2024全国高考物理试题汇编：运动和力的关系章节综合

2024全国高考真题物理汇编

运动和力的关系章节综合

一、单选题

1.（2024浙江高考真题）下列属于国际单位制基本单位符号的是（）

A.sB.NC.FD.T

2.（2024安徽高考真题）倾角为，的传送带以恒定速率％顺时针转动。t=0时在传送带底端无初速轻放一

小物块，如图所示。为时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到%。不计空气阻力，则物块从传送带

底端运动到顶端的过程中，加速度小速度v随时间f变化的关系图线可能正确的是（）

3.（2024北京高考真题）如图所示,飞船与空间站对接后，在推力尸作用下一起向前运动。飞船和空间站

的质量分别为加和则飞船和空间站之间的作用力大小为（)

空间站飞船

MmF

A.-^-FB.—C.—FD.一F

M+mM+mmM

4.（2024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。木块的位移为以所受合外力为R运动时间为f。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中。其尸图像或y-f图像可

能正确的是（）

5.（2024安徽高考真题）如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线

上的M、N两点，另一端均连接在质量为根的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于

连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力P大小为

2mga已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P点

运动到。点的过程中（）

A.速度一直增大B.速度先增大后减小

C.加速度的最大值为3gD.加速度先增大后减小

6.（2024湖南高考真题）如图，质量分别为4加、3m、2相、机的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻

弹簧互相连接，悬挂于。点，处于静止状态，重力加速度为g。若将夙C间的细线剪断，则剪断瞬间B

和C的加速度大小分别为（）

A.g,L5gB.2g,L5gC.2g,0.5gD.g,0.5g

7.（2024全国高考真题）如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P,P置于水平桌面上，与桌面

间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置祛码。改变盘中祛码总质量相，并测量P

的加速度大小m得到机图像。重力加速度大小为g。在下列a7"图像中，可能正确的是（）

二、多选题

8.（2024辽宁高考真题）一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为t=0时，木板在水平

恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知

f=0到/=的时间内，木板速度v随时间/变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小。f=4fo时

刻，小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是（）

A.小物块在f=3%时刻滑上木板B.小物块和木板间动摩擦因数为2〃

C.小物块与木板的质量比为3：4D.”书。之后小物块和木板一起做匀速运动

三、实验题

9.(2024甘肃高考真题)用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。

(1)以下操作正确的是(单选，填正确答案标号)。

A.使小车质量远小于槽码质量B.调整垫块位置以补偿阻力

C.补偿阻力时移去打点计时器和纸带D.释放小车后立即打开打点计时器

(2)保持槽码质量不变，改变小车上祛码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所

示，相邻两点之间的距离分别为时间间隔均为兀下列加速度算式中，最优的是(单

选，填正确答案标号)。

图2

1S.-SS.-SS6-SS5-SS4-SS3-SS2~S,

A.CI———-----------1-----7----1----------1---------1---------1---------1--------

7T2T2T2T2T-T-T-

1।S8—56S7—S5S6—54S5—S3S4—S2S3—

B.(2=—--\-------------1------Z---1---------1----------1----------1--------

6(2T22T22T°2T°2T22T2

1\SgS5+S]-邑+$6S3+S5-S?+S4

C.ci=~\—―-

513T23T23〃3〃3〃

lfs8-sS7-S3

D.a=--I-------------1----------1----------1--------

4(4T24T24T,4T2

(3)以小车和祛码的总质量〃为横坐标，加速度的倒数!为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的工-河图像

aa

如图3所示。

由图可知，在所受外力一定的条件下，。与M成（填“正比”或“反比”）；甲组所用的（填“小

车”、“祛码”或“槽码”）质量比乙组的更大。

10.（2024全国高考真题）学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂

一物体。已知当地重力加速度大小为9.8m/s2。

（1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为—N（结果保留1位小数）；

（2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N,则此段时间内物体处于—（填“超重”或“失重”）状

态，电梯加速度大小为—m/s2（结果保留1位小数）。

11.（2024江西高考真题）某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图（a）所示，水平

轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。

遮光片小车光电门

、，、车/\滑轮

篇II

4钩码

图（a）

（1）实验前调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行，再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。

（2）小车的质量为320g。利用光电门系统测出不同钩码质量机时小车加速度或钩码所受重力记为

F，作出a-P图像，如图（b）中图线甲所示。

图(b)

（3）由图线甲可知，P较小时，a与尸成正比；尸较大时，。与P不成正比。为了进一步探究，将小车的

质量增加至〃2=470g,重复步骤（2）的测量过程，作出图像，如图（b）中图线乙所示。

（4）与图线甲相比，图线乙的线性区间,非线性区间o再将小车的质量增加至

M3=720g,重复步骤（2）的测量过程，记录钩码所受重力尸与小车加速度。，如表所示（表中第9~14

组数据未列出）。

序号12345

钩码所受重力//（9.8N）0.0200.0400.0600.0800.100

小车加速度a/（m§2）0.260.550.821.081.36

序号6789〜1415

钩码所受重力//（9.8N）0.1200.1400.160.......0.300

小车加速度a/（mT）1.671.952.20.......3.92

（5）请在图（b）中补充描出第6至8三个数据点，并补充完成图线丙o

（6）根据以上实验结果猜想和推断：小车的质量_________时，a与尸成正比。结合所学知识对上述推断

进行解释：o

12.（2024浙江高考真题）如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。

（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是

A.放大法B.控制变量法C.补偿法

（2）该实验过程中操作正确的是—；

A.补偿阻力时小车未连接纸带

B.先接通打点计时器电源，后释放小车

C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行

（3）在小车质量—（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。

上述做法引起的误差为—（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是

A.用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车

B.在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器

C.在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小

（4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标

分别为0、占、…、/。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式丫=_；小

车加速度的表达式是—。

0再x2X5

023456x

01234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950

cm

图2

x6-2X3X5+X4-(X3+尤2)

A.a=(157)2B

-"一C-0=(10T)2

参考答案

1.A

【详解】国际单位制中的基本单位分别是：长度的单位是米，符号m；质量的单位是千克，符号kg；时间

的单位是秒，符号s；电流的单位是安培，符号是A；热力学温度的单位是开尔文，符号K；物质的量单

位是摩尔，符号mol；发光强度的单位是坎德拉，符号cd。

故选Ao

2.C

【详解】。~%时间内：物体轻放在传送带上，做加速运动。受力分析可知，物体受重力、支持力、滑动摩

擦力，滑动摩擦力大于重力的下滑分力，合力不变，故做匀加速运动。

7。之后：当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力的下滑分力相等，加速度突变为零，物块做匀速直

线运动。

C正确，ABD错误。

故选Co

3.A

【详解】根据题意，对整体应用牛顿第二定律有

F=(M+in)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

F，="F

M+m

故选Ao

4.B

【详解】AB.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

F=mg

当木块接触弹簧后，弹簧弹力向上，则木块的合力

F=mg_k(y-H)

到合力为零前，随着y增大歹减小；当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点,之后，木块开始反弹，过程中

木块所受合外力向上，随着y减小产增大，反弹过程，随着y减小，图像向X轴负方向原路返回，故A错

误、B正确；

CD,在木块下落H高度之前，木块做自由落体运动，根据

12

y=28t~

速度逐渐增大，y—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

mg-k(y-H)=F=ma

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

F=k(y-H)-mg

木块所受合外力向上，木块做加速度增大的减速运动，所以y-r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，而C图中H点过后速度就开始逐渐减小，实际速度还应该增大，直到平衡位置速度到达最

大，然后速度逐渐减为零；D图前半段速度不变，不符合题意，正确y-t示意图如下

O

故CD错误。

故选B。

5.A

【详解】AB.缓慢拉至P点，保持静止，由平衡条件可知此时拉力厂与重力和两弹簧的拉力合力为零。

此时两弹簧的合力为大小为，烟。当撤去拉力，则小球从尸点运动到。点的过程中两弹簧的拉力与重力的

合力始终向下，小球一直做加速运动，故A正确，B错误；

CD.小球从尸点运动到。点的过程中，形变量变小弹簧在竖直方向的合力不断变小，故小球受的合外力

一直变小，加速度的最大值为撤去拉力时的加速度，由牛顿第二定律可知

2mg—ma

加速度的最大值为2g,CD错误。

故选Ao

6.A

【详解】剪断前，对BCD分析

%=(3m+2m+”?)g

对D

FCD=mg

剪断后，对B

FAB-3mg=3maB

解得

aB=g

方向竖直向上；对C

FDC+2mg=2mac

解得

ac=1.5g

方向竖直向下。

故选Ao

7.D

【详解】设P的质量为P与桌面的动摩擦力为了;以P为对象，根据牛顿第二定律可得

T-f=Ma

以盘和祛码为对象，根据牛顿第二定律可得

mg—T=ma

联立可得

M+mM+m

可知，〃-加不是线性关系，排除AC选项,可知当祛码的重力小于物块P最大静摩擦力时，物块和祛码静

止，加速度为0,当祛码重力大于/时，才有一定的加速度，当加趋于无穷大时，加速度趋近等于g。

故选D。

8.ABD

【详解】A.vT图像的斜率表示加速度，可知/=3务时刻木板的加速度发生改变，故可知小物块在f=3fo

时刻滑上木板，故A正确；

B.结合图像可知f=时刻，木板的速度为

3

v0=-m

设小物块和木板间动摩擦因数为〃o，由题意可知物体开始滑上木板时的速度为

3一

匕=--，负号表示方向水平向左

物块在木板上滑动的加速度为

出"g

m

经过办时间与木板共速此时速度大小为方向水平向右，故可得

雁一看=年0

解得

4=2〃

故B正确；

C.设木板质量为M,物块质量为相，根据图像可知物块未滑上木板时，木板的加速度为

1

ym1

Q=匕—=产

%乙

故可得

F-juMg=Ma

解得

3

F=-/dMg

根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为

13

a，=2-----2=_〃g

t。

此时对木板由牛顿第二定律得

F-M）g-wng=Ma'

解得

ml

M-2

故C错误；

D.假设/=由0之后小物块和木板一起共速运动，对整体

33

F-/j.(in+g=-/jMg--/jMg=O

故可知此时整体处于平衡状态，假设成立，即f=%之后小物块和木板一起做匀速运动，故D正确。

故选ABDo

9.(DB

⑵D

⑶反比槽码

【详解】（1）A.为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力，故应使小车质量远大于槽码质

量，故A错误；

B.为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要调整垫块位置以补偿阻力，也要保持细线和长

木板平行，故B正确；

C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动，

故C错误；

D.根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，故D错误。

故选Bo

（2）根据逐差法可知

2

S5-Sl=4alT

2

S6-S2=4a2T

2

S7-S3=4a3T

2

S8-S4=4a4r

联立可得小车加速度表达式为

1在一一S773S6-S]S5-S

4"4T24T24T24T2'

故选D。

(3)[1]根据图像可知上与M成正比，故在所受外力一定的条件下，。与M成反比；

a

⑵设槽码的质量为优，则由牛顿第二定律

mg=(m+M)a

化简可得

111

—=MH—

amgg

故斜率越小，槽码的质量也越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。

10.(1)5.0

⑵失重L0

【详解】(1)由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N,则读数为5.0N。

(2)[1]电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N,小于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状

态；

⑵根据

G=mg=5.ON

根据牛顿第二定律

mg—T=ma

代入数据联立解得电梯加速度大小

11.较大较小远大于钩码质量

F/(9.8N)

见解析

【详解】(4)口][2]由题图(b)分析可知，与图线甲相比，图线之的线性区间较大，非线性区间较小;

(5)[3]在坐标系中进行描点，结合其他点用平滑的曲线拟合，使尽可能多的点在线上，不在线上的点均

(6)[4][5]设绳子拉力为T,对钩码根据牛顿第二定律有

F—T=ma

对小车根据牛顿第二定律有

T=Ma

联立解得

F=（M+ni）a

变形得

a=——!——F