牛顿运动定律的理解和应用-高考物理一轮复习巩固卷（新高考）

考点巩固卷03牛顿运动定律的理解和应用

建议用时：50分钟

考点预览

考点序号考点考向题型分布

考点1牛顿运动定律的理解考向1:牛顿第一定律的理解12单选+3多选

和应用考向2：牛顿第二定律的理解

考向3：牛顿第三定律的理解

考向4：牛顿运动定律的综合应用

考点训练

考点01牛顿运动定律的理解和应用（12单选+3多选）

L（2024•甘肃兰州•一模）在东汉王充所著的《论衡•状留篇》中提到"是故湍漱之流，沙石转而大石不移。

何者？大石重而沙石轻也。"从物理学的角度对文中所描述现象的解释，下列说法正确的是（）

A.水冲沙石，沙石才能运动，因为力是产生运动的原因

B."沙石转而大石不移”是因为物体运动状态改变的难易程度与质量有关

C.只有在水的持续冲力作用下沙石才能一直运动，是因为运动需要力来维持

D.“大石不移”是因为大石受到的阻力大于水的冲力

【答案】B

【详解】A.水冲沙石，沙石才能运动，因为水的冲击力克服了阻力，故力是改变运动的原因，故A错误；

B.物体总有保持原有运动状态的性质即为惯性，其大小只与质量有关，质量越大惯性越大，力是改变物体

运动状态的原因，重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变，故B正确；

C.物体的运动不需要力来维持，如沙石不受力的作用时，可以做匀速直线运动状态，故C错误；

D."大石不移”是因为水的冲力等于大石受到的阻力，大石所受的合外力为零，故D错误。

故选Bo

2.（2024•辽宁丹东•一模）"反向蹦极"是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为左的弹性轻绳的

上端固定在。点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示

数为1000N。打开扣环，人从/点由静止释放，像火箭一样被"竖直发射"，经8点上升到最高位置C点，

在3点时速度最大。已知45长为2m,人与装备总质量加=80kg（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加

速度g取lOm/s?。下列说法正确的是（）

A.在2点时，弹性轻绳的拉力为零B.经过C点时，人处于超重状态

C.弹性轻绳的劲度系数上为500N/mD.打开扣环瞬间，人在/点的加速度大小为22.5m/s?

【答案】C

【详解】C.在8点时人的速度最大，加速度为零，处于平衡状态，有

kx=mg

在/点未释放时，有

kx'=mg+F

又

x'-x=2m

联立，解得

k=500N/m

故A错误；C正确；

B.在C点速度为零，有向下的加速度，人处于失重状态。故B错误；

D.打开扣环瞬间，由牛顿第二定律，可得

kx'-mg=F=ma

解得

a=12.5m/s2

故D错误。

故选C。

3.（2024•广东佛山・二模）春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机。、6同时从同一地点竖

直向上飞行的v—f图像。下列说法正确的是（）

A.，=5s时，无人机。处于失重状态

B.t=10s时，无人机°飞到了最高点

C.0~30s内，两架无人机a、6的平均速度相等

D.0~10s内，无人机a的位移小于无人机6的位移

【答案】C

【详解】A.f=5s时，无人机向上匀加速运动，。处于超重状态，故A错误；

B.l=10s时，无人机。速度达到最大，10s后减速上升，30s时飞到了最高点，故B错误；

C.VT图像下与坐标轴围成的面积表示位移，0~30s内，两架无人机人6的位移相等，平均速度相等，

故C正确；

D.V—图像下与坐标轴围成的面积表示位移，0~10s内，无人机。的位移大于无人机6的位移，故D错误。

故选C。

4.（2024•浙江金华•二模）卡路里是健身爱好者熟知的能量单位，将其用国际单位制的基本单位表示正确的

是（）

A.JB.N-mC.kg-m3/s2D.kg-m2/s2

【答案】D

【详解】能量的单位为焦耳，则

1J=1N-111=1kg-m/s2-m=Rg-m2/s2

故选D。

5.（2024•广东茂名•二模）如图所示，水平地面上静止叠放着a、6两个石块，已知。与6之间接触面切线

不水平，不考虑。与6之间的万有引力以及空气影响，下列说法正确的是（）

A.b对a的支持力与a受到的重力是一对平衡力

B.6共受到5个力的作用

C.地面对b的摩擦力水平向左

D.地面受到的压力等于。和6的重力之和

【答案】D

【详解】A.b对。的支持力与。受到的重力不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故A错误；

BCD.以0、6两个石块为整体，根据受力平衡可知，地面对6只有支持力作用，没有摩擦力作用，则地面

受到的压力等于。和6的重力之和；以6为研究对象，6受到重力、。对6的压力和摩擦力、地面的支持力

作用，共4个力的作用，故BC错误，D正确。

故选Do

6.(2024•浙江台州•二模)如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有/、8两个轻环，系在两环上的等长细绳

下端连接的灯笼处于静止状态。现在灯笼受到垂直纸面的恒定风力作用重新静止，两个轻环始终静止，则

()

A.杆对/环的力不变

B.杆对8环的弹力不变

C./环对杆的摩擦力变大

D.与2环相连的细绳对灯笼的拉力变小

【答案】C

【详解】两个轻环始终静止，说明两根绳子和横杆的夹角不变。

ABD.初始状态，两细绳拉力的合力与灯笼的重力等大，灯笼受到垂直纸面的恒定风力作用重新静止后，重

力与风力的合力等于此时两细绳拉力的合力，即两细绳拉力的合力变大，则两细绳的拉力均变大，杆对/

环的力变大，杆对5环的弹力变大，故ABD错误；

C.杆对/环的摩擦力与细绳对/环的拉力沿杆方向的分力等大，则杆对N环的摩擦力变大，根据牛顿第三

定律，N环对杆的摩擦力变大，故C正确。

故选C。

7.（2024•四川甘孜•一模）物理学发展史上，亚里士多德、牛顿、伽利略、笛卡尔等许许多多的科学家为关

于物体运动的研究做出了巨大贡献。以下选项中符合历史事实的是（）

A.亚里士多德认为，力不是维持物运动的原因

B.伽利略"理想实验"内容中"如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度"是可靠的事实

C.笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停

下来也不偏离原来的方向

D.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明：静止状态才是物体不受力时的"自

然状态"

【答案】C

【详解】A.伽利略"理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力,

它将以这一速度永远运动下去，符合事实，故A错误；

B.两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面，这是一个客观事实；而如果

没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，这是在没有摩擦的情况下的一个推论，不符合事实，故B错误；

C.笛卡尔指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来

也不偏离原来的方向，符合事实，故C正确；

D.一个运动的物体，它总会逐渐停下来，是因为物体受到了摩擦力，如果不受力，运动的物体会永远运动

下去，故D错误。

故选C。

8.（2024•黑龙江哈尔滨•三模）一物体从t=0开始由静止做直线运动，物体运动的加速度.随时间，变化的

图象如图所示。在。〜4s内，下列说法正确的是（）

A.在0〜Is内，物体做匀加速直线运动

B.在2〜3s内，物体所受合力不断减小

C.在第2s末，物体离出发点最远，速率最大

D.在第4s末，物体的速度和加速度都为零，且离出发点最远

【答案】D

【详解】A.由图可得，在O~ls内，物体的加速度大小在增大，所以物体做变加速直线运动，故A错误；

B.由图可得，在2~3s内，物体的加速度大小在增大，根据牛顿第二定律

F合=ma

物体所受合力不断增大，故B错误；

CD.根据

Av=at

可得，图线与/轴围成的面积表示物体的速度变化量，由图可得0~2s内物体加速，当t=2s时，物体的

速度最大，2~4s内与，轴围成的面积为负，表示物体在减速，且0~2s内和2~4s内图线与坐标轴围成的面

积相等，故》=4s时，物体速度减小为零，由图可知，此时加速度也为零，物体距离出发点最远，故C错误,

D正确。

故选D。

9.（2024・陕西安康•模拟预测）如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为6=30。的光滑斜面底端，另一端连

接一质量为3加的物块A,系统处于静止状态。若将质量为m的物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的细绳与A

相连，开始时用手托住物体B,使细绳刚好保持伸直（绳、弹簧与斜面平行），松手后A、B一起运动，A运

动到最高点尸（未画出）后再反向向下运动到最低点。已知重力加速度为g,对于上述整个运动过程，下列

说法正确的是（）

BfA

_________________

A.释放B后的瞬间，绳子张力大小为:"，gB.释放B后的瞬间，绳子张力大小为!■〃噜

44

41

C.在最高点尸，绳子张力大小为D.在最高点尸，弹簧对A的弹力大小为

【答案】B

【详解】AB.释放瞬间对整体由牛顿第二定律有

mg-3mgsin30°+%=4ma1

F弹=3小gsin30°

对物体B,有

mg-T=ma1

联立解得

T3

T^-mg

故A错误，B正确；

CD.在最高点尸，由对称性可知，加速度大小为

1

%=%=~g

对整体，有

3mgsin30°-mg+%=4机电

对物体B,有

r

T-mg=ma2

解得

=gmg，T'=^mg

故CD错误。

故选Bo

10.（22-23高一下•山东滨州•阶段练习）如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60。

的光滑斜面04,光滑挡板08与水平方向的夹角为挡板。5可绕转轴。在竖直平面内转动。现将重为G

的圆球放在斜面与挡板之间。下列说法错误的是（）

B.若挡板08从6=30。位置沿逆时针方向缓慢转动到6=90。过程中，则球对斜面的压力逐渐增大

C.若6=30。，使小车水平向左做变加速运动，则小车对地面的压力增大

D.若9=60。，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零

【答案】C

【详解】A.若6=60。，球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示

居为邻边作平行四边形，根据几何关系可知,

FA=FB=G

由牛顿第三定律知，球对斜面的压力大小为G,A正确;

B.若挡板从6=30。位置沿逆时针方向缓慢转动到6=90。过程中，死的方向始终不变，根据图象可知,

工、心都增大，根据牛顿第三定律可知，球对斜面的压力增大，B正确；

C.整体在水平方向有加速度，但是竖直方向没有运动，即竖直方向的合力为零，根据平衡条件可知地面对

小车整体的支持力等于小车整体的重力，根据牛顿第三定律可知，小车整体对地面的压力大小等于小车整

体的重力，C错误；

D.若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当工和重力G的合力正好提供产生加速度时的

力时，球对挡板的压力为零，D正确。

本题选说法错误项，故选C。

11.（2024•山东•一模）如图甲所示，劲度系数为人的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为加

的小球，从离弹簧上端高〃处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点,

沿竖直向下建立坐标轴Ox,则小球的速度的二次方v2随坐标x的变化图像如图乙所示，其中。/段为直线,

N5CD是平滑的曲线，段与CM相切于N点，C点与N点关于对称，空气阻力不计，重力加速度为

go关于小球在/、B、C、。各点对应的位置坐标2、XB、%、出及加速度大小*、%、沏的判断正确的

是

甲

A.x=h,a<gB.x=h------,a§=0

AAB2k

72mg72加g

C.XQ—n-\----------,(IQ—gD.x-h-\—--,a>g

kDkD

【答案】c

【详解】A.图乙所示图像中，04段是直线，小球从。运动到/过程加速度不变，小球做自由落体运动,

小球到达4时，下落高度为〃，小球的加速度仍然是g,所以

xA=h,aA=g

故A错误；

B.由图示所示图像可知，在3点小球速度最大，此时重力和弹力相等，合力为0,加速度为

=°

由

mg=kx

可知

整

A-

k

所以8得坐标为

7=mg

Xh-----

BRk

故B错误；

C.由于C点与4点关于对称，所以

,2mg

x=h-------

crk

在C点的弹簧弹力竖直向上，大小为

F=2kx=2mg

小球在C点由牛顿第二定律得

F-mg=mac

解得

ac=g

故C正确；

D.小球到达。点时速度为零，则。点在C点的下方，小球到达。点时形变量

,21ng

x>kT-------

Dnk

加速度

aD>g

故D错误。

故选C。

12.（2024・湖南邵阳•二模）如图所示，水平地面上一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶，油桶质

量分布均匀且均为“,在车厢底一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只油桶C,自由

摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，桶C受到桶A、B的支持，和汽车一起保持静止，下列说法正确的

是（）

A.汽车在水平面上保持静止时，C受A对它的支持力为

B.汽车向左加速时，A对C的支持力变小

C.汽车向左加速时，B对C的支持力变小

D.要使C不发生滚动，汽车向左加速的最大加速度为"g

2

【答案】B

【详解】A.对桶C受力分析如图

由几何关系知

6=30°

由对称性知

FA=FB

由平衡条件有

FACOS0+FBCOS0=mg

得

F_6"2g

A-3

故A错误；

BC.货车向左做匀加速直线运动时，由

"sin6—4sin。=ma

则

FB>FA

即A对C的支持力变小，B对C的支持力变大，故B正确，C错误；

D.当汽车加速度向左，要使C不发生滚动，即C将要脱离A时，A对C的支持力为零，竖直方向上

FBcos30°=mg

水平方向上

入sin30°=加。

得

V3

a=~s

故D错误。

故选Bo

13.（2024•山东潍坊•三模）如图甲是风洞示意图，风洞可以人工产生可控制的气流，用以模拟飞行器或物

体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中，质量为50kg的表演者静卧于出风口，打开气流控制开关，表

演者与风力作用的正对面积不变，所受风力大小尸=0.053（采用国际单位制），v为风速。控制v可以改变

表演者的上升高度人其/与〃的变化规律如乙图所示。g取10m/s2。表演者上升10m的运动过程中，下

A.打开开关瞬间，表演者的加速度大小为2m/s2

B.表演者一直处于超重状态

C.表演者上升5m时获得最大速度

D.表演者先做加速度逐渐增大的加速运动，再做加速度逐渐减小的减速运动

【答案】AC

【详解】A.打开开关瞬间，表演者高度为0,则有

v；=1.2xl04m2-s-2

根据牛顿第二定律有

0.05VQ-mg=ma0

解得

2

a0=2m/s

故A正确；

B.根据图像可知，当风力与表演者的重力相等时有

0.05Vj=mg

解得

v；=1.0xl04m2-s-2

由于

v2=1.2x104m2-s~2-400〃

可知，重力与风力大小相等时的高度为

h,=5m

可知，在高度小于5m时，风力大于重力，加速度方向向上，表演者处于超重状态，在高度大于5m时，风

力小于重力，加速度方向向下，表演者处于失重状态，故B错误；

C.结合上述可知，表演者先向上做加速度减小得加速运动，表演者上升5m时，加速度为0,速度达到最

大值，故C正确；

D.结合上述可知，表演者先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，故D错误。

故选ACo

14.（2024•吉林长春•模拟预测）如图所示，质量为0.5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A

和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.2。A的左边被一根轻弹簧用0.5N的水平拉力向左拉着而保持静止。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10向J，则让木箱从静止开始做下列哪种运动时，可使弹

簧能拉动物块A相对木箱底面向左移动（）

■A/WWWV^A

A.以6m/s2的加速度竖直向上加速

B.