2025年高考物理复习大题突破训练：牛顿运动定律与直线运动（3大题型）（原卷版）

大题01牛顿运动定律与直线运动

》明考情•笈方向》•

牛顿运动定律与直线运动在计算题中占比较大，常结合斜面、传送带、板块模型，要求分析多物体

系统的受力、加速度及运动状态变化（如2021年辽宁卷“倾斜传送带”计算题），直线运动重点考查多

阶段运动（如加速一匀速一减速）、追及相遇问题等，近年更强调实际情境建模（如2023年辽宁卷水陆

两栖飞机、2022年的冬奥会短道速滑运动等）。2025年将延续“情境创新+数学深化+跨模块综合”的命

题风格，考生需熟练掌握经典模型拆解方法，强化图像分析能力。

俭研大题-梃能力》

题型一匀变速直线运动的规律

典行I

【例1】（2024•辽宁丹东•一模）2024年，东北地区：哈尔滨、长春、沈阳、大连四座城市将有新的地铁

线路开通，新线路将会大大减轻交通压力，加快城市的发展。沈阳地铁一号线从S站到7站是一段直线

线路，全程1.6km,列车运行最大速度为72km%。为了便于分析，我们用图乙来描述这个模型，列车在

S站从静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后立即做匀速直线运动，进站前从最大速度开始做匀

4

减速直线运动，直至到7站停车，且加速的加速度大小为减速加速度大小的1倍。现匀加速运动过程中

连续经过/、B、C三点，S—必用时2s,37C用时4s,且&4长2m,2C长24m。求:

（1）列车在c点的速度大小;

（2）列车匀速行驶的时间。

图甲

*~ABCT

图乙

[例2]（2024•吉林白城•一模）小明同学准备乘公交车去上学，当他距公交车站还有Z=lkm时刚好有一

辆公交车从他身边经过，此时开始计时，小明立即从静止开始以加速度a/=2m/s2加速向公交车站跑去,

他的速度达到v/=4m/s后开始匀速直线运动。公交车经f=125s进站，然后在站台停留时间功=2min。

（1）小明跑到公交车站运动过程中，在其匀加速阶段的时间。和位移均是多少？

（2）通过计算判断小明能否赶上这辆公交车？

匀变速直线运动的解题步骤和公式

【解题步骤】

第一步：分析运动过程

第二步：确定位移、速度、时间等相关关系

■三步：根据运动过程和已知关系结合运动学公式和推论列式求解

【公式】

速度时间公式：4=%+。“缺％）

平均速度公式”=修&，（缺。）

五个公式位移时间公式'.X=vot+不＜1/（缺3）

位移时间公式x=v,t-丁（缺%）

速度位移公式=2ax（缺（）

1.（2024•四川泸州•一模）在科创大赛中，某同学设计了可以利用蓝牙信号进行通信的玩具车。为测试蓝牙

通信功能，使两车经过一个交于。点的十字形轨道，如图所示。，=0时刻，甲车离。点距离％=6m,

乙车离。点的距离％=8m,甲车由静止开始做％=hn/s2的匀加速直线运动，乙车做初速度%=4m/s

的匀减速直线运动，到。点时速度恰好减为零并保持静止。已知甲车运动的最大速度%=4m/s,蓝牙

装置只能接收s=10m以内的信号。将两车视为质点，求：

（1）乙车从减速到停止运动的时间；

（2）f=0开始，两车利用蓝牙通信能持续的时间。

2.（2024•山西•一模）“边路传中，中路抢点打门”是足球比赛中常见的进攻战术，而这种战术需要球员间有

良好的配合。在某次训练中，运动员甲正在沿着边线从4点向B点以5m/s的速度匀速带球，带至B点

后立即将球以20m/s的速度平行底线向C点踢出(忽略运动员踢球的时间)，之后足球以Zm/s2的加速

度开始做匀减速运动。运动员乙则一直在。点观察着甲的运动情况，合适的时机出现后，乙开始向C点

先以5m/sz的加速度从静止开始匀加速运动，当达到10m/s后开始做匀速直线运动，最终和足球同时到

达C点，乙在C点完成射门。已知：AB=40m,BC=36m,CD=20mo求：

(1)运动员乙从。到C的运动时间；

(2)运动员乙需要在甲运动员运动到距离/点多远时出发。

3.(2024•四川南充・一模)如图(a),为了测试智能汽车自动防撞系统的性能，智能汽车在水平面匀速直线

前行，通过激光雷达和传感器检测到车头正前方26m处有静止障碍物时，系统立即自动控制汽车，使

之做加速度大小为田的匀减速直线运动，并向驾驶员发出警告，驾驶员在此次测试中未进行任何操作,

汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”，即在切断动力系统的同时提供阻力使汽车做加速度大小为

灯的匀减速直线运动，最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。全程汽车速度的平方随位移变化的图像

如图(b)所示。

(1)测试汽车在两个阶段的加速度。八的分别为多大？

(2)测试汽车从检测到有障碍物到停止运动所用的总时间为多少？

题型二牛顿第二定律的简单应用

算停

【例1】（2024•辽宁•二模）森林着火后，采用直升机运水去灭火，如图所示。直升机下方用绳子吊着水

桶，为了方便问题分析，假设直升机与水桶之间用一根不可伸长的轻质绳子相连。直升机运水飞行的过

程中，水桶受到的空气阻力与水桶的速度成正比，比例系数为鼠若绳子可以承受的最大拉力为尸，水

桶和水的总质量为加，重力加速度为g。求：

（1）直升机竖直向上加速运动的过程中，水桶的最大加速度；

（2）水桶水平方向做匀速直线运动时，水桶的最大速度及此时绳子与竖直方向的夹角夕。

【例2】（2024•重庆•模拟预测）如图所示，货车车头A通过水平刚性连接杆拖动车厢B,车厢内放置货

物C,在发动机水平牵引力尸的作用下一起向左做匀速直线运动。车头A、车厢B和货物C的质量均为

加，车头A和整个车厢（含货物）在水平面上运动时受到的阻力大小始终为其重量的左倍，货物C与车

厢B间的动摩擦因数为0.4左，重力加速度大小为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）求水平牵引力尸的大小；

（2）若仅将水平牵引力尸增大为匀速拉动时的1.5倍，且货物C未与车厢B碰撞，求力尸增大后水平

连接杆的弹力大小。

I-------

!瞎

解答动力学基本问题的“两个分析”“一个桥梁”

1.（2024・湖南衡阳•模拟预测）北京时间2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风

着陆场成功着陆。返回舱在离地面约6000m的高空打开主伞（降落伞），在主伞的作用下返回舱速度从

80m/s降至10m/s,此后可视为匀速下降，当返回舱在距离地面2m时启动反推发动机，速度匀减至0后

恰落到地面上。设主伞所受的空气阻力为户如，其中人为定值，v为速率，其余阻力不计。已知返回舱

（含宇航员）总质量为3000kg,主伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，重力加速度g取

10m/s2,设全过程为竖直方向的运动。求：

（1）在主伞打开后的瞬间，返回舱的加速度大小；

（2）若在反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，求反推发动机产生的推力大小。

2.（2024•福建・二模）高速公路在一些长下坡路段行车道外侧时常会增设避险车道，车道表面是粗糙碎石,

其作用是供下坡的车辆在刹车失灵的情况下紧急避险，如图所示为某处避险车道。现有一辆质量为

〃尸1.0xl（）4kg的货车沿倾角方5。的下坡路面行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时

速度表示数v/=72km/h,货车继续沿下坡路面直线行驶了片20s时到达避险车道，此时速度表示数

V2=108km/h.若把货车整体视为质点，其在下坡路面和避险车道上的运动均视为匀变速直线运动，且不计

下坡路面与避险车道连接处的能量损失，重力加速度大小g=10m/s2,sin5o=0.09,sin37°=0.6,

cos37°=0.8o

（1）求货车下坡时受到的阻力大小；

（2）若该避险车道与水平地面的夹角a=37。，货车与避险车道之间的动摩擦因数〃=0.25,求货车在避险

车道上运动的最大位移。

3.（2024•陕西榆林•一模）“滑冰车”是我国北方冬季的一种娱乐活动之一。滑冰车时，人左右手各握一根冰

钎斜向后下方插入冰面，冰面给的反作用力使人与冰车一起向前运动，如图所示。现有一同学由静止开

始在水平冰面上滑冰车，两侧冰钎在插冰时平行且与水平冰面成53°角，与冰面作用LOs后收起冰钎，

人与冰车依靠惯性滑行16m后停止运动。已知人与冰车的总质量为64kg,冰钎的质量及空气阻力均可

忽略不计，冰面对冰钎、冰车和人的作用力可视为恒力，且沿冰钎斜向上，冰车与冰面间的动摩擦因数

为0.05,取重力加速度g=lOm/s?,sin53°=0.8,cos53°=0.6□求：

（1）收起冰钎后人与冰车的加速度大小。；

（2）人与冰车整个运动过程中的最大速度%；

（3）两侧冰钎插冰时对冰面的合力大小。

题型三斜面模型

【例1】（2024•陕西榆林•一模）如图所示，一个质量加=0.50kg的木块以为=4夜m/s的初速度，从固定

的、足够长斜面底端沿倾角。=37"的斜面向上运动。已知木块与斜面间的动摩擦因数〃=025,取重力

加速度g=10m/s"sin37°=0.6,cos370=0.8o求：

（1）木块所受滑动摩擦力的大小了;

（2）木块沿斜面向上运动的最大位移x；

（3）木块返回到斜面底端时的速度大小匕。

【例2】（2024•吉林•一模）滑雪是我国东北地区冬季常见的体育运动。如图（a）,在与水平面夹角6=14.5。

的滑雪道上，质量加=60kg的滑雪者先采用两滑雪板平行的滑雪姿势（此时雪面对滑雪板的阻力可忽

略），由静止开始沿直线匀加速下滑±=45m；之后采取两滑雪板间呈一定角度的滑雪姿势，通过滑雪板

推雪获得阻力，匀减速继续下滑迎=15m后停止。已知sinl4.5o=0.25,sin37o=0.6,取重力加速度

g=10m/s2,不计空气阻力。

（1）求减速过程中滑雪者加速度。的大小；

（2）如图（b）,若减速过程中两滑雪板间的夹角a=74。，滑雪板受到沿雪面且垂直于滑雪板边缘的阻

力均为R求尸的大小。

图(a)图(b)

r

瞎

物体在斜面上运动状态的分析

运动状态受力分析动力学相关分析

斜面光滑无摩擦，则物块仅受重力和斜面对物块的支持力

沿光滑斜面由静止匀

F,在沿斜面方向由牛顿第二定律有机gsin。=机°,物

加速下行

块沿斜面向下做匀加速直线运动

沿斜面匀速下行，则沿斜面方向受力平衡，根据平衡条件

沿斜面匀速下行

可知与=mgsin0

沿斜面方向由牛顿第二定律有与+机gsin。=机。，根据

沿斜面匀减速上行有

初速度Vo运动学公式0-*=-2oL有，即通过距离乙后速度为0

沿斜面匀加速上行沿沿斜面方向由牛顿第二定律有片-mgsin0-Ff=ma,

斜面方向有外力6物块沿斜面向上做匀加速直线运动

1.（2024•贵州铜仁・二模）如图所示，在倾角为。=37。的足够长斜面上，有一质量加=2kg、可视为质点的

物块，在尸=20N、方向与斜面夹角1=37。的力的作用下，从静止开始沿斜面向上运动，经4=12s撤去

F,物块在4时间内的位移为再=36m。取sin37°=0.6,重力加速度g取lOm/s?。求:

（1）物块与斜面间动摩擦因数〃;

（2）撤去尸后3s内，物块的位移大小X?。

e

2.（24-25高一上•安徽宣城•期末）如图所示，在倾角6=37。的固定斜面上放置一质量”=lkg、长度Z=3m

的薄平板/瓦平板的上表面光滑，其下端3与斜面底端C的距离为16m。在平板的上端/处放一质量

加=0.6kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速度释放。设平板与斜面间、滑块与斜

面间的动摩擦因数均为〃=0.5,重力加速度的大小g取lOm/s?，sin37°=0.6,cos37°=0.80求:

（1）刚释放两物体的加速度；

（2）滑块刚到达C点时的速度；

（3）滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差加。

3.（24-25高一上•新疆克孜勒苏•期末）如图所示，一位滑雪者从倾角A37。的斜坡上/处由静止开始自由

下滑，经过4s滑至坡底3后进入水平雪道（2处有一光滑小圆弧与两雪道平滑连接），最终停在C处;

已知滑雪板与斜坡雪地间的动摩擦因数4=0.25,8c的长度为64m,（不计空气阻力，取g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8）,求：

（1）滑雪者在倾斜雪道上的加速度的大小

（2）滑雪者在倾斜雪道上的位移x

（3）滑雪板与水平雪地间的动摩擦因数〃2。

4.（24-25高一上•山东威海•期末）如图甲所示，倾角6=37。的斜面固定在水平地面上，一物块在沿斜面向

上的恒力厂作用下，从斜面底端由静止开始向上运动，一段时间后撤去尸。从物块运动开始计时，物块

的速度一时间图像如图乙所示。己知物块的质量〃z=lkg,物块与斜面间的动摩擦因数〃=0.5,重力加

速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos3T=0.8„求：

（1）撤去尸后，物块上滑的加速度大小;

（2）下的大小；

（3）物块返回斜面底端时的速度大小。

、本|大题-拿高分》

1.（2025・重庆•一模）单踏板新能源电动汽车通过动能回收来增加车辆的续航里程，备受消费者青睐。为测

试该款新能源汽车的性能，汽车以30m/s的速度在平直路面上匀速行驶，当车头经过减速标志时，驾驶

员立即松开油门踏板，汽车开始以大小为2m/s2的加速度匀减速，经过5s后，驾驶员再踩下刹车踏板,

发现汽车停止时车头与减速标志间的距离为165m。求：

（1）驾驶员松开油门踏板5s后，汽车的速度大小；

（2）驾驶员踩下刹车踏板后，汽车的加速度大小。

2.（2024・四川成都•三模）在鸟类中，海鸟不但善于飞翔，也善于游泳，能在水中游泳追捕鱼类。北方的塘

鹅就具有这样的捕鱼本领，塘鹅为了追捕鱼类，可以从高空以流线型的身姿沿竖直方向一头扎进海水里

捕鱼。假设塘鹅从离水面/，高处向下俯冲的过程为自由落体运动，进入水中后为匀减速直线运动。已知

塘鹅入水后所受的水的阻力与浮力之和为塘鹅自身重力的5倍，重力加速度大小为g,塘鹅可视为质点。

求:

（1）塘鹅入水前瞬间的速度大小;

（2）塘鹅入水后下降的最大深度。

3.（2024•福建宁德•三模）如图甲所示，一质量为加=2kg的小物块从倾角a=37。的斜面上的/点由静止开始

滑下，最后停在水平面上的C点。已知小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面在8

点处平滑连接，小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失。从滑块滑上水平面2C开始计时，其

运动的速度图像如图乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,

（1）求物块与水平面间的动摩擦因数;

（2）求/、8两点间的距离。

4.（2025•新疆乌鲁木齐•一模）如图所示，A,8为某滑雪场的一条长直滑道上的两点，滑道的倾角

0=37。，/、8两点间的长度£=200m。一质量仅=60kg的滑雪者（含装备）从/点由静止开始下滑到

8点的过程中，其位移x随滑行时间/的变化关系为x=2J（各物理量均为国际单位），已知

sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。求

（1）滑雪者下滑到3点时速度的大小v；

（2）滑雪者下滑过程中受到的阻力的大小力。

5.（2024・四川达州•一模）如图甲所示，一成人乘雪橇（雪橇上安装有速度传感器）从雪坡/点滑至8点,

接着沿水平雪地滑至C点停下。从/点开始计时，速度传感器记录了雪橇速度随时间变化规律如图乙所

示。已知雪坡倾角6=30。，重力加速度g取lOm/s?。求:

（1）N点距水平雪地的高度A

（2）雪橇与雪坡/8、水平雪地8c的摩擦因数〃|、也。

6.（2024•广东肇庆•一模）如图为某高速收费站的标识牌。一辆汽车正沿直线向收费站驶来，如果这辆汽车

过ETC（电子不停车收费）通道，则需要在车辆识别装置前S1=16m处减速至V1=4m/s,匀速到达车辆

识别装置后再以g=3m/s,的加速度加速至匕=28m/s行驶，假设汽车制动过程中所受阻力与其重力的

比值上=0.2,且制动时间%=8s,汽车进、出收费站的运动可视为水平面上的直线运动，g取lOm/s?。

求:

（1）汽车减速前的速度大小%;

（2）汽车到达车辆识别装置后加速运动的位移大小s2；

（3）汽车从开始减速到加速结束的平均速度大小工。

7.（2024・云南大理•模拟预测）在一个倾角为30。的足够长光滑斜面上的某处，以％=20m/s的初速度把一

个可看作质点的小球沿斜面向上推出，小球始终在斜面上运动，不计空气阻力，g=10m/s2o求：

4

（1）小球速度减为初速度的《时，小球运动的位移大小；

（2）小球运动到距抛出点的距离为30m处所用的时间。

8.（2024•四川德阳•一模）如图所示，在倾角为6的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、Bo它

们的质量分别为加小mB,弹簧的劲度系数为七C为一固定挡板。系统处于静止状态。已知重力加速度

为g。

A

c

(1)现开始用一恒力尸(已知)沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的

加速度。的大小;

(2)若物块A只是压在弹簧上端(未与弹簧连接)，用沿斜面方向的力拉A,使A沿斜面向上做匀加

速直线运动，经过时间t,拉力大小不再改变，求此过程中拉力的最大值。

9.(2024•浙江•模拟预测)图甲为旅游景点的滑草场，图乙为其中一条滑道的示意图。该滑道由倾角为力37。

的斜坡N8和水平滑道8c组成。一位游客坐在滑草车上，从斜坡顶端/点静止滑下，最终恰好在水平

滑道末端C点停下。已知的长度为工/2=161«,滑草车与整个滑道间的动摩擦因数〃=0.5,不计空气

阻力以及滑草车经过8点时的能量损失。求：

(1)滑草车在段运动的加速度大小;

(2)滑草车在N8段运动的时间；

(3)滑道2C的长度。

1.(2024・全国甲卷・高考真题)为抢救病人，一辆救护车紧急出发，鸣着笛沿水平直路从"0时由静止开始

做匀加速运动，加速度大小a=2m/s2,在。=10s时停止加速开始做匀速运动，之后某时刻救护车停止

鸣笛，》2=41s时在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声。已知声速%=340m/s,求:

(1)救护车匀速运动时的速度大小；

(2)在停止鸣笛时救护车距出发处的距离。

2.(2024・广西・高考真题)如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距1=0.9m,

某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时。=0.4s,从2号锥筒运

动到3号锥筒用时f2=0-5s。求该同学

(1)滑行的加速度大小；

(2)最远能经过几号锥筒。

3.(2022•浙江•高考真题)第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1