专题03 牛顿运动定律 (解析版)--高考物理5年真题分项汇编(2019-2023)

专题03牛顿运动定律--高中物理

一、单选题1．（2023·全国·统考高考真题）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

【答案】B

【详解】A．上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初

状态速度均为零。对排球受力分析，上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力

和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中

对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大。由位移与时间关系可知，上升时

间比下落时间短，A错误；B．上升过程排球做减速运动，下降过程排球做加速运动。在整个过程中空气阻力一直

做负功，小球机械能一直在减小，下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的

速度，故排球被垫起时的速度最大，B正确；C．达到最高点速度为零，空气阻力为零，此刻排球重力提供加速度不为零，C错误；

D．下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合外力在变化，排

球在下落过程中做变加速运动，D错误。

故选B。2．（2023·北京·统考高考真题）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F作用下，两物块

一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（）

A．1NB．2NC．4ND．5N

【答案】C

【详解】对两物块整体做受力分析有F=2ma

再对于后面的物块有FTmax=maFTmax=2N

联立解得F=4N

故选C。3．（2023·浙江·统考高考真题）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B。4．（2023·浙江·高考真题）如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出

沿轨迹OPQ运动，其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石

子竖直方向分运动的加速度大小（）

A．O点最大B．P点最大

C．Q点最大D．整个运动过程保持不变

【答案】A

【详解】由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，小石子在O点时速度斜向上方，

此时速度最大，空气阻力斜向下方最大，上升过程与竖直方向夹角最小，故此时空气阻

力分解在竖直方向最大，根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大。

故选A。5．（2023·浙江·高考真题）一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵

身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（）A．弹性势能减小B．重力势能减小

C．机械能保持不变D．绳一绷紧动能就开始减小

【答案】B

【详解】游客从跳台下落，开始阶段橡皮绳未拉直，只受重力作用做匀加速运动，下落

到一定高度时橡皮绳开始绷紧，游客受重力和向上的弹力作用，弹力从零逐渐增大，游

客所受合力先向下减小后向上增大，速度先增大后减小，到最低点时速度减小到零，弹

力达到最大值。A．橡皮绳绷紧后弹性势能一直增大，A错误；

B．游客高度一直降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，B正确；

C．下落阶段橡皮绳对游客做负功，游客机械能减少，转化为弹性势能，C错误；

D．绳刚绷紧开始一段时间内，弹力小于重力，合力向下做正功，游客动能在增加；当

弹力大于重力后，合力向上对游客做负功，游客动能逐渐减小，D错误。

故选B。6．（2022·北京·高考真题）“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动

中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪

时大致经过四个阶段：①助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；

②起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；③

飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；

④着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸。下列说法正确的是（）

A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力

B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度

C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度

D．着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间

【答案】B【详解】A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，A错误；B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是通过增大滑道对人的作用力，根据动量定理可知，

在相同时间内，为了增加向上的速度，B正确；C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了减小水平方向的阻力，从而减小水平方向的

加速度，C错误；D．着陆阶段，运动员两腿屈膝下蹲可以延长落地时间，根据动量定理可知，可以减少

身体受到的平均冲击力，D错误。

故选B。7．（2022·北京·高考真题）如图所示，质量为m的物块在倾角为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sinmgB．斜面对物块的摩擦力大小为cosmg

C．斜面对物块作用力的合力大小为mgD．物块所受的合力大小为sinmg

【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

NcosFmg

故A错误；B．斜面对物块的摩擦力大小为

fNcosFFmg

故B正确；CD．因物块沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律得

sincosFmgmgma合可知sincosmgmg

则斜面对物块的作用力为

222222NfcoscoscossinFFFmgmgmgmgmg

故CD错误。故选B。8．（2022·江苏·高考真题）高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦

因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度210m/sg。若书不滑动，

则高铁的最大加速度不超过（）A．22.0m/sB．24.0m/sC．26.0m/sD．28.0m/s

【答案】B

【详解】书放在水平桌面上，若书相对于桌面不滑动，则最大静摩擦力提供加速度

mmfmgma

解得

2m4m/sag

书相对高铁静止，故若书不动，高铁的最大加速度24m/s。

故选B。

9．（2022·海南·高考真题）在冰上接力比赛时，甲推乙的作用力是1F，乙对甲的作用力

是2F，则这两个力（）

A．大小相等，方向相反B．大小相等，方向相同

C．1F的冲量大于2F的冲量D．1F的冲量小于2F的冲量

【答案】A

【详解】根据题意可知1F和2F是相互作用力，根据牛顿第三定律可知1F和2F等大反向、

具有同时性；根据冲量定义式IFt可知1F和2F的冲量大小相等，方向相反。

故选A。10．（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v0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μ，g取10m/s2。

下列v0、μ值可能正确的是（）

A．v0=2.5m/sB．v0=1.5m/sC．μ=0.28D．μ=0.25

【答案】B

【详解】AB．物块水平沿中线做匀减速直线运动，则02vvxvt

由题干知x=1m，t=1s，v>0

代入数据有v0<2m/s

故A不可能，B可能；CD．对物块做受力分析有

a=-μg，v2-v02=2ax

整理有v02-2ax>0

由于v0<2m/s可得

μ<0.2

故CD不可能。

故选B。11．（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静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F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p0.5kgm、Q0.2kgm，P与桌面间的

动摩擦因数0.5，重力加速度210m/sg。则推力F的大小为（）

A．4.0NB．3.0NC．2.5ND．1.5N

【答案】A

【详解】P静止在水平桌面上时，由平衡条件有

12NQTmg

12N<2.5NPfTmg

推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半，即

121N2TT

故Q物体加速下降，有2QQmgTma

可得25/sam

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

2PPTFmgma

解得4NF

故选A。12．（2021·海南·高考真题）公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋

也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位

符号来表示，正确的是（）

A．1kgmsB．2kgmsC．2PamD．1Jm

【答案】B

【详解】AB．根据牛顿第二定律的表达式Fma可知力的单位为2kgms，A错误，

B正确；

C．根据压强的表达式FpS可知力的单位可知力的单位为2Pam，但压强单位Pa不是

基本单位，C错误；D．根据做功的表达式WFx可知力的单位为1Jm，但功的单位J不是基本单位，D

错误。

故选B。13．（2021·北京·高考真题）某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测

量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，

弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度

处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速

度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）