2025届高考物理：运动和力的关系限时训练（含解析）

2025届高考物理：运动和力的关系限时训练

一、单选题（本大题共5小题）

1.如图所示，物体A放在光滑的水平桌面上用轻绳跨过光滑的定滑轮与B相

连，A、B的质量均为m,B离滑轮的距离足够长，重力加速度为g。现对A施加

一水平向左的恒力F,使A向左做匀加速运动。则轻绳的张力大小为（）

B

AF-mgBF+mg

--2-'~~

cF-mgD-+7咫

'-3-'-3-

2.如图所示，飞机场运输行李的传送带保持恒定的速率向上运行，将行李箱无

初速度地放在传送带底端，送入货舱前行李箱已做匀速运动。已知行李箱与传送

带之间动摩擦因数为正，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，下列说法正确的是

3

（）

A.运输行李时该传送带的倾角必须小于30。

B.提高传送带的运转速度，传送时间不变

C.匀速阶段行李箱不受摩擦力

D.重的行李箱比轻的行李箱加速阶段用时短些

3.下列器材不能测量国际单位制中基本物理量的是（）

4.下列各组属于国际单位制的基本单位的是（）

A.质量、长度、时间B.力、时间、位移

C.千克、米、秒D.牛顿、克、米

5.如图所示，飞船与空间站对接后，在推力厂作用下一起向前运动。飞船和空

间站的质量分别为机和则飞船和空间站之间的作用力大小为（）

空间站飞船

MmF

A.-^-Fm「M口

B.----------FC.—r

M+mM+mm

二、多选题（本大题共3小题）

6.某兴趣小组利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机

从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度。随

时间，变化的关系，如图所示，g为当地的重力加速度，忽略空气阻力。下列说

法正确的是（）

A.释放时，手机离地面的高度为ggf；

B.々时刻手机速度最大

C.手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍

D.0至芍内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等

7.如图所示，传送带的水平部分长为3传动速率为v,在其左端无初速度释放

一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为〃，则木块从左端运动到右端的时

间可能是（）

8.某物体通过一半圆形轨道滑上传送带，简化模型如图所示，水平传送带4B

两端相距s=3.5m,物体与传送带间的动摩擦因数〃=01，物体滑上传送带A端的

瞬时速度匕=4m/s,到达B端的瞬时速度设为力（取g=10m/s2）。下列说法中正

确的是（）

B

VB

A.若传送带逆时针匀速转动，力一定等于3m/s

B.若传送带逆时针匀速转动，力有可能大于3m/s

C.若传送带顺时针匀速转动，力一定等于3m/s

D.若传送带顺时针匀速转动，女有可能大于3m/s

三、实验题（本大题共2小题）

9.橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比，即F=kx,其

中k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明

y<?

k*,其中丫是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。

（1）在国际单位中，杨氏模量丫的单位应该是；

A.NB.mC.N/mD.N/m2

（2）用如图甲所示的装置就可以测出这种橡皮筋的y值，首先利用毫米刻度尺

测得橡皮筋的长度t=20.00cm,利用螺旋测微器测得橡皮筋未受到拉力时的直径

0=4.000mm,下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录，请在图

乙中作出F-x的图像,由此图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=

拉拉力力FF(N)510152025

伸长量x（cm）1.63.24.86.48

（3）这种橡皮筋的杨氏模量七o（保留一位有效数字）

10.某实验小组为测量一质量为m的小球通过某一微尘区所受到的平均阻力的

大小，设计了如图甲所示的装置，实验过程如下：

释放装置

甲

(1)将小球固定于释放装置上，调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放

后，在下落过程中球心可通过光电门。测得小球球心与光电门间的竖直距离打。

(2)用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图乙所示，小球直径d=mm。

乙

(3)测量时，应(填选项前的字母序号)，并记录小球通过光电门的遮光

时间to

A.先释放小球，后接通数字计时器

B.先接通数字计时器，后释放小球

C.操作的先后顺序对实验结果无影响

(4)已知当地重力加速度为g,由以上测得的相关物理量计算可得小球通过微

尘区所受的平均阻力六(用字母m、d、g、卜和t表示)。

四、解答题(本大题共2小题)

11.如图所示是一质量2kg的物体在水平地面上的两种运动图线。工表示木箱受

到一个与初速度方向成30。角的斜向上拉力F作用时的v-t图线.n表示物体不受

拉力作用时的v-t图线。求物体与地面的动摩擦因数U和拉力F的大小。(g取

10m/s2)

图4—5—3

12.某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置

在水平桌面上的木质滑杆上套有一个金属滑块，初始时它们处于静止状态。现给

滑块一个10m/s的初速度从A处开始沿杆向上滑动，滑块与滑杆间的滑动摩擦力

为6N,当滑块滑到B处时，与滑杆发生碰撞，碰后两者速度均为4m/s。已知滑

块与滑杆的质量均为0.6kg,A、B间的距离为0.9m,重力加速度g=10m/s2,不

计空气阻力。求：

（1）滑块与滑杆碰撞前，滑块的加速度大小；

（2）滑块经过多长时间会在B处与滑杆相碰；

（3）滑杆向上运动的最大高度力。

参考答案

1.【答案】B

【详解】设绳子拉力为T,对A、B整体，根据牛顿第二定律尸-〃zg=(m+〃z)a,

对B物体，根据牛顿第二定律7-〃吆=〃切，联立可得丁=£詈，选B。

2.【答案】A

【详解】A.将行李箱无初速度地放在传送带底端，一开始行李箱向上加速运

动，合力方向沿传送带向上，受到的滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力，

即〃mgcos6>%gsin6,可得tanO<〃=且，可得运输行李时该传送带的倾角必须

3

满足8<30。，A正确；

C.匀速阶段，根据受力平衡可知，行李箱受到静摩擦力作用，大小等于重力沿

传送带向下的分力，C错误；

D.根据牛顿第二定律可得〃〃7gcose-mgsine=m«,可得加速度大小为

a=/ugcos0-gsmO,可知行李箱的加速度与行李箱的质量无关，则重的行李箱与

轻的行李箱加速阶段用时相等，D错误；

B.设传送带提速前的速度为片，则行李箱加速阶段所用时间和位移分别为

乜，&提高传送带的运转速度，由于加速阶段行李箱的加速度不变，

a2a

则行李箱加速到提速前传送带速度匕过程所用时间「不变，通过的位移占不变，

但提速后行李箱继续加速运动再匀速运动，则之后的运动过程，提速后所用时间

更短，则提高传送带的运转速度，传送时间变短，B错误。选A。

3.【答案】B

【详解】A.刻度尺是测量长度的，是测量基本量的，A不符合题意；

B.静电计是电势差的仪器，电势差不是基本物理量，B符合题意；

C.托盘天平是测量质量的仪器，是测量的力学基本量，C不符合题意；

D.秒表是测量时间的仪器，是测量的力学基本量，D不符合题意。选B。

4.【答案】C

【详解】AB.质量、长度、时间、力、位移指的是物理量，不是单位，AB错

误；

CD.千克、米、秒是国际单位制的基本单位，牛顿是导出单位，克不是基本单

位，C正确，D错误。选Co

5.【答案】A

【详解】根据题意，对整体应用牛顿第二定律有

F=(M+m)a

对空间站分析有

F'=Ma

解两式可得飞船和空间站之间的作用力

M+m

故选Ao

6.【答案】AD

【详解】A.由图可知，乙时刻手机开始接触地面，则0〜％内做自由落体运动，

释放时，手机离地面的高度为/7=ggf,A正确；

B.手机接触地面时，先向下做加速度减小的变加速运动，可知手机速度最大

时，加速度为0,根据图像可知，手机速度最大的时刻在「与4两时刻之间，B错

误；

C.由图可知，马时刻手机的加速度最大，且方向竖直向上，根据牛顿第二定律

可得F-Mg=m-10g,可得尸=11:咫，手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为

自身重力的11倍，C错误；

D.由图可知，与时刻手机的加速度最大，此时手机受到地面的弹力最大，手机

处于最低点，手机的速度为零，则。〜4时间内手机的速度变化量为零，根据

。一图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知0至凸内图线与横坐标围成的

面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等，D正确。选AD。

7.【答案】BCD

【详解】若木块在加速到v之前，就已经到达右端，则此种情况下木块一直做匀

加速直线运动，过程中加速度a="&=〃g,根据L=La/，可得,2L,

m2丫

0+v

若木块恰好到达右端时的速度为V,根据平均速度定义可得工=丁「,，解得

t=—,若木块在到达右端前，速度就已经和传送带速度相同了，故此种情况

v

下，木块先做匀加速直线运动，后匀速运动，木块做匀加速直线运动的时间为

VV__V2V2__

ti=-=——，匀加速直线运动的时间为%=丁=7；—,故木块做匀速直线运动

a2a2〃g

的位移为%，匀速运动的时间为乙=迤=生二，联立可得总时间为

Lv

=-+--,故BCD正确，A错误。故选BCD。

V2〃g

8.【答案】AD

【详解】AB.若传送逆时针匀速转动，根据牛顿第二定律得〃%?=3，

s="二或，解得vs=3m/s,A正确，B错误；

—2a

CD.若传送带顺时针匀速转动，当转动速度小于或等于3m/s时，物体一直减

速，到达B端时速度为3m/s,当转动速度大于3m/s时，物体到达B端时速度一

定大于3m/s,C错误，D正确。选AD。

尸/N

9.【答案】D3.1X102

5xlO6N/m2

【详解】（1）[1]根据题给表达式左=宁■可得

S

所以V的国际单位是

Nm-1•m

=N/m2

m2

故选Do

[3]F-x图像的斜率表示橡皮筋的劲度系数，即

k=—=25,N/m^3.1xlO2N/m

Ax8x10-2

（4）[4]这种橡皮筋的杨氏模量为

kL3.1X102X20.00X10-2

Y卫N/m2«5xlO6N/m2

SD23.14x(2x10-3)2

71

md2

10.【答案】6.882(6.881-6.884)；B

【详解】（2）[1]根据螺旋测微器的读数规律，小球的直径为

dg6]5nnm*SS82mm

（3）[2]在测量时，因小球下落时间很短，如果先释放小球，有可能会出现时间

记录不完整，所以应先接通数字计时器，再释放小球，A错误，B正确。

故选Bo

（4）[3]依题意，小球向下运动的高度为伍通过光电门的速度为

d

v=一

由牛顿第二定律有

mg—f=ma

由运动学公式有可得

v2=2ah

解得

11.【答案】(1)0.2；(2)16N

【详解】(1)根据v-t图象的斜率等于加速度，由图线II得：木箱不受拉力时的

22

加速度大小为：a2=^7^=^rm/s=2nn/s,由牛顿第二定律得：^mg=ma2,解得：

△t26

|1=0.2

△V,48-12

⑵由图象I得：木箱受拉力F时的加速度大小为：a—1=^—m/s2=6m/s2'

1=46

牛顿第二定律得：F-umg=mai,解得：F=16N

12.【答案】(1)20m/s2;(2)0.1s；(3)0.8m

【详解】(1)滑块所受合外力为这i=/+叫g=12N,根据牛顿第二定律可知：

滑杆加速度大小为%=%=20m/s2

m{

(2)假设经过0秒时滑块已经到达B处，有；叫-;环，解得4=0.1s

2

(3)碰撞之后，两者共同匀减速上升的高度为〃=^=0.8m

知识归纳总结

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2025届高考物理：运动和力的关系限时训练解析

一、单选题

1.题目解析题目描述了一个物体A在光滑水平桌面上通过轻绳与另一物体B相连，且受到水平向

左的恒力F作用，使得A向左做匀加速运动。需要求解的是轻绳的张力大小。

分析：对A、B整体应用牛顿第二定律，设绳子拉力为T,整体加速度为a,则有F=2ma（因为

A、B质量均为m）。再单独对B分析，其加速度同样为a,受力为绳子的拉力T和重力mg,由

于B静止开始运动，故T-mg=ma。联立两式可解得T=1.5F。

答案：B选项正确。

2.题目解析题目描述了飞机场传送带运输行李箱的情景，需要分析传送带的倾角、速度对行李箱

运输的影响，以及行李箱在不同阶段的受力情况。

分析：行李箱从静止开始加速到与传送带共速，