牛顿运动定律 -2015-2024年高考物理试题分类汇编（解析版）

与题03牛软运劭肉.律

十年考情­探规律1

考点十年考情(2015-2024)命题趋势

2024•浙江•高考真题、2023•浙江•高考真题、2023•海高考命题中对本章内容的考查有

考点1牛顿

南•高考真题、2022•海南•高考真题、2022•浙江•高考惯性、力与运动的关系、加速度

运动定律的

真题、2021•广东•高考真题、与力的关系、超重与失重，题型

理解

2021•浙江•高考真题、2020•浙江•高考真题、2019•浙有选择题、计算题.方法有整体

（10年6考）

江•高考真题、2018•浙江•高考真题法、隔离法、数图转换、函数论

2024•辽宁•高考真题、2024•北京•高考真题、2024•安证、临界极值法，控制变量法.

徽•高考真题、2024•全国•高考真题、2023•北京•高考

能力有理解能力、推理能力、分

真题、2023•福建•[Wj考真题、2023•全国•局考真、

2022•北京•高考真题、2022•辽宁・高考真题、2022•全析综合能力、应用数学处理物理

考点2牛顿国•高考真题、2022•浙江•高考真题、2021•海南•高考

问题的能力、实验能力。试题难

运动定律的真题、2021•辽宁•高考真题、2021•全国•高考真题、

2021•浙江•高考真题、2020•海南•高考真题、2020•江度中等偏易。高考试题会综合牛

应用苏•高考真题、2020•山东•高考真题、2020•浙江•高考

顿运动定律和运动学规律，注重

（10年10真题、2017•海南•高考真题、2019•江苏•高考真题、

2019•全国•高考真题、2019•海南・高考真题、2018•全与电场、磁场的渗透，注重与生

考）国•高考真题、2018•浙江•高考真题、2016•上海•高考

产、生活、当今热点、现代科技

真题、2016•海南,高考真题、2015•全国•高考真题、

2016•江苏•高考真题、2017•浙江•高考真题、2017•全的联系，注意社会责任、科学态

国,高考真题、2016•四川•高考真题、2017•浙江•高考

度等要素的渗透。

真题、2016•海南•高考真题

分考点•精准练1

考点01牛顿运动定律的理解

1.（2023•浙江,高考真题）在足球运动中，足球入网如图所示，则（）

A.踢香蕉球时足球可视为质点B.足球在飞行和触网时惯性不变

C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力D.触网时足球对网的力大于网对足球的力

【答案】B

【详解】A.在研究如何踢出“香蕉球"时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，

故A错误；

B.惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确；

C.足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误；

D.触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。

故选Bo

2.（2018・浙江•高考真题）通过理想斜面实验得出"力不是维持物体运动的原因”的科学家是

A.亚里士多德B.伽利略C.笛卡尔D.牛顿

【答案】B

【详解】A.亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，故A项不符合题意；

B.伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因，故B项符合题意；

C.笛卡尔在伽利略研究的基础上，强调了惯性运动的直线性，故C项不符合题意；

D.牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出了牛顿第一定律，认为力是改变物体运动状态的原因，但不是第

一个根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家，也不是第一个提出惯性的科学家，故D项不符合题

3.（2024・浙江・高考真题）如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景，则（）

A.飞行的蝴蝶只受重力的作用

B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向

C.小猫在空中受重力和弹力的作用

D.小猫蹬地时弹力大于所受重力

【答案】D

【详解】A.飞行的蝴蝶除了受到重力的作用还受到空气的作用力，故A错误；

B.蝴蝶转弯时做曲线运动，所受合力与速度方向不在一条直线上，故B错误；

C.小猫在空中与其他物体间没有接触，不受弹力的作用，故C错误；

D.小猫蹬地时有向上的加速过程，故弹力大于所受重力，故D正确。

故选D。

4.（2022•海南・高考真题）在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是耳，乙对甲的作用力是F?,则这两个力（）

A.大小相等，方向相反B.大小相等，方向相同

C.£的冲量大于工的冲量D.4的冲量小于尸?的冲量

【答案】A

【详解】根据题意可知耳和尸2是相互作用力，根据牛顿第三定律可知耳和尸,等大反向、具有同时性；根据

冲量定义式1=为可知耳和尸2的冲量大小相等，方向相反。

故选A。

5.（2023・海南•高考真题）如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）

A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力

B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力

C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小

D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变

【答案】B

【详解】AB.对人受力分析有

FN+FT=mg

其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，A错误、B正确;

CD.对滑轮做受力分析有

mg

2cos0

则随着重物缓慢拉起过程，。逐渐增大，则尸r逐渐增大，CD错误。

故选Ba

6.（2022•浙江•高考真题）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是

（）

A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡

B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力

C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力

D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点

【答案】C

【详解】A.鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误；

BC.鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小，浮力变小，鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的

作用力大于重力，B错误、C正确；

D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误。

故选C。

7.（2021・广东・高考真题）唐代《耒耙经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相

等的拉力尸通过耕索分别拉两种犁，厂与竖直方向的夹角分别为a和4，a</3,如图所示，忽略耕索质量，

耕地过程中，下列说法正确的是（）

A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大

B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大

C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力

D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力

【答案】B

【详解】A.将拉力/正交分解如下图所示

则在X方向可得出

Fx曲=Fsina

Fx直=Fsin/

在y方向可得出

Fy曲=Fcosa

Fy直=Fcos/3

由题知a<4则

sina<sin/?

cosa>cos/3

则可得到

Fx由<Fx直

FyB>Fy直

A错误、B正确；

CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀

速，则CD错误。

故选Bo

8.（2021•浙江•高考真题）如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运

动时，长木板保持静止，此时（）

A.小车只受重力、支持力作用

B.木板对小车的作用力方向水平向左

C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力

D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等

【答案】D

【详解】A.小车加速向左运动，受到自身的重力和电机的驱动力，受到长木板对小车的支持力和阻力，A

错误；

B.木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力，根据平行四边形定则可知合力方向一定

不在水平方向，B错误；

CD.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误，D正确。

故选D„

9.（2020・浙江•高考真题）如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为《，儿子

对父亲的力记为工，则（）

和尸大小相等

A.F2>FtB.62

C.4先于F?产生D.居后于尸?产生

【答案】B

【详解】父亲对儿子的力耳和儿子对父亲的力工是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知这两个力等大

反向，同生同灭，故B正确，ACD错误。

故选B.

10.（2019•浙江•高考真题）如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是

A.小明与船之间存在摩擦力

B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力

C.杆对岸的力大于岸对杆的力

D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

【答案】A

【详解】A.小明与船之间存在运动的趋势，则它们之间存在摩擦力，选项A正确;

B.杆的弯曲是由于杆受到小明对杆的力，选项B错误；

C.杆对岸的力与岸对杆的力是作用与反作用力，大小相等，选项C错误；

D.小明对杆的力和杆对小明的力是一对相互作用力，选项D错误.

故选A。

考点02牛顿运动定律的应用

1.（2024•北京•高考真题）如图所示，飞船与空间站对接后，在推力歹作用下一起向前运动。飞船和空间站

的质量分别为根和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（）

空间站飞船

MmF

m「m门

A.-^-FB.---------FC.—FD.——F

M+mM+mmM

【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

Ff=Ma

解两式可得飞船和空间站之间的作用力

F'=MF

M+m

故选A。

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。1=0时在传送带底端无初速轻放一

小物块，如图所示。务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，加速度服速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是（）

【答案】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。

务之后：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C。

3.（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九并测量P的

加速度大小得到。-加图像。重力加速度大小为g。在下列。-加图像中，可能正确的是（）

T-f=Ma

以盘和磋码为对象，根据牛顿第二定律可得

mg—T=ma

联立可得

M+mM+m

可知，小相不是线性关系，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，当机趋于无穷大时，加速度趋近等于g。

故选D。

4.（2023・北京•高考真题）如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg,

细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力厂作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则厂的最大值

为（）

A.INB.2NC.4ND.5N

【答案】C

【详解】对两物块整体做受力分析有

F二2ma

再对于后面的物块有

FTmax-ma

FTmax=2N

联立解得

尸=4N

故选Co

5.（2022・北京•高考真题）如图所示，质量为根的物块在倾角为夕的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩

擦因数为〃。下列说法正确的是（）

A.斜面对物块的支持力大小为mgsindB.斜面对物块的摩擦力大小为〃加geos。

C.斜面对物块作用力的合力大小为〃7gD.物块所受的合力大小为%gsin6

【答案】B

【详解】A.对物块受力分析可知，沿垂直斜面方向根据平衡条件，可得支持力为

综=mgcos0

故A错误；

B.斜面对物块的摩擦力大小为

F{=JUFN=jLtmgcos0

故B正确；

CD.因物块沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律得

=mgsin0-jumgcos0=ma

可知

mgsin0>jumgcos0

则斜面对物块的作用力为

F=1F*F；=J(mgcos0)2+(jumgcos0)"<J(mgcos+(jngsin=mg

故CD错误。

故选Bo

6.(2022•辽宁•高考真题)如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度vo沿中线滑向另一端，经

过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为〃，g取10m/s2。下列外〃值可能正确的是()

A.vo=2.5m/sB.vo=1.5m/sC.〃=0.28D.〃=0.25

【答案】B

【详解】AB.物块水平沿中线做匀减速直线运动，则

_Xv+v

V=—=n---

2

由题干知

x=lm,t=Is,v>0

代入数据有

vo<2m/s

故A不可能，B可能；

CD.对物块做受力分析有

a=-v2-vo2=2ax

整理有

vo2-lax>0

由于vo<2m/s可得

〃<0.2

故CD不可能。

故选B。

7.（2022・全国,高考真题）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为机的小球，初始时整个系统静置于光

滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长心一大小为E的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。

3

当两球运动至二者相距二七时，它们加速度的大小均为（）

mQ

m上O

5F2F3F3F

A.B.C.D.----

8m5m8m10m

【答案】A

3

【详解】当两球运动至二者相距二七时，，如图所示

3L

-1Z03

25

设绳子拉力为T,水平方向有

2TcosO=F

解得

对任意小球由牛顿第二定律可得

T=ma

解得

5F

d=—

8m

故A正确，BCD错误。

故选Ao

8.（2021・海南•高考真题）如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌

面匕将一个水平向右的推力厂作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别

为"=0.5kg、/=0.2kg,尸与桌面间的动摩擦因数〃=0.5,重力加速度g=lOm/s?。则推力尸的大小为

（）

【答案】A

【详解】P静止在水平桌面上时，由平衡条件有

Ti=mQg=2N

f=Tt=2N<〃”=2.5N

推力厂作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半，即

T=4=IN

22

故Q物体加速下降，有

mQg-T2=mQa

可得

a=5m/s2

而P物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力，对P由牛顿第二定律

T2+F-/Limpg=mpa

解得

F=4N

故选Ao

9.（2021•全国•高考真题）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。

横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角。可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静

止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间I与夹角。的大小有关。若由30。逐渐增大至60。，物块的

下滑时间/将（）

A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大

【答案】D

【详解】设的水平距离为3由运动学公式可知

—=—gsin0t2

cos，2

可得

t2=4L

gsin20

可知。=45。时，f有最小值，故当夕从由30。逐渐增大至60。时下滑时间t先减小后增大。

故选D。

10.（2020,江苏•高考真题）中欧班列在欧亚大陆开辟了"生命之路"，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防

疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3

节车厢的牵引力为凡若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力

为（）

19FFF

A.FB.------C.—D.—

201920

【答案】C

【详解】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为R因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2

节对第3节车厢根据牛顿第二定律有

F-38/=3Sma

设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为Fj,则根据牛顿第二定律有

2f=2ma

联立解得月=g

故选c。

11.（2020•山东・高考真题）一质量为机的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间f的关系图像如图所示。

乘客所受支持力的大小用网表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）

A.0~0时间内，u增大，FN>mgB.力~治时间内，u减小，FN<mg

C.12~力时间内，u增大，FN<mgD./2r3时间内，u减小，FN>mg

【答案】D

【详解】A.由于s"图像的斜率表示速度，可知在0~。时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重

状态，则

FN<mg

A错误；

B.在⑴72时间内速度不变，即乘客的匀速下降，贝！J

FN=mg

B错误；

CD.在t2F时间内速度减小，即乘客的减速下降，处于超重，则

FN>mg

C错误，D正确。

故选Do

12.(2017・海南•高考真题)如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、。和R,质量分别为加、2加和3徵，

物块与地面间的动摩擦因数都为〃。用大小为尸的水平外力推动物块尸，设R和。之间相互作用力与。与尸

之间相互作用力大小之比为鼠下列判断正确的是()

F

PQR

/777777777777777777777777777777777

A.若〃工0,则左二*B.若4Ho,k=—

65

i3

C.若〃=0,则4=万D.若〃=0,贝1」左二不

【答案】D

【详解】三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动；则加速度大小:

_F-6jumg

6m

所以，H和。之间相互作用力为:

月=3〃?a+3〃机g=Q与尸之间相互作用力：

F2=F-jumg-rna=F-Ring--F+/ding=­F

~66

所以可得：

由于谈论过程与〃是否为零无关，故有％=；3恒成立；

A.与分析不符，故A错误；

B.与分析不符，故B错误；

C.与分析不符，故C错误；

D.与分析相符，故D正确；

故选Do

13.（2019•海南•高考真题）如图，两物块P、。置于水平地面上，其质量分别为机、2m,两者之间用水平

轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为"，重力加速度大小为g,现对。施加一水平向右的拉力F,

使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（）

A.F-211mgB.jF+/MngC.-F-/nmgD.-F

【答案】D

【详解】根据牛顿第二定律，对的整体：F-/j-3mg=3ma；对物体P：T-〃mg=ma；解得T=；k，

故选D。

14.（2018•全国•高考真题）如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P,系统处于静止状态,

现用一竖直向上的力尸作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以无表示P离开静止位置的位移，在弹

簧恢复原长前，下列表示P和尤之间关系的图像可能正确的是（）

F

【详解】设物块P的质量为利，加速度为。，静止时弹簧的压缩量为xo,弹簧的劲度系数为上由力的平衡

条件得，mg^kxo,以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对尸的弹力：Fi^k(xo-x),对物块尸，由牛顿第

二定律得，F+Fi-mg=ma,由以上式子联立可得，F=kx+ma.可见歹与x是线性关系，且尸随着x的增大而

增大，当尤=0时，kx+ma>0,故A正确，B、C、D错误.故选A.

【点睛】解答本题的关键是要根据牛顿第二定律和胡克定律得到产与尤的解析式，再选择图象，这是常用

的思路，要注意物块P的位移与弹簧形变量并不相等.

15.(2018,浙江•高考真题)如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t图像能反应体重计示数随时

间变化的是

【答案】C

【详解】对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速

度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，

处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故C正确，A,B.D错误；

故选C.

【点睛】人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向

上，处于超重状态.

16.（2016•上海•高考真题）如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时,

球所受合外力的方向沿图中的（）

A.OA方向B.OB方向C.0c方向D.。。方向

【答案】D

【详解】当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛

顿第三定律可得合力沿。。方向。

故选D。

【点睛】根据牛顿第二定律/可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键。另外要知

道杆的弹力不一定沿杆的方向。

17.（2016•海南・高考真题）沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力厂的作用，其下滑的速度-时

间图像如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5s、5-10s>10~15s内尸的大小分别为

C.Fi>FsD.FI=F3

【答案】A

【详解】由1T图像可知，0~5s内加速度

>0.2m/s2

沿斜面向下，根据牛顿第二定律有

mgsin0-/2mgcos0-F、=max

解得

耳=mgsin0—jumgcos0—0.2m

同理,5~10s内加速度

“2=0

根据牛顿第二定律有

mgsin0-jumgcos0-F2=ma2

解得

Fx=mgsin0—/nmgcos0

10-15s内加速度

沿斜面向上，根据牛顿第二定律有

mgsin6-pimgcos3-F3=ma3

解得

F3=mgsin0-pimgcos0+0.2m

可得

FS>F2>FI

故选Ao

18.（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〃。/=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，=0

到/的时间内，木板速度V随时间f变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小。/=%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Z=3fo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.1=%之后小物块和木板一起做匀速运动

【答案】ABD

【详解】A.v-f图像的斜率表示加速度，可知「=3%时刻木板的加速度发生改变，故可知小物块在r=3%时

刻滑上木板，故A正确；

B.结合图像可知7=3/。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〃0,由题意可知物体开始滑上木板时的速度为

3一

v,=--jUgt0,负号表示方向水平向左

物块在木板上滑动的加速度为

=〃og

经过务时间与木板共速此时速度大小为v共方向水平向右，故可得

V共1匕="o'o

解得

〃0=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

1

a

=-t-=疗

故可得

F—jLiMg=Ma

解得

3

F=-/jMg

根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为

13

a'=2---------z=_〃g

%

此时对木板由牛顿第二定律得

F-/j（m+M）g-wng=Ma'

解得

m1

M~2

故C错误；

D.假设y包之后小物块和木板一起共速运动，对整体

33

F-ju[m+g=-juMg--juMg=0

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

故选ABD。

19.（2023・福建・高考真题）如图所示，一广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质量均相等（含

乘客），在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共有3节车厢，车头对第一节车厢的拉

力为十，第一节车厢对第二节车厢的拉力为心，第二节车厢对第三节车厢的拉力为与，则（）

A.当火车匀速直线运动时，Tl=T2=T3

B.当火车匀速直线运动时，［：7；Z=3:2:1

当火车匀加速直线运动时，

C.TX=T2=T3

D.当火车匀加速直线运动时，北：心工=3:2:1

【答案】BD

【详解】

AB.设每节车厢重G,当火车匀速直线运动时

Tl=fl=kx3G

T2=f2=kx2G

T3=f3=kxG

得

(:(Z=3:2:1

故A错误，B正确；

CD.当火车匀加速直线运动时

T［一于T=-kx3G=3ma

T2-f2=T2-kx2G=2ma

T3-f3=T3-kxG=ma

得

71072073=30201

故C错误，D正确。

故选BD„

20.(2023•全国•高考真题)用水平拉力使质量分别为根甲、爪乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿

直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为/和〃乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力厂与其加速度。

A.叫<"2乙B.m^>m^C."甲<"乙D.M甲>〃乙

【答案】BC

【详解】根据牛顿第二定律有

F—[img=ma

整理后有

F=ma-\~/.img

则可知产一。图像的斜率为相，纵截距为〃mg,则由题图可看出

m!f>mz,,〃用机用g=4z»izg

则

〃耗Nz,

故选BCo

21.（2022・全国•高考真题）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两

滑块与桌面间的动摩擦因数均为〃。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力尸拉动P,使两滑块均做匀速

运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）

fWwwTn一>尸

/////////////////////////////////////

A.P的加速度大小的最大值为2〃g

B.Q的加速度大小的最大值为2〃g

C.P的位移大小一定大于Q的位移大小

D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小

【答案】AD

【详解】设两物块的质量均为7",撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为

F=IjLimg

撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为

T0=jumg

AB.从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为,

两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为

-TQ-jumg=maPi

解得

aPI=-2〃g

此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块P做减速运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变

小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的合外力增大，合力向左，做加

速度增大的减速运动。

故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为2〃g。

Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时

一〃7"g=maQm

解得

="g

故滑块Q加速度大小最大值为〃g,A正确，B错误;

C.滑块PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小于Q的位移，C错误;

D.滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为

_fling=ma^

解得

«P2="g

撤去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大小为2〃g做加速度减小的减速运动，最后弹簧原

长时加速度大小为〃g；滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小

也为"g。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D正确。

故选AD。

22.（2021•全国•高考真题）水平地面上有一质量为%的长木板，木板的左端上有一质量为牝的物块，如图

（a）所示。用水平向右的拉力厂作用在物块上，尸随时间才的变化关系如图（6）所示，其中耳、F?分别为

;、芍时刻尸的大小。木板的加速度％随时间r的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因

数为用，物块与木板间的动摩擦因数为〃2,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大

小为g。则（）

A.£=从叫8

m,+m,

C.外>----一代D.在。时间段物块与木板加速度相等

m、

【答案】BCD

【详解】A.图（c）可知，〃时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动,

此时以整体为对象有

£=4（町+m2）g

A错误；

BC.图（c）可知，这滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象，根据牛顿第二定律，有

F2一4（叫+m1）g=（叫+m2）a

以木板为对象，根据牛顿第二定律，有

ju2m2g-+丐）g=m1a>0

解得

K=皿叱叨…）g

（町+和）

%>-------

m,

BC正确；

D.图（c）可知，0）2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，D正确。

故选BCDo

23.（2020・海南•高考真题）如图，在倾角为夕的光滑斜面上，有两个物块尸和。，质量分别为吗和相2,用

与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力/作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，贝联）

A.两物块一起运动的加速度大小为4=---

叫+"I2

B.弹簧的弹力大小为7=——/

C.若只增大机2,两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

D.若只增大以两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

【答案】BC

【详解】A.对整体受力分析，根据牛顿第二定律有

尸一（网+7%）gsine=（7%+ni^a

F

解得。=-------gsin。，故A错误；

B.对他受力分析，根据牛顿第二定律有

F弹一m2gsin。=m2a

解得埼，故B正确；

叫+机2

F

C.根据库=叫+”一生+1，可知若只增大机2,两物块一起向上匀加速运动时，弹力变大，根据胡克定

叫

律，可知伸长量变大，故它们的间距变大，故C正确；

D.根据库=」’,可知只增大。，两物块一起向上匀加速运动时，弹力不变，根据胡克定律，可知伸

叫+机2

长量不变，故它们的间距不变，故D错误。

故选BCo

24.（2019•全国,高考真题）如图（a）,物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实

验台上的力传感器相连，细绳水平.，=0时，木板开始受到水平外力尸的作用，在仁4s时撤去外力.细绳对

物块的拉力/随时间f变化的关系如图（b）所示，木板的速度V与时间，的关系如图（c）所示.木板与实

验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由题给数据可以得出

A.木板的质量为1kg

B.2s~4s内，力产的大小为0.4N

C.0~2s内，力尸的大小保持不变

D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

【答案】AB

【详解】结合两图像可判断出＞2s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程

力厂等于力故P在此过程中是变力，即C错误；2-5S内木板与物块发生相对滑动，摩擦