专题02 牛顿运动定律与直线运动 -2023届高三物理第二次模拟考试卷汇编(全国通用)(原卷版)

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，质量为M=0.5kg 的物体B 和质量为m=0.2kg 的物体C ，用劲度系数为k=100N/m 的竖直轻弹簧连在一起．物体B 放在水平地面上，物体C 在轻弹簧的上方静止不动．现将物体C 竖直向下缓慢压下一段距离后释放，物体C 就上下做简谐运动，且当物体C 运动到最高点时，物体B 刚好对地面的压力为0．已知重力加速度大小为g=10m/s 2．试求：①物体C 做简谐运动的振幅；②当物体C 运动到最低点时，物体C 的加速度大小和此时物体B 对地面的压力大小． 【答案】①0.07m ②35m/s 2 14N 【解析】 【详解】①物体C 放上之后静止时：设弹簧的压缩量为0x ． 对物体C ，有：0mg kx = 解得：0x =0.02m设当物体C 从静止向下压缩x 后释放，物体C 就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动，振幅A =x当物体C 运动到最高点时，对物体B ，有：0()Mg k A x =- 解得：A =0.07m②当物体C 运动到最低点时，设地面对物体B 的支持力大小为F ，物体C 的加速度大小为a .对物体C ，有：0()k A x mg ma +-= 解得：a =35m/s 2对物体B ，有：0()F Mg k A x =++ 解得：F =14N所以物体B 对地面的压力大小为14N2．如图，质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上，处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中，A 不带电，B 带正电、电荷量q=2×10－5C ．零时刻，A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着，从静止同时开始运动，2s 末细绳断开．已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度大小g=10m/s 2．求：(1)前2s 内，A 的位移大小； (2)6s 末，电场力的瞬时功率． 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】（1）B 所受电场力为F=Eq=6N ；绳断之前，对系统由牛顿第二定律：F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2； 由运动规律：x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ；（2）设绳断瞬间，AB 的速度大小为v 1，t 2=6s 时刻，B 的速度大小为v 2，则v 1=a 1t 1=2m/s ；绳断后，对B 由牛顿第二定律：F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2；由运动规律可知：v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ，解得P=60W3．如图所示，水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体，质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端．现同时释放甲、乙两小物块，使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑，且分别在图中P 处和Q 处停下．甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能，重力加速度取g.求：小物块(1)甲沿斜面下滑的加速度； (2)乙从顶端滑到底端所用的时间；(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比． 【答案】(1) g(sin α－()2sin sin cos hg θθμθ-【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲Mg sin α－μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α－μcos α)(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ，根据动能定理得W 合=ΔE k mgh －μmgcos θ·θsin h=212mv v=cos 21sin gh θμθ⎛⎫- ⎪⎝⎭a 乙=g (sin θ－μcos θ) t =()2sin sin cos hg θθμθ-(3) 如图，由动能定理得Mgh －μ·Mg cos α·sin hα－μ·Mg (OP －cos sin h αα)=0mgh －μmg cos θ·θsin h－μmg (OQ －cos sin h θθ)=0 OP=OQ根据几何关系得222211x h OP x h OQ ++甲乙4．高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活．高铁每列车组由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统，设每节车厢的质量均为m ，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t 内将速度提高到v ，已知运动阻力是车重的k 倍．求： (1)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；(2)列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大？ 【答案】（1）13m (v t +kg ) （2）1415kmg 【解析】 【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动，启动加速度为a =vt① 对整个列车，由牛顿第二定律得：F -k ·7mg =7ma ②设第五节对第六节车厢的作用力为T ，对第六、七两节车厢进行受力分析，水平方向受力如图所示，由牛顿第二定律得26F+T -k ·2mg =2ma ， ③ 联立①②③得T =-13m (vt+kg ) ④ 其中“-”表示实际作用力与图示方向相反，即与列车运动相反． (2)列车匀速运动时，对整体由平衡条件得F ′-k ·7mg =0 ⑤设第六节车厢有动力时，第五、六节车厢间的作用力为T 1，则有：26F '+T 1-k ·2mg =0 ⑥ 第六节车厢失去动力时，仍保持列车匀速运动，则总牵引力不变，设此时第五、六节车厢间的作用力为T 2， 则有：5F '+T 2-k ·2mg =0， ⑦ 联立⑤⑥⑦得T 1=-13kmg T 2=35kmg 因此作用力变化ΔT =T 2-T 1=1415kmg5．在水平长直的轨道上，有一长度为L 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0做匀速直线运动．某时刻将一质量为m 的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ，此时调节外力，使平板车仍做速度为v 0的匀速直线运动．(1)若滑块最终停在小车上，滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少？（结果用m ，v 0表示）(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m =1kg ，车长L =2m ，车速v 0=4m/s ，取g =10m/s 2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F ，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F 大小应该满足什么条件？ 【答案】（1）2012m v （2）6F N ≥【解析】解：根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度mga g mμμ==滑块相对车滑动的时间：0v t a=滑块相对车滑动的距离2002v s v t g=-滑块与车摩擦产生的内能Q mgs μ= 由上述各式解得2012Q mv =（与动摩擦因数μ无关的定值） （2）设恒力F 取最小值为1F ，滑块加速度为1a ，此时滑块恰好达到车的左端，则： 滑块运动到车左端的时间011v t a = 由几何关系有：010122v t Lv t -= 由牛顿定律有：11F mg ma μ+= 联立可以得到：10.5s t=，16F N =则恒力F 大小应该满足条件是：6F N ≥．6．某天，张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过，此时，张叔叔的速度是1m/s ，公交车的速度是15m/s ，他们距车站的距离为50m ．假设公交车在行驶到距车站25m 处开始刹车．刚好到车站停下，停车10s 后公交车又启动向前开去．张叔叔的最大速度是6m/s ，最大起跑加速度为2.5m/s 2，为了安全乘上该公交车，他用力向前跑去，求：(1)公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少． (2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车． 【答案】(1)4.5m/s 2 (2)能 【解析】试题分析:(1)公交车的加速度221110 4.5/2v a m s x -==- 所以其加速度大小为24.5/m s (2)汽车从相遇处到开始刹车时用时：11153x x t s v -==汽车刹车过程中用时：1210103v t s a -== 张叔叔以最大加速度达到最大速度用时：32322v v t s a -== 张叔叔加速过程中的位移：2323·72v v x t m +== 以最大速度跑到车站的时间243437.26x x t s s v -==≈ 因341210t t t t s +<++，张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车． 考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律．7．2019年1月3日10时26分．中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。

一、单选题1. 某款可调节角度的磁吸式车载手机支架如图甲所示。

手机放在支架上被磁力吸住后，调节支架使手机与竖直方向成一定角度如图乙所示。

已知手机受到的磁力垂直于手机屏幕、大小恒定，且手机和支架始终不发生相对滑动做匀速直线运动。

（ ）A ．手机只受到重力、磁力和摩擦力B ．若缓慢减小手机与竖直方向的夹角，手机受到的合力增大C ．若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，手机和支架吸盘之间的弹力始终增大D ．若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，手机和支架吸盘之间的摩擦力始终减小2. 如图所示，三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止，A 、D 间细绳是水平的，现对B 球施加一个水平向右的力F ，将B 缓缓拉到图中虚线位置，这时三根细绳张力的变化情况是（）A ．都变大B ．和变大，不变C ．和变大，不变D ．和变大，不变3. 元代《王桢农书》记载了戽斗，它是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗，两边绳，靠两人拉绳牵斗取水。

如图所示，忽略绳子质量，戽斗处于平衡状态时，两人站得越远，则（ ）A ．两边绳子对戽斗的合力越大B ．两边绳子对戽斗的合力越小C ．人对每边绳子的拉力越小D ．人对每边绳子的拉力越大4. 把太阳系中各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ）A ．周期越大B ．线速度越大C ．角速度越大D ．加速度越大5. 如图所示，质量为M 的小车置于水平面上，轻绳跨过小车右顶端的滑轮连接质量分别为m 1、m 2的两个物块，m 2置于小车水平上表面，m 1竖直悬挂并贴着小车右竖直挡板，所有接触面都是光滑的，对M 施加水平推力F ，m 1、m 2能与M 保持相对静止，则F 的大小为（　　）A．B．C．D．2024年新高考物理二轮复习强化训练--牛顿运动定律与直线运动名校模拟版二、多选题三、实验题6. 在如图所示的电路中，灯泡L 的电阻小于电源的内阻r ，闭合电键S ，将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）A ．灯泡L 变亮B ．电流表读数变小，电压表读数变大C ．电源的输出功率变小D ．电容器C 上电荷量增多7. 地磁场对宇宙高能粒子有偏转作用，从而保护了地球的生态环境。

2023年高考物理第二次模拟考试卷物理·全解全析注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、单项选择题（每小题5分，共25分。

每小题给出的四个项选项中，只有一个选项是正确的）1．在光滑水平面上，一质量为2kg 的物体a 与另一物体b 发生正碰，碰撞时间极短，两物体的位置随时间变化规律如图所示，以a 物体碰前速度方向为正方向，下列说法正确的是（ ）A ．碰撞后a 的动量为6kg m/s ⋅B ．碰撞后b 的动量为2kg m/s ⋅C ．物体b 的质量为2kgD ．碰撞过程中a 对b 的冲量为6N s ⋅【答案】 D 【解析】AB ．由题图可知，碰撞前a 的速度为016m 4m s 4v ==碰前总动量08kg m a p m v ==⋅撞后a 、b 共同的速度为2416m 1m s 124v -==-则碰撞后a 的动量为2kg m s a a p m v ==⋅因碰撞过程动量守恒，则碰撞后b 的动量为6kg m/s b a p p p =-=⋅故AB 错误；C ．根据题意，设b 的质量为b m ，由图可知，碰撞前b 物体静止，a 、b 碰撞过程中，由动量守恒定律可得 ()0a a b m v m m v=+ 解得6kg b m =故C 错误；D ．根据题意，对b 物体，由动量定理有0b b I m v =-解得6N s b I =⋅故D 正确。

故选D 。

2．如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r ，左侧点电荷带电荷量为+2q ，右侧点电荷带电荷量为-q ，P 、Q 两点关于两电荷连线对称。

由图可知（ ）A ．P 、Q 两点的电场强度相同B ．M 点的电场强度小于N 点的电场强度C ．两点电荷连线的中点处的电场强度为23kqrD ．同一试探电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能【答案】 C【解析】A ．根据电场的对称性，P 、Q 两点的电场强度大小相同，方向不相同，故A 错误；B ．M 点的电场线比N 点的电场线密，所以M 点的电场强度大于N 点的电场强度，故B 错误；C ．+2q 在两点电荷连线的中点处的电场强度方向指向-q ，大小为122qE k r =-q 在两点电荷连线的中点处的电场强度方向指向-q ，大小为 22qE kr = 合场强为1223kq E E E r =+=故C 正确； C ．M 点的电势高于N 点的电势，则同一正试探电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能，同一负试探电荷在M 点的电势能小于在N 点的电势能，故D 错误。

牛顿运动定律与直线运动【保分练】1．（2024·山西大同·统考模拟预测）大同共享助力电动车既能方便市民出行，也可净化城市环境，减少尾气排放。

在一条平直的公路上，某同学以公路上某一位置为原点，记录了甲、乙两位同学骑行电动助力车的~v t 图像，如图所示，甲的图像2t 前是曲线、2t 后是直线，乙的图像是一条直线，在30t ～时间内，下列说法正确的是（ ）A ．甲先做加速直线运动，后做减速运动，乙做匀速直线运动B ．途中甲、乙只相遇一次，然后又分开C ．全程甲的位移比乙的大D ．途中有两个时刻，甲、乙的速度相同【答案】C【详解】A ．v t -图像中，图线的切线斜率表示瞬时加速度，甲同学在10t ～时间段内反向做加速度增加的减速运动，1t 时刻速度减为0，21~t t 时间段内正向做加速度减小的加速运动，23~t t 时间段内正向做匀减速直线运动，3t 时刻速度减为0；乙同学在10t ～时间段内反向做匀减速直线运动，1t 时刻速度减为0，13~t t 时间段内正向做匀加速直线运动，A 错误；BC ．在v t -图像中图线与坐标轴围成的面积代表物体的位移，由图可知，能使两图线包围面积相同的时刻共有三个，且甲全程的位移大于乙的，B 错误、C 正确； D ．v t -图像中两图线的交点代表该时刻两物体共速，图中共有三个交点（包括0=t 时刻），即有三个时刻速度相同，D 错误。

故选C 。

2．（2024·湖南·湖南师大附中校联考一模）2023 年8月 28 日株洲清水塘大桥正式通车。

如图甲所示，大桥全长2.85 千米，主跨为408米双层钢桁架拱桥结构，位列同类桥梁中湖南第一、桥梁上层为机动车道，下层为行人和非机动车通行的景观通道。

大桥一经开通就成为了株洲市民观光散步、娱乐休闲的“网红桥”。

图乙中A、B、C、D、E、F 为大桥上的六根竖直钢丝绳吊索，相邻两根吊索之间距离均相等，若一汽车在桥梁上层从吊索A 处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E、F的中点N点停下，汽车通过吊索E时的瞬时速度为v E，从E点到N 点的时间为t，则（）A．汽车通过吊索A时的速度为9v EB．汽车通过AE段的时间等于3tC．汽车通过AE段的平均速度是EN 段平均速度的4倍D．汽车通过全程AN的平均速度小于v EA ．两球都向左偏，且两根细线的偏角相等B ．两球都向左偏，两根细线的偏角不相等C ．球A 左偏，球B 向右偏，且两根细线的偏角相等D ．球A 左偏，球B 向右偏，两根细线的偏角不相等【答案】D【详解】假设把B 球拿掉，用同样体积的水球来替代，很显然，当这个水球随容器以加速度a 向右做匀加速直线运动时，水球受到的水平合力为F 水=m 水a 水，且水球相对于容器的原来位置不会改变，我们知道，同样体积的A 球质量要比水球质量大，即m A ＞m 水，故要使A 球也以加速度a 向右做匀加速直线运动，单靠F 水是不够的，因而还应借助绳子的拉力，所以A 向左偏移；同理，同样体积的B 球质量要比水球质量小，即m B <m 水，故要使B 球也以加速度a 向右做匀加速直线运动，需要的合力要比F 水小，因而还应借助绳子向后的拉力，所以B 向右偏移；对A 球竖直方向受重力和浮力的合力为m A g -F 浮A ，方向向下，还有绳子的拉力T A ，两者的合力产生水平加速度，则A A A ()tan m g F m a θ-=浮A对B 球竖直方向受重力和浮力的合力为F 浮B –m B g ，方向向上，还有绳子的拉力T B ，同时水对B 球右向右的推力F ，则三个力的合力产生水平加速度，则B B B ()tan F m g F m a θ-+=浮B可知两根细线的偏角不相等。

2023届高考物理一轮复习专题训练：牛顿运动定律及应用一、单选题（本大题共9小题）1．（2022·上海市市西中学二模）如图所示，匀变速直线运动的车厢内，悬挂小球的细绳与竖直方向夹角不变，O点位于小球的正下方。

若某时刻绳突然断了，小球将落在O点的（小球未碰到车厢壁）（）A．正上方B．左侧或右侧C．左侧D．右侧2．（2022届山东省普通高中学业水平物理模拟试卷（等级考））如图甲所示，水平地面上静止一质量为1kg足够长的长木板A，木板中央的正上方有一可看作质点的物块B。

现在物块上施加一个从零开始均匀增加的水平向右的外力F，物块B受到的摩擦力F f随外力F的大小变化图像如图乙所示，设木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2，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=10m/s2，则下列选项正确的是（）A．μ1＝0.4B．μ2＝0.1C．物块B的质量为2kgD．若外力F作用在A上，当F＝12N时A、B一定发生相对滑动3．（2022届山东省普通高中学业水平物理模拟试卷（等级考））某同学是航模兴趣小组的一员，某次在操控飞机模型时，使航模从地面由静止开始竖直向上做直线运动，其运动的位移一时间图像如图所示，已知0～t0部分的图线是抛物线的一部分，t0～10s部分的图线是直线，两部分曲线相切于点（t0，10），则下列说法正确的是（）A ．图中t 0＝5sB ．航模在t 0～10s 时间内的速度大小为6m/sC ．航模在0～t 0时间内的加速度大小为54m/s 2 D ．航模在0～t 0时间内处于失重状态4．（2022·广东·高考真题）图是滑雪道的示意图。

可视为质点的运动员从斜坡上的M 点由静止自由滑下，经过水平NP 段后飞入空中，在Q 点落地。

不计运动员经过N 点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。

下列能表示该过程运动员速度大小v 或加速度大小a 随时间t 变化的图像是（ ）A ．B ．C ．D ．5．（2021·宁夏·盐池中学高三期末）水平地面上有一个质量10kg m =的物体，在20N F =水平向右拉力作用下，向右作匀速直线运动，那么在刚刚撤去水平拉力F 时，物体的加速度大小及方向是（ ） A ．等于零B ．21m /s ，水平向左C ．21m /s ，水平向右D ．22m /s ，水平向左6．（2019·甘肃平凉·高三期末）如图所示，一足够长的斜面固定在地面上，其倾角为37°。

20XX 届高考物理二轮复习专题测试：牛顿运动定律与直线运动一、单项选择题（每题4分，共16分）1．(2013·东北三省四市模拟)如图1所示，一小球分别以不同的初速度，从光滑斜面的底端A 点向上做直线运动，所能到达的最高点位置分别为a 、b 、c ，它们距斜面底端A 点的距离分别为s 1、s 2、s 3，对应到达最高点的时间分别为t 1、t 2、t 3，则下列关系正确的是( )图1A.s 1t 1＝s 2t 2＝s 3t 3 B.s 3t 3>s 2t 2>s 1t 1 C.s 1t 12＝s 2t 22＝s 3t 32D.s 1t 12>s 2t 22>s 3t 32 2．(2013·郑州模拟)利用传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。

某同学在一次实验中得到运动小车的速度－时间图像如图2所示，由此图像可知( )图2A ．18 s 时的加速度大于13 s 时的加速度B ．小车做曲线运动C ．13 s 末小车距离出发点最远D ．小车前10 s 内的平均速度比后10 s 内的大3．(2012·上海高考)如图3所示，光滑斜面固定于水平面上，滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A 上表面水平。

则A 、B 整体在斜面上运动时，B 受力的示意图为( )图3图44．(2013·平顶山模拟)一个质量为m＝1 kg的物块放在水平光滑地面上，在一水平外力F1＝2 N的作用下从静止开始做直线运动，物体运动5 s后外力撤去，在此时刻再加上一个与F1反向的力F2＝6 N，物体又运动5 s。

规定外力F1的方向为正方向，则在物体运动的这个10 s的时间内，下列关于物体的速度图像，正确的是()图55．(2013·新课标全国卷Ⅰ)如图6，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b的位置－时间(x -t)图线。

由图可知()图6A．在时刻t1，a车追上b车B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大6. (2013·茂名模拟)如图7所示，小车向右做加速直线运动，物块贴在小车左壁相对静止。

2023年高三物理试卷好题分项汇编【第01辑】(全国通用)专题03牛顿运动定律一、单选题1.(2022·重庆南开中学模拟预测)如图所示，MN和PQ为两根固定平行直细杆，圆柱形物体沿细杆下滑，两杆间的距离与圆柱形物体的半径相同，细杆与水平面的夹角为θ=30°，圆柱形物体与细杆间的动摩擦因数为0.3，重力加速度为g，则圆柱形物体下滑的加速度大小为( )A.g5 B.g3 C.12-3310g D.12-3320g2.(2022·浙江·高三开学考试)小丽同学站在力传感器上做“下蹲、起立”动作，如图所示是力传感器的压力F随时间t变化的图线，则由图线可知小丽( )A.在1.0~6.0s内做了两次下蹲起立的动作B.“下蹲-起立”动作过程的最大加速度约为6m/s2C.在5.4~5.8s内做起立动作，加速度先减小后增大，处于失重状态D.在1.3~1.7s内做下蹲动作，先处于失重状态后超重状态，1.7s时速度达到最大3.(2022·辽宁·阜蒙县育才高级中学高三开学考试)如图所示，两段轻绳A、B连接两个小球1、2，悬挂在天花板上。

一轻弹簧C一端连接球2，另一端固定在竖直墙壁上。

两小球均处于静止状态。

轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30°，弹簧C沿水平方向。

已知重力加速度为g。

则( )A.球1和球2的质量之比为1:1B.在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度方向竖直向下C.在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小一定大于gD.在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g4.(2022·重庆南开中学模拟预测)如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度v 0=4m /s 顺时针运行，小物块以v 1=6m /s 的初速度从传送带右端滑上传送带。

已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带的长度为10m ，重力加速度g =10m /s 2，考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是( )A.小物块从传送带左端滑离传送带B.小物块滑离传送带时的速度大小为6m /sC.小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为6.25sD.小物块在传送带上留下的划痕长度为17m5.(2022·湖南·高三开学考试)如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a 、b 、c ，质量均为m ，a 、c 之间用轻质细绳连接。

专题三运动学图像和动力学图像高频考点·能力突破考点一常规图像1．常规图像2.图像问题的解题思路例 1 [2022·河北卷]科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示．由图像可知( )A．0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度大B．0～t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等C.t2～t3时间内，训练后运动员的平均速度小D．t3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动[解题心得]预测1 (多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位移—时间图像，由图像可知( )A.甲、乙两物体开始运动时的速度方向相反B．甲、乙两物体同时同地开始运动C．甲物体在0～4 s内的平均速率比乙物体在1～4 s内的平均速率大D．两图线交点表示两物体速度相同预测2 (多选)2020东京奥运会田径男子4×100米接力比赛，由汤星强、谢震业、苏炳添和吴智强组成的中国队取得优异成绩．如图(a)所示，假设某接力比赛中甲、乙两运动员在直道交接棒过程的v－t图像大致如图(b)所示．设t1时刻为交接棒时刻，下列说法正确的是( )A．甲为交棒运动员，乙为接棒运动员B．0～t1过程中，甲在前，乙在后，二者距离越来越小C．t1～t2过程中，接棒运动员的加速度越来越小D．交接棒时的速度越大，因交接棒而损失的时间越少预测3 [2022·北京押题卷]很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况．用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向．由此可判断出( )A．手机可能离开过手掌B．手机在t1时刻运动到最高点C．手机在t2时刻改变运动方向D．手机在t1～t3时间内，受到的支持力先减小再增大考点二非常规图像1．非常规图像a - F图像2.解决非常规图像的方法对于这类新型图像问题，关键是认清图像中横、纵轴所代表的物理量，找出它们的函数关系，并能迁移运用物理知识和方法清楚理解图像中的“点”“线”“斜率”“截距”和“面积”的物理意义．例2 [2022·河北押题卷]无人驾驶汽车在新冠疫情期间对疫情防控起到了积极作用．某自主品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时的速度平方与位移关系v2- x图像如图所示．从汽车经过x＝0位置时开始计时，则以下说法中正确的是( )A．汽车做匀加速直线运动B．汽车的加速度大小为10 m/s2C．该车在2 s内的位移大小为2.0 mD．该车在2 s内的位移大小为3.6 m[解题心得]预测4 一质点沿直线运动，如图所示是从t＝0时刻开始的质点的xt- t(式中x为位移)图像，可以推知( )A．质点做匀减速运动B．加速度的大小是1 m/s2C．t＝2 s时的速度是1 m/sD．t＝2 s时位移是3 m预测5 [2022·安徽示范高中皖北协作区联考](多选)如图1所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出滑块A的加速度a，得到如图2所示的a- F图像，已知g取10 m/s2，则( )A．滑块A的质量为2 kgB．木板B的质量为6 kgC．当F＝12 N时，木板B的加速度为4 m/s2D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4素养培优·情境命题与体育运动、交通有关的v - t图像问题情境1 [2022·湖南株洲4月质检]为节约运行时间，设想一种高铁进站不停车模式．如图(a)所示，站台内铁路正上方有一固定轨道AB，高铁分为可分离的上下副、主车两部分，副车可在主车车顶轨道上滑行，主车保持匀速过站，需下车的乘客提前进入副车甲中，需上车的乘客已在静止于A端的副车乙中等待．车尾到B端瞬间，甲刚好完全滑上固定轨道AB，主、副车分离，副车甲立即减速，甲的车头到A端时刚好停下，乘客下车．当主车车头到A 端时，副车乙立即从固定轨道开始加速滑上车顶轨道，当乙的车尾与主车车尾对齐时主、副车刚好共速，锁死一起前进．设高铁以40 m/s 速度匀速驶来，副车长均为20 m，副车甲、乙运动的v - t图像如图(b)所示，则主车长为( )A．180 m B．200 mC．220 m D．820 m[解题心得]情境2 图(a)为2022年北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面．比赛中，为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出，冰壶做直线运动直到停止的过程中，其速度—时间(v - t)图像如图(b)所示，则下列判定正确的是( )A．0～t1和t2～t3时间内，运动员在用毛刷擦冰面B．t1～t2时间内，冰壶的加速度大小为v1−v2t2C．t1～t2时间内，冰壶的位移大小为1(v1＋v2)·(t2－t1)2(v0＋v1＋v2)D．0～t3时间内，冰壶的平均速度大小为13[解题心得]情境3 (多选)2021年7月31日，第二十届全国大学生机器人大赛ROBOCON圆满闭幕，本次大赛的主题项目为“投壶行觞”和“机器马术”．如图甲，在一次比赛中a、b两机器人从同一起跑线沿同一方向做直线运动，它们的速度—时间图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )A．20 s时，a、b两机器人在运动方向上相距约500 mB．40 s时，a、b两机器人速度相等，在运动方向上相距最远，为400 mC．60 s时，b机器人在a机器人的前方，在运动方向上相距400 mD．a、b加速时，b机器人的加速度大于a机器人的加速度[解题心得]专题三 运动学图像和动力学图像高频考点·能力突破考点一例1 解析：根据v - t 图像的斜率表示加速度，及题图可知0～t 1时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A 错误；根据v - t 图像围成的面积表示位移，及题图可知0～t 2时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B 错误；根据v - t 图像围成的面积表示位移，及题图可知t 2～t 3时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C 错误；由v - t 图像可直接看出，t 3时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D 正确．答案：D预测1 解析：甲物体开始运动时沿正向运动，乙物体开始运动时沿负向运动，A 正确；甲物体从0时刻在x ＝-5 m 位置开始运动，乙物体从1 s 时开始运动，开始运动的位置为x ＝0 m ，B 错误；x ­ t 图线的斜率的绝对值表示速度大小，则甲物体在0～4 s 内平均速率为v 甲＝5−(−5)4m/s ＝2.5 m/s ，乙物体在1～4 s 内平均速率为v 乙＝|−5|3m/s ＝53 m/s ，则甲物体在0～4 s 内的平均速率比乙物体在1～4 s 内的平均速率大，C 正确；x ­ t 图线的交点表示该时刻位置坐标相同，即两物体相遇，速度应看图线斜率，D 错误．答案：AC预测2 解析：由图(b)可知，交接棒过程中，接棒运动员在前，从静止开始向前加速运动，交棒运动员在后，开始时交棒运动员速度大于接棒运动员速度，二者之间的距离越来越小，当二者速度相等时，二者距离达到最小，此时要完成交接棒动作．交接棒完成后，接棒运动员继续加速直到达到最大速度，交棒运动员继续减速直到停下，综上分析，甲为交棒运动员，乙为接棒运动员，A 正确.0～t 1过程中，乙在前，甲在后，二者距离越来越小，B 错误．由图(b)可知，t 1～t 2过程中，接棒运动员乙做加速度逐渐减小的加速运动，C 正确．交接棒时的速度越大，移动相同位移所需时间越短，因交接棒而损失的时间越少，D 正确．答案：ACD预测3 解析：根据Δv ＝a Δt 可知，a - t 图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，可知手机在t 1时刻速度为正，还没有到最高点，故B 错误；根据Δv ＝a Δt 可知a ­ t 图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，可知手机在t 2时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故C 错误；由图可知t 1～t 2时间内加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得N -mg ＝ma ，即N ＝ma ＋mg .可知t 1～t 2时间内支持力不断减小，t 2～t 3时间内加速度向下，不断增大，根据牛顿第二定律得mg -N ＝ma ′得N ＝mg -ma ′，可得支持力还是不断减小，故D 错误；由图可知，手机的加速度某一段时间内等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机可能离开过手掌，故A 正确．答案：A 考点二例2 解析：根据速度—位移关系v 2−v 02＝2ax ， 当x ＝0时，车的初速度为v 0＝6 m/s ， 将x ＝2 m ，v 2＝16 m 2/s 2代入可得a ＝-5 m/s 2.可知车做匀减速运动，则车的速度减小为零的时间为t ＝0−6−5s ＝1.2 s<2 s. 所以该车在2 s 内的位移大小为x ＝62×1.2 m＝3.6 m ，故D 正确，A 、B 、C 错误． 答案：D预测4 解析：由题分析可得图线的函数表达式为x t ＝1＋12t ，即x ＝t ＋12t 2，又因为匀变速直线运动中位移公式为x ＝v 0t ＋12at 2，根据对应关系得v 0＝1 m/s ，a ＝1 m/s 2>0，v 0与a 方向相同，则质点做匀加速运动，故A 项错误，B 项正确．当t ＝2 s 时，根据公式v ＝v 0＋at ，求出速度是3 m/s ，故C 项错误．当t ＝2 s 时，代入表达式x ＝t ＋12t 2，可得位移是4 m ，故D 项错误．答案：B预测5 解析：设滑块A 的质量为m ，木板B 的质量为M ，滑块A 与木板B 间的动摩擦因数为μ.由题图2可知，当F ＝F m ＝10 N 时，滑块A 与木板B 达到最大共同加速度a m ＝1ms 2，根据牛顿第二定律有F m ＝(M ＋m )a m ，解得M ＋m ＝10 kg.当F >10 N 时，A 与B 将发生相对滑动，对A 单独应用牛顿第二定律有F -μmg ＝ma ，整理得a ＝Fm -μg .根据题图2解得m ＝2 kg ，μ＝0.4，则M ＝8 kg ，故A 、D 正确，B 错误；当F ＝12 N 时，木板B 的加速度为a B ＝μmg M＝1ms 2，故C 错误．答案：AD 素养培优·情境命题情境1 解析：根据题意，对副车乙和主车的运动进行简化分析，如图所示．已知副车长20 m ，由v ­ t 图像可知，副车乙发生的位移为x 1＝12×(24.5-15.5)×40 m＝180 m ，在这一段时间内，主车做匀速直线运动，主车发生的位移为x 2＝(24.5-15.5)×40 m＝360 m ，故主车的长度为L ＝x 2-x 1＋20 m ＝360 m-180 m ＋20 m ＝200 m ，故选B 正确．答案：B情境2 解析：v ­ t 图线的斜率表示加速度，由图知t 1～t 2时间内图线斜率小，说明加速度小，由牛顿第二定律a ＝fm ＝μmg m＝μg ，知t 1～t 2时间内冰壶与冰面间的动摩擦因数小，说明运动员在用毛刷擦冰面；0～t 1和t 2～t 3时间内图线斜率大，动摩擦因数大，说明此时间段运动员没有用毛刷擦冰面，故A 错误；由加速度定义式a ＝ΔvΔt 知t 1～t 2时间内，冰壶的加速度大小为a ＝v 1−v2t 2−t 1，故B 错误；v ­ t 图线与坐标轴围的面积表示位移，在t 1～t 2时间内，冰壶的位移大小为x ＝12(v 1＋v 2)(t 2-t 1)，故C 正确；根据平均速度的定义式v ̅＝xt 知在0～t 3时间内，冰壶的平均速度大小为v̅＝x总t总＝12(v0+v1)t1+12(v1+v2)(t2−t1)+12v2(t3−t2)t3＝(v0−v2)t1+v1t2+v2t32t3，故D错误．答案：C情境3 解析：根据图像可知，t＝20 s时b车才出发，20 s时两者间距即为a在0～20 s内的位移；速度—时间图像与坐标轴围成的“面积”表示位移，则Δx＝x a＝10+402×20m＝500 m，故A正确；由图像所围面积可知：0～40 s内a比b多运动的位移S＝(10+402×20＋12×40×20)m＝900 m，故B错误；由a、b图像所围面积可知，60 s时二者的位移之差等于20 s时的位移差，由A选项分析可知，此时b机器人在a机器人的后方，在运动方向上相距500 m，故C错误；速度—时间图像图线的斜率表示加速度，由图像可知：a、b加速时，a图线的斜率小于b图线的斜率，说明b机器人的加速度大于a机器人的加速度，故D正确．答案：AD。

2023年高考物理第二次模拟考试卷物理·考试版注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。

现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，则磁铁（ ）A．从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看）B．摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力C．从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同D．在A、E两处的重力势能相等2．甲、乙两同学各自骑自行车在一条平直公路上沿直线运动，其位移x随时间t的变化规律分别如图中甲、乙图线所示，图线甲是直线，图线乙是抛物线，下列说法正确的是（ ）A ．10t :时间内甲、乙的平均速度相等B ．30t :时间内甲、乙的最大距离为0x C ．23t t :时间内甲、乙的运动方向相反D ．1t 时刻甲、乙的速度相同3．长方体左右两个正方形平面的中心固定两个等量同种正电荷A 和B ，AB 连线中点为O ，长方体的四条边的中点有a 、b 、c 、d 。

下列说法正确的是（ ）A ．a 、b 、c 、d 场强均相同B ．a 、b 、c 、d 电势均相同C ．abcd 组成的平面是等势面D ．电子从a 沿aO 方向移动到c ，电势能先增大后减小4．如图所示，学生练习用脚顺球。

某一次足球由静止自由下落1.25m ，被重新顺起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25m 。

2023年高考物理真题模拟试题专项汇编：（2）牛顿运动定律（含答案）（2）牛顿运动定律——2023年高考物理真题模拟试题专项汇编1.【2023年全国甲卷】用水平拉力使质量分别为的甲、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。

甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。

由图可知( )A. B. C. D.2.【2023年全国乙卷】一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。

设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球( )A.上升时间等于下落时间B.被垫起后瞬间的速度最大C.达到最高点时加速度为零D.下落过程中做匀加速运动3.【2023年新课标卷】使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。

现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻( )A.甲的速度大小比乙的大B.甲的动量大小比乙的小C.甲的动量大小与乙的相等D.甲和乙的动量之和不为零4.【2023年湖南卷】如图，光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力F的作用下加速运动。

车厢内有质量均为m的两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为μ，杆与竖直方向的夹角为θ，杆与车厢始终保持相对静止。

假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

下列说法正确的是( )A.若B球受到的摩擦力为零，则B.若推力F向左，且，则F的最大值为C.若推力F向左，且，则F的最大值为D.若推力F向右，且，则F的范围为5.【2023年辽宁卷】安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。

若两段长度分别为和、电流大小分别为和的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为。

比例系数k的单位是( )A. B. C. D.6.【2023年江苏卷】电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。