是F1，故D正确，C错误。
故选：AD。
【点评】本题可根据纸箱的运动状态，对乒乓球进行受力分析，结合牛顿第二定律判断乒乓球所受合力的方向，进而判断周围乒乓球对该乒乓球作用力的方向。
（多选）12．（2025 沙坪坝区校级三模）如图所示，一列玩具小火车静止在光滑水平轨道上，甲、乙两节车厢用一质量不可忽略的硬杆相连，甲、乙的质量相等且大于硬杆的质量，甲车厢受到水平向左的拉力F1，乙车厢受到水平向右的拉力F2，硬杆对甲、乙的作用力大小分别为F3、F4，下列说法正确的是（　　）
A．当F1＝F2时，F3＝F4 B．当F1＜F2时，F3＜F4
C．当F1＜F2时，F3＞F4 D．当F1＞F2时，F3＜F4
【分析】整体法与隔离法的结合：需要分别对整个系统和单个物体应用牛顿第二定律，结合整体的加速度和各部分的受力情况，分析F3和F4的关系。硬杆质量不可忽略：硬杆本身具有质量，因此在受力分析时需要考虑硬杆的加速度。甲、乙质量相等且大于硬杆质量：这一条件说明在分析时，硬杆的质量虽然不可忽略，但相对于甲、乙的质量来说，其影响可能相对较小。
【解答】解：A.当F1＝F2时，系统处于静止状态，故F3＝F4，故A正确；
BC.当F1＜F2时，系统具有向右的加速度，取硬杆为研究对象，结合牛顿第三定律知F3＜F4，故B正确，C错误；
D.当F1＞F2时，系统具有向左的加速度，取硬杆为研究对象，结合牛顿第三定律知F3＜F4，故D错误。
故选：AB。
【点评】该题目利用牛顿第二定律和物体间的相互作用力分析即可。
（多选）13．（2025 辽宁模拟）斜劈形物体B质量为3kg，倾角为37°，物块A质量也为3kg，放在斜劈B上，A与B之间的最大静摩擦因数为0.8。现将物体C通过细绳与斜劈B相连，轻绳跨过轻质定滑轮，如图所示。除A、B之间的接触面之外，其它部位的摩擦及空气阻力都忽略不计。将此系统由静止释放，发现物块A与斜劈B保持相对静止，则物体C的质量可能是（　　）（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）
A．0.05kg B．0.15kg C．0.25kg D．0.35kg
【分析】先对整体由牛顿第二定律求出共同的加速度，然后对A分析，由牛顿第二定律可求AB相对静止时A沿水平方向的分加速度，即为共同加速度满足的范围，然后判断即可。
【解答】解：对A、B、C组成的整体，有牛顿第二定律可得：mCg＝（mA+mB+mC）a，解得：，对A，当A与B刚好相对静止时，A受到的摩擦力达到最大静摩擦力为：fm＝μmAgcos37°＝0.8×3×10×0.8N＝19.2N；当A有沿斜面向下的趋势时，由牛顿第二定律可得：fm﹣mAgsin37°＝mAa1，解得：，方向沿斜面向上；当A有沿斜面向上的趋势时，牛顿第二定律可得：fm+mAgsin37°＝ma2，解得：，方向沿斜面向下；所以A的最大加速度为，则有：，所以有，代入数据解得：mC≤0.167kg，故AB正确，CD错误。
故选：AB。
【点评】本题速度牛顿第二定律的考查，解题的关键是知道，A与BC在水平方向有共同的加速度与速度，AB相对静止时，A的临界加速度在水平方向的分加速度为共同的加速度。
（多选）14．（2025 贺兰县校级二模）传送带经常用于分拣货物。如图甲为传送带输送机简化模型图，传送带输送机倾角θ＝30°，顺时针匀速转动，在传送带下端A点无初速度放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量m＝2kg，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．货物在传送带上先匀加速再匀减速
B．货物与传送带间的动摩擦因数
C．货物从下端A点运动到上端B点的时间为1.9s
D．传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为34J
【分析】根据图乙分析货物的运动情况，由图乙可知图像的转折点表示货物与输送带共速，共速前对货物利用功能关系可求解动摩擦因数；货物沿传送带向上运动s1＝0.8m时，与传送带保持相对静止，根据机械能表达式求出传送带的速度。货物匀加速运动过程，根据牛顿第二定律结合运动学规律求出匀加速运动的时间，再求匀速运动的时间，从而求得总时间；货物匀加速运动过程，利用运动学公式可求出货物相对输送带滑动的距离，根据Q＝fx相对求出因摩擦产生的热量，根据能量守恒定律可知传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能等于货物增加的机械能与产生的热量之和。
【解答】解：A、由图像易知，货物在传送带上先加速运动再匀速运动，故A错误；
B、0﹣0.8m内，根据功能关系有μmgcosθ s1＝ΔE1
可得货物与传送带间的动摩擦因数为，故B正确；
C、货物沿传送带向上运动s1＝0.8m时，与传送带保持相对静止，设传送带的速度为v，此时有
解得v＝2m/s
设货物加速过程所用时间为t1，根据运动学公式可得
解得t1＝0.8s
设A点到B点的距离为L，货物在B点时，有
解得L＝3m
则货物匀速阶段所用时间为t2s＝1.1s
货物从下端A点运动到上端B点的时间为t＝t1+t2＝0.8s+1.1s＝1.9s，故C正确；
D、货物在与传送带共速前，发生的相对位移为Δx＝x传﹣s1＝vt1﹣s1＝（2×0.8﹣0.8）m＝0.8m
因摩擦产生的热量为Q＝μmgcosθ Δx，解得Q＝12J
根据能量守恒可知，传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为E电＝Q+mgLsinθ，解得Q＝46J，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了功能关系和能量守恒定律，解题的关键是熟练掌握功能关系：除重力外，其它力做的功等于物体机械能的增加量，注意理解图乙中转折点的含义。
（多选）15．（2025 辽宁二模）我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带．这是因为（　　）
A．系好安全带可以减小惯性
B．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
【分析】物体总保持原来运动状态不变的特性叫做惯性，质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态和所处的位置无关．力是改变物体运动状态的原因．
【解答】解：A、质量是物体惯性大小的唯一的量度，系好安全带不可以改变人的惯性，故A错误；
BC、安全带系在人的身上，对人有一定的作用力，可以改变人的运动状态，所以系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，故C错误，B正确；
D、惯性的大小只与物体的质量有关，是否系好安全带对人和车的惯性没有影响，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了惯性的基本概念及影响因数，同学们只要记住质量是惯性的唯一量度，与其它任何因素无关就可以了．
三．解答题（共5小题）
16．（2025 乌鲁木齐三模）如图所示，冰坡AB与水平地面平滑连接，某人乘坐冰车从冰坡上的A点由静止开始下滑，并在水平地面上滑行一段距离后停在C点。已知冰坡的倾角为θ＝30°，AB的长度为x1＝10m，BC的长度为x2＝12.5m，不计冰坡对冰车的阻力，忽略空气阻力，重力加速度的大小g取10m/s2。求：
（1）冰车从A点滑行到B点的时间t；
（2）冰车与水平地面间的动摩擦因数μ。
【分析】冰车在冰坡上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度，再结合运动学公式求出时间。
先根据速度公式求出冰车到达B点的速度，再根据牛顿第二定律和运动学公式求出动摩擦因数。
【解答】解：（1）设冰车在冰坡上做匀加速运动的加速度为a1，时间为t，根据牛顿第二定律
mgsinθ＝ma1
由运动学公式：
解得：t＝2s
（2）设冰车经过B点时的速度为vB，在水平地面上做匀减速运动的加速度为a2，根据运动学公式及牛顿第二定律：
vB＝a1t
μmg＝ma2
解得：μ＝0.4
答：（1）冰车从A点滑行到B点的时间t＝2s；
（2）冰车与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.4。
【点评】通过这个实际场景，构建了一个包含匀加速直线运动和匀减速直线运动的物理模型，旨在考查学生对牛顿第二定律、匀变速直线运动规律等知识的理解和应用能力。学生需要根据题目所给的物理条件，运用相应的物理公式来求解冰车在不同阶段的运动参数，如运动时间、动摩擦因数等。
17．（2025 山东模拟）如图所示，倾角θ＝37°的传送带以v＝4m/s的速度沿逆时针方向运行，AB部分的长度L＝5.4m。竖直面内的光滑圆弧轨道BC与传送带相切于B点，圆弧轨道的半径R＝1m，C位于其圆心正上方。一质量m＝0.2kg的小物块（可视为质点）从A点以一定的初速度v0沿AB方向滑上传送带，最终刚好停在C点。小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6。求：
（1）小物块经过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小；
（2）小物块从A到B的运动时间；
（3）此过程中小物块在传送带上留下的划痕长度。
【分析】（1）根据机械能守恒定律求出小物块经过圆弧轨道的B点时的速度，根据牛顿第二、第三定律求小物块经过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小；
（2）根据牛顿第二定律和运动学公式求小物块从A到B的运动时间；
（3）根据先后两次的相对位移求此过程中小物块在传送带上留下的划痕长度。
【解答】解：（1）小物块从B到C过程中，根据机械能守恒定律，有
小物块经过圆弧轨道的B点时，根据牛顿第二定律得
代入数据解得FN＝0.8N
由牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道的压力大小为0.8N。
（2）由上可知vB＝2m/s，小于传送带的速度，所以小物块以速度v0滑上传送带后，先以大小为a1的加速度做减速运动，与传送带速度v相等后再以大小为a2的加速度做减速运动，根据牛顿第二定律得
mgsinθ+μmgcosθ＝ma1
又有mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma2
由运动学公式得减速过程，有
又有
以a2的加速度做减速运动的时间为
以a1的加速度做减速运动的时间为
小物块从A到B的运动时间为t＝t1+t2
代入数据解得 t＝1.4s
（3）小物块在传送带上运动的第一个过程中，相对传送向前运动Δx1＝L﹣x2﹣vt1
第二个过程中，相对传送带向后运动Δx2＝vt2﹣x2
代入数据并比较可知，小物块在传送带上留下的划痕长Δx＝1m
答：（1）小物块经过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小为0.8N；
（2）小物块从A到B的运动时间为1.4s；
（3）此过程中小物块在传送带上留下的划痕长度为1m。
【点评】本题主要考查了传送带问题，根据牛顿第二、第三定律和机械能守恒定律定律结合运动学公式即可解题。
18．（2025 泉州模拟）某科技活动小组进行无人机性能测试。让无人机从地面由静止开始匀加速竖直上升，经时间t＝6s到达高度h＝18m时，关闭动力，无人机立即失去升力.已知无人机质量m＝2kg，正常工作时提供的升力F＝26N，无人机所受的空气阻力大小不变，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：
（1）无人机所受空气阻力的大小；
（2）此次测试无人机能达到的最大高度。
【分析】（1）根据匀加速运动位移时间公式求解无人机加速上升的加速度，进而根据牛顿第二定律分析空气阻力；
（2）分析无人机失去升力时的速度和加速度，根据匀变速直线运动速度—位移公式求解其继续上升的高度，与匀加速竖直上升之和即为总高度。
【解答】解：（1）设无人机加速上升的加速度大小为a1，由匀加速运动规律有：，解得
由牛顿第二定律有：F﹣mg﹣f＝ma1
解得 f＝26N﹣2×10N﹣2×1N＝4N；
（2）设无人机失去升力时的速度大小为v，失去升力后的加速度大小为a2，能上升的高度为h'，最大高度为H，
有；v＝a1t＝1×6m/s＝6m/s，
mg+f＝ma2，解得，
v2＝2a2h′，解得，
H＝h+h'＝18m+1.5m＝19.5m。
答：（1）无人机所受空气阻力的大小为4N；
（2）此次测试无人机能达到的最大高度为19.5m。
【点评】考查对匀变速直线运动规律和牛顿第二定律的理解，熟悉运动学公式的运用，根据公式解答即可。
19．（2025 河西区二模）如图甲所示为家中常用的抽屉柜。抽屉的质量M＝1.6kg。如图乙所示，质量m＝0.4kg的书本横放在抽屉底部，书本的四边与抽屉的四边均平行，书本的右端与抽屉的前壁相距为s＝0.1m。现用大小为F＝2.0N的恒力将抽屉抽出直到抽屉碰到柜体的挡板，抽屉碰到挡板后立即静止不动，同时撤去F。书本与抽屉碰撞后速度也立即减为零。不计柜体和抽屉的厚度，抽屉与柜体间的摩擦可忽略。抽屉后壁与挡板距离为d＝0.405m，书本与抽屉间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）拉动抽屉的过程中，书本加速度的大小a；
（2）拉动抽屉的过程中，摩擦力对书的冲量大小I；
（3）抽屉前壁对书做的功W。
【分析】（1）将抽屉和书作为整体，受力分析，即可求解共同的加速度；根据动摩擦因数，求解书的最大静摩擦力及最大加速度，分析抽屉给书的摩擦力，及书的实际加速度；
（2）由动能定理，可得到书和抽屉的最大速度；结合动量定理，可计算摩擦力对书的冲量大小；
（3）撤去外力后，书由于惯性继续向前运动，直到碰到抽屉前壁停止，由动能定理，可计算抽屉前壁对书做的功。
【解答】解：（1）假设抽屉和书共同加速，根据牛顿第二定律有F＝（M+m）a，
代入数据，解得a1m/s2，
此情况下抽屉对书的摩擦力f＝ma＝0.4kg×1m/s2＝0.4N，
又因为μmg＝0.1×0.4kg×10m/s2＝0.4N，
所以假设成立；
（2）拉动抽屉的过程，抽屉做匀加速运动，由位移时间公式可得，由动量定理可得I＝ft
代入数据，解得：，I0.36N s，
（3）抽屉碰到挡板时，书的速度v0＝at＝1×0.9m/s＝0.9m/s
撤去外力后，根据动能定理，对书有
代入数据，解得W0.122J。
答：（1）书的加速度大小为1m/s2；
（2）摩擦力对书的冲量大小为0.36N s；
（3）抽屉前壁对书做的功为﹣0.122J。
【点评】本题考查动量和动能定理的综合应用，在求解书的加速度时，注意用最大静摩擦力时的加速度验证。
20．（2025 沈阳一模）如图（a）所示，质量为M＝1kg的足够长木板C静置于水平面上，质量均为m＝0.5kg的物块A、B（均可视为质点）静置于C上，B位于A右方L＝2m处。A、C间动摩擦因数μA＝0.3，B、C间，C与地面间的动摩擦因数μB＝μC＝0.2。给C施加一水平向右的恒力F，A、B第一次相遇的时间为t，可得t与F的关系如图（b）所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）物块A、B的最大加速度aA、aB；
（2）图（b）中F1的大小；
（3）图（b）中F1～F2区间内，t与F的关系式。
【分析】（1）A、B与C发生相对滑动时所受的摩擦力最大，对应的加速度也最大；
（2）分析A、B相对C的运动情况，根据牛顿第二定律解答；
（3）只有A、B均相对C滑动时，相遇时间才恒定，由图可确定相遇时间，A、B均做匀加速直线运动，两物体的位移差值即为A、B之间的初始距离L，结合数学方法解得函数表达式。
【解答】解：（1）物块A、B的加速度由C对其的摩擦力提供，最大加速度对应滑动摩擦力，根据牛顿第二定律μAmg＝maA、μBmg＝maB
解得aA＝3m/s2，aB＝2m/s2
（2）当F＜F1时，0，说明t无穷大，表示A、B相对C均未滑动
由于μB＜μA，当F达到F1时，B恰好开始滑动，系统加速度为aB
根据牛顿第二定律有
F1﹣μC（M+2m）g＝（M+2m）aB
解得F1＝8N
（3）当F＞F2时，不变，说明t不变，表示A、B均与C相对滑动
因此当F＝F2时，A恰好开始滑动，A、C系统加速度为aA
根据牛顿第二定律有
F2﹣μC（M+2m）g﹣μBmg＝（M+m）aA
解得F2＝9.5N
当F达到F2后，相遇时间为t0，有L
解得t0＝2s
图（b）中F1～F2区间内，是kF+b的一次函数关系，代入（8，0）和（9.5，）可得
k，k
则t与F的关系式为F
答：（1）物块A、B的最大加速度分别为3m/s2，2m/s2；
（2）图（b）中F1的大小为8N；
（3）图（b）中F1～F2区间内，t与F的关系式为F。
【点评】此题为有外力时板块模型，综合应用牛顿第二定律、运动学规律，分析求；注意抓好时间、位移的关系；注意分析物体的运动过程；注意利用好图像，挖掘隐含条件，此题难度较大。
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