备战2023年物理高考复习必备(全国通用)专题03 牛顿运动定律的最新“新情景问题”(解析版)
专题03 牛顿运动定律
与实际情景相关的运动和力问题主要有：体育与娱乐，交通等。这些实际问题可能为连接体、叠加体；其中可能已知力求运动，也可能由运动情况反过来求力；在运动过程中可能会出现临界问题和极值问题
1.应用整体法与隔离法处理连接体问题。
2. 动力学中的临界极值问题
(1)．常见临界问题的条件
①接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力F N＝0。
②相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值。
③绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是F T＝0。
④最终速度(收尾速度)的临界条件：物体所受合外力为零。
（2）．求解临界极值问题的三种方法
1.（2022·浙江高考6月卷·T3）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
【解析】鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误；鱼儿摆尾出水时浮力很小，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；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。
2．（2022广东中山市模拟）图示为河北某游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”，该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下关于该项目的说法正确的是（）
A．当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到失重
B．当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到超重
C．当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到明显的超重
D．当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到完全失重
【答案】C
【解析】当摆锤由最高点向最低点摆动时，先具有向下的加速度分量，后有向上的加速度分量，即游客先体会到失重后体会到超重。当摆锤摆动到最低点时，具有方向向上的最大加速度，此时游客体会到明显的超重。故选项C正确。3.（2022湖北武汉4月调研）在2022年北京冬奥会中，我国花样滑冰运动员隋文静和韩聪以出色的表现为中国代表队夺得第9金。如图所示为比赛时的两个场景，下列说法正确的是
（）
A. 在欣赏花样滑冰运动时，要将运动员看作质点
B. 韩聪用力将隋文静抛出，说明力能改变物体的运动状态
C. 韩聪拉着隋文静旋转时，韩聪对隋文静的力大于隋文静对韩聪的力
D. 韩聪拉着隋文静旋转时，隋文静的速度方向始终沿着其伸直的手臂方向
【参考答案】B
【名师解析】
在欣赏花样滑冰运动时，要欣赏运动员的动作，不能将运动员看作质点，A错误；
韩聪用力将隋文静抛出，说明力能改变物体的运动状态，B正确；
根据牛顿第三定律，韩聪拉着隋文静旋转时，韩聪对隋文静的力等于隋文静对韩聪的力，C错误；韩聪拉着隋文静旋转时，隋文静的速度方向始终沿着其圆周运动的切线方向，D错误
4. （2022·广东佛山市五校联盟高考模拟）“神舟十三号”在“长征二号”运载火箭的推动下顺利进入太空，如图所示为“长征二号”运载火箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法，正确的是（）
A. 火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于自身重力
B. 保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落体运动
C. 火箭喷出的热气流对火箭的作用力大小等于火箭对热气流的作用力
D. 燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭升空
【答案】C【解析】火箭加速上升时，航天员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，A错误；保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落时，因为惯性，有向上的速度，所以做竖直上抛运动，B错误；火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力与反作用的关系，大小相等，C正确；火箭受到重力、空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力，燃料燃烧向下喷气，喷出的气体的反作用力推动火箭升空，不是外界空气的作用力，D错误。
5.（多选）（2022·广西·南宁二中模拟预测）“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v 与时间t 的图像，其中0t 时刻为“水火箭”起飞时刻，DE 段是斜率绝对值为g 的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（ ）
A ．在1234、、、t t t t 时刻中，1t 时刻加速度最大
B ．“水火箭”在2t 时刻达到最高点
C ．在3t 时刻失去推力
D ．34~t t 时间内“水火箭”做自由落体运动
【答案】 AC
【解析】v-t 图像的斜率表示加速度，由图可知，在1t 时刻斜率最大，则加速度最大，故A 正确； “水火箭”运动过程速度一直是正的，运动方向始终没有改变，2t 时刻后仍在上升，故B 错误； DE 段是斜率绝对值为g 的直线，说明t3时刻以后“水火箭”的加速度大小为g ，由牛顿第二定律可知，“水火箭”所受合力等于重力，“水火箭”在3t 时刻失去推力，故C 正确；
34~t t 时间内“水火箭”的速度方向是正的，加速度方向是负的，且加速度大小等于g ，则“水火箭”做竖直上抛运动，故D 错误。6.（2022·浙江·模拟预测）超市里的购物车在自动扶梯上会被“锁死”，秘密在于每个后轮两侧的塑胶垫，如图所示，塑胶垫的位置比轮子的凸缘高：当购物车推进自动扶梯时，轮子的凸缘会落进扶梯的凹槽（忽略此处摩擦），后轮的塑胶垫就压在自动扶梯的齿面上以获得静摩擦力。当购物车（人车分离）随倾斜自动扶梯一起匀速运动时（ ）
A．塑胶垫受到扶梯的弹力之和等于购物车的重力
B．塑胶垫受到扶梯的摩擦力之和等于购物车的重力
C．自动扶梯对购物车的作用力等于购物车的重力
D．塑胶垫对扶梯的摩擦力可能大于扶梯对塑胶垫的摩擦力
【答案】C
【解析】购物车（人车分离）随倾斜自动扶梯一起匀速运动时，合力为零，即橡胶垫受到的弹力与橡胶垫受到的摩擦力的合力与重力等大反向，即自动扶梯对购物车的作用力等于购物车的重力；沿扶梯方向合力为零，则橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力沿斜面的分力，故C正确，AB错误；塑胶垫对扶梯的摩擦力与扶梯对塑胶垫的摩擦力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。
7.（2022·河北省深州市长江中学模拟）某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端临时固定在地铁竖直扶手上。地铁起动后的某段运动过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直（）
A．从图中可以判断地铁的运动方向
B．从图中可以判断地铁的加速度方向
C．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁速度增大
D．若细绳与杆子的夹角增大，则地铁的加速度减小
【答案】B
【详解】由于地铁的加速度方向与笔的加速度方向相同，所以通过判断笔的加速度方向可知地铁的加速度
方向；但是由于不知道地铁速度的变化情况，故地铁运动方向与加速度方向可能相同，也可能相反，所以不能判断地铁朝向哪一个方向运动，故A 错误，B 正确；以笔为研究对象，笔受到重力及细绳拉力的共同作用，设绳子与杆子的夹角为θ，则由牛顿第二定律可得笔的加速度大小为tan a g θ=，θ增大，则笔加速度增大，地铁加速度增大，但是地铁的速度不一定增大，CD 错误。
8.（2022·湖北省七市高三下学期三月调研）橡皮筋弹弓夜光飞箭是一种常见的小玩具，它利用橡皮筋将飞箭弹射升空，再徐徐下落，如图（a ）所示，其运动可简化为如下过程：飞箭以初速度0v 竖直向上射出，在2t 时刻恰好回到发射点，其速度随时间的变化关系如图（b ）所示。则下列关于飞箭运动的描述中正确的是（ ）
A. 上升和下落过程运动时间相等
B. 上升和下落过程中
平均速度大小相等
C. 20~t 过程中加速度先减小后增大
D. 20~t 过程中所受阻力先减小后增大 【答案】D
【解析】
A ．10~t 时间为上升过程，21~t t 时间为下落过程，由图可知
()()2110t t t ->-上升和下落过程运动时间不相等，A 错误；
B ．上升和下落过程中，位移大小相等，但所用时间不等，故平均速度的大小不相等，B 错误；
C ．v t - 图像的斜率表示加速度，根据图像可知，20~t 过程中加速度一直减小，C 错误；
D ．根据牛顿第二定理，结合图像可知，10~t 过程中
1mg f ma +=物体向上运动加速度减小，故阻力减小；
21~t t 过程中
2mg f ma -=物体向下运动加速度减小，故阻力增大，综上所述：20~t 过程中所受阻力先减小后增大，D 正确。
故选D 。
9.(2022福建厦门四模）图甲所示为生活中巧妙地利用两根并排的竹竿，将长方体砖块从高处运送到低处的场景。将竹竿简化为两根平行放置，粗细均匀的圆柱形直杆，砖块放在两竹竿的正中间，由静止开始从高处下滑，图乙所示为垂直于运动方向的截面图（砖块截面为正方形）。若仅将两竹竿间距增大一些，则砖块（ ）
A. 下滑过程中竹竿对砖块的弹力变大
B. 下滑过程中竹竿对砖块的摩擦力不变
C. 下滑的加速度变小
D. 下滑到底端的时间变短
【参考答案】B
【名师解析】
假定两竹竿与地面倾角为θ、砖块的质量为m ，每一根竹竿对砖块的支持力为N ，以砖块为研究对象，只在垂直于竹竿平面内对其受力分析，如图所示，依题意有
2cos cos N mg αθ=则有cos 2cos mg N θα
=。若仅将两竹竿间距增大一些，由于支持力垂直于接触面，α角保持不变，则N 不变，故A 错误；
假定砖块与竹竿的动摩擦因数为μ，则摩擦力为2f N μ=
据前面分析，由于N 不变，则下滑过程中竹竿对砖块的摩擦力变大，故B 正确；
根据牛顿第二定律有sin ma mg f θ=-，解得cos sin cos g a g μθθα
=- 由于α角不变，则下滑的加速度不变，故C 错误；
由于下滑加速度变小，根据匀变速直线运动规律，212
x at =，则下滑时间不变，故D 错误。 10.（2022•福建省福州市八校模拟）如图所示，飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率向上运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动。假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带与水平面的夹角θ，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 要实现这一目的前提是μ B. 做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩擦力为零 C. 全过程传送带对行李箱的摩擦力方向沿传送带向上 D. 若增加传送带速度足够大，可以无限缩短传送的时间 【答案】C 【解析】要实现这一目的前提是沿传送带向上的最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力，即cos sin mg mg μθθ> 可得tan μθ>故A 错误；做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩擦力为sin f mg θ=，故B 错误；行李箱在加速阶段和匀速阶段受到的摩擦力均沿传送带向上，故选项C 正确；若增加传送带速度足够大，行李箱在传送带上一直做匀加速运动，传送时间不会无限缩短，故D 错误。 变11.（2022•广东省普通高考第二次模拟）如图甲所示，边长l 的正方形金属线圈abcd 随水平传送带一起以恒定速度0v 运动，边界PQ 与MN 垂直传送带，其间存在竖直方向的匀强磁场。线圈在图示位置开始计时，直到ab 边刚离开磁场，其速度与时间的关系如图乙所示，且在传送带上始终保持ab 、cd 边平行于磁场边界，重力加速度为g 。则（ ） A. 21~t t 时间内线圈所受安培力大于摩擦 力 B. 21~t t 和23~t t 时间内线圈所受摩擦力方向相反 C. 边界PQ 与MN 的距离为 0132()()2v v t t l +-+ D. 线圈与传送带间的动摩擦因数为 0132()v v g t t -- 【答案】AC 【解析】由图乙可知，线圈在21~t t 和23~t t 时间内的速度都小于传送带速度0v ，线圈相对传送带都向后运 动，传送带给线圈的摩擦力方向都向前，与运动方向相同，线圈在21 ~t t 时间内做减速运动，加速度方向与运动方向相反，合力方向与运动方向相反，故线圈受到的安培力大于摩擦力，A 正确，B 错误；根据题意可知，边界PQ 与MN 的距离为线圈在21 ~t t 和23~t t 时间内的位移之和，线圈在21~t t 时间内的位移为线圈 的边长，则有1x l = 根据v t -图像，可得线圈在23~t t 时间内的位移01322()()2 v v t t x +-= 可得边界PQ 与MN 的距离为21310 2()()2 v v t t l x x x =+-=++C 正确；线圈在23~t t 时间内做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得mg ma μ= 由v t -图像可得0132 ()a v v t t -=- 联立可得0132()g v v t t μ--=，所以选项D 错误。 7.(2022·安徽黄山市第一模拟） 14岁的奥运冠军全红婵，在第14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m 跳台的决赛中（下面研究过程将全红婵视为质点），全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s ，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻 力，全红婵的体重为35kg ，重力加速度大小为210m/s =g ，则（ ） A. 跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态 B. 入水后全红婵处于失重状态 C. 全红婵在空中运动的时间为1.5s D. 入水后全红婵受到水的阻力为612.5N 【答案】AD 【解析】跳离跳台后上升阶段，加速度向下，则全红婵处于失重状态，A 正确； 入水后全红婵的加速度向上，处于超重状态，B 错误；以向上为正方向，则根据 2012 h v t gt -=-，可得t =2s 即全红婵在空中运动的时间为2s ，C 错误；入水时的速度105m/s 102m/s 15m/s v v gt =-=-⨯=- 在水中的加速度大小2107.5m/s v a t -== 方向竖直向上，根据牛顿第二定律可3510N 357.5N 612.5N f mg ma =+=⨯+⨯= D 正确。 8.（2022·山西运城市模拟）在一块固定的倾角为θ的木板上叠放质量均为m 的一本英语词典和一本汉语词典，图甲中英语词典在上，图乙中汉语词典在上。已知图甲中两本词典一起沿木板匀速下滑，图乙中两本词典一起沿木板匀加速下滑。已知两本词典的封面材料不同，但每本词典的上、下两面材料都相同，近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，设英语词典和木板之间的动摩擦因数为μ1，汉语词典和木板之间的动摩擦因数为μ2，英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为μ3，则下列说法正确的是（ ） A. μ2一定小于tan θ B. μ3一定等于tan θ C. 图乙中汉语词典受到的摩擦力大小一定是μ1mg cos θ D. 图甲中英语词典受到的摩擦力大小一定是μ3mg cos θ 【答案】C 【解析】对图甲词典整体进行分析，有22sin 2cos mg mg θμθ⋅= 则有2tan μθ=A 错误；对图甲中的英语词典有，设其受到的静摩擦力为f ，则有 3sin cos f mg mg θμθ=≤即3tan μθ≥，B 错误；对图乙词典整体进行分析，有 12sin 2cos 2mg mg ma θμθ-=对图乙的汉语词典单独分析，有sin mg f ma θ-=汉 联立有1cos f mg μθ=汉，C 正确；图甲中的英语词典受到静摩擦力，有 sin f mg θ=根据对A 选项的分析，可知22sin 2cos mg mg θμθ⋅= 故有 2cos f mg μθ =，D 错误。9.（2022·山东临沂·二模）冰壶比赛是2022年北京冬奥会比赛项目之 一，比赛场地示意图如图。在某次比赛中，中国队运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB 处放手让冰壶以速度03m/s v =沿虚线滑出。从此时开始计时，在t =10s 时，运动员开始用毛刷一直连续摩擦冰壶前方冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，最后冰壶恰好停在圆心O 处。已知投掷线AB 与O 之间的距离s =30m ，运动员摩擦冰面前冰壶与冰面间的动摩擦因数10.02μ=，摩擦冰面前后冰壶均做匀变速直线运动。重力加速度2 10m/s =g 。求： （1）t =10s 时冰壶的速度及冰壶与AB 的距离； （2）冰壶与被摩擦后的冰面之间的动摩擦因数2μ。 【答案】 （1）1m/s ，20m ； （2）0.005 【解析】（1）不摩擦冰面时，冰壶做匀减速直线运动，设加速度大小为1a ，10s t =时速度为v ，滑行距离为s 1，则由牛顿第二定律有：11mg ma μ= 由匀变速直线运动规律01v v a t =-、2 1011 2s v t a t =- 解得2 10.2m/s a =、/s 1m v =、120m s = （2）摩擦冰面时冰壶仍做匀减速直线运动，设加速度大小的2a ，滑行距离为2s ，则 由匀变速直线运动规律：2 2202v a s -=- 由牛顿第二定律有：22mg ma μ= 且12s s s =+ 解得20.005μ= 10.（2022·上海市市西中学二模）如图所示，以恒定速率v 1=0.5m/s 运行的传送带与水平面间的夹 角α=37°，转轴间距L =4m 。工作人员沿传送方向以速度v 2=1.5m/s 从传送带顶端推下一件m =2kg 的小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小包裹相对传送带滑动时加速度a 的大小； （2）小包裹在传送带上减速运动的时间t 和位移s 的大小。 （3）小包裹与传送带之间的摩擦力对小包裹做的功。 【答案】 （1）2 0.4m/s ；（2）2.5s ，2.5m ；（3）50J - 【解析】（1）小包裹的速度v 2大于传动带的速度v 1，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上，受力分析如图所示 根据牛顿第二定律可知 sin cos mg mg ma αμα-=代入数据可得 20.4m/s a =-所以加速度的大小为20.4m/s ，方向为沿斜面向上； （2）由（1）可知小包裹先在传动带上做匀减速直线运动，至速度与v 1相同，用时 ()120.5 1.5s 2.5s 0.4 v v t a --= ==-相应的匀减速直线运动的距离为 ()222 2.51.5 2.50.4m 2.5m 22at s v t ⎛⎫=+=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭ （3）因为s L <，且 sin cos mg mg αμα<因此小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端匀速直线运动阶段所 受静摩擦力大小为 2sin f mg α =位移大小为 2s L s =-所以小包裹与传送带之间的摩擦力对小包裹做的功为 ()12()cos sin f W f s f L s mgs mg L s μαα =---=--- 代入数据可得 50J f W =-11.（2022·浙江高考试题·T19）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜 滑轨与水平面成24°角，长度14m l =，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为2 9 ，货物可视为质点（取cos240.9︒=，sin 240.4︒=，重力加速度210m /s g =） 。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度1a 的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度v 的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s ，求水平滑轨的最短长度2l 。 【答案】（1）22m/s ；（2）4m/s ；（3）2.7m 【解析】（1）根据牛顿第二定律可得1sin 24cos 24mg mg ma μ︒-︒= 代入数据解得2 12m/s a = （2）根据运动学公式2 112a l v = 解得4m/s v = （3）根据牛顿第二定律2mg ma μ= 根据运动学公式22 22max 2a l v v -=- 代入数据联立解得2 2.7m l = 12.（2022·广东广州市高三下学期一模）图a 是我国传统农具——风鼓车，图b 是其工作原理示意图．转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，入料仓漏口H 漏出的谷物经过车斗，质量大于5 2.010kg -⨯的谷粒为饱粒，落入第一出料口1A B ；质量为5 5 1.210kg 2.010kg --⨯~⨯的谷粒为瘪粒，落入第二出料口 2A B ；质量小于51.210kg -⨯的草屑被吹出出风口。已知1A 、B 、2A 三点在同一水平线上，1A B 的宽度为 0.27m ；1A 在H 正下方，1A H 的高度为0.45m ；质量为52.010kg -⨯的谷粒从H 漏出，恰好经B 点落入 2A B ，设谷物从H 漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风 力作用，取重力加速度g 为210m/s 。 （1）求谷粒从H 落到出料口所经历的时间； （2）求谷粒所受水平风力的大小； （3）若瘪粒恰好能全部落入2A B ，求2A B 的宽度。 【答案】（1）0.3s ；（2）41.210N -⨯；（3）0.18m 【解析】 （1）谷粒从H 落到出料口的过程，竖直方向和水平方向都是初速为零的匀加速直线运动，竖直方向上有 2 12 h gt = 将h =0.45m 带入可得 t =0.3s （2）对质量为5 2.010kg -⨯的谷粒，从H 漏出恰好经B 点，水平方向有 2 112 x at = 设风力大小为F ，由牛顿第二定律 F ma =将x 1=0.27m 、t =0.3s 、m =52.010kg -⨯带入，联立可解得 F =41.210N -⨯ （3）对质量等于5 1.210kg -⨯的瘪粒，恰好落到A 2点，设2A B 宽度为x 2，则有 2 121+'2 x x a t = ''F m a =将'm =51.210kg -⨯、x 1=0.27m 、t =0.3s 、F =41.210N -⨯带入可得 x 2=0.18m 13.（2022·广东省汕头市普通高考第一次模拟）疫情期间，为了减少人与人之间的接触，一餐厅推出了一款智能送餐机器人进行送餐（如图甲）。该款机器人的最大运行速度为4m/s ，加速度大小可调节在1m/s 2 a ≤≤3m/s 2范围内，要求：送餐过程托盘保持水平，菜碟与托盘不发生相对滑动，机器人到达餐桌时速度 刚好为0。现把送餐过程简化为如图的直线情境图（如图乙），已知机器人恰好以最大运行速度4v =m/s 通过O 处，O 与餐桌A 相距06x =m ，餐桌A 和餐桌F 相距16L =m ，机器人、餐桌都能看成质点，送餐使用的菜碟与托盘之间的动摩擦因数为0.2μ=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度10 g = m/s 2。 （1）在某次从O 到餐桌A 的过程中，机器人从O 开始匀减速恰好到A 停下，求机器人在此过程加速度a 的大小。 （2）完成（1）问中的送餐任务后，机器人马上从A 继续送餐到F ，若要求以最短时间从A 送餐到F ，求机器人运行最大加速度m a 和加速过程通过的位移x 加。 【答案】（1） 24 m/s 3 ；（2）2m/s 2；4m 【解析】（1）从O 点到A 点，由运动公式：2 002v ax -= 解得22220044 m/s =-m/s 2263 v a x -==-⨯ 机器人在此过程加速度a 的大小2 4m/s 3 。 （2）要想用时间最短，则机器人先以最大加速度加速，然后匀速一段时间，再以最大加速度做减速到零。 最大加速度由牛顿第二定律有：2 2m/s m a g μ== 加速的位移为2 4m 2m v x a ==加 14.（2022·浙江·丽水第二高级中学模拟）跳楼机可以使人体验失重和超重（如图所示）。现让升降机将座舱送到距地面78m H =的高处，然后让座舱自由下落，落到距地面30m h =的位置时开始制动，使座舱均匀减速，座舱落到地面时刚好停下，在该体验中，小明将质量10kg m =的书包平放在大腿上（不计空气阻力，g 取10m/s 2）。 （1）当座舱静止时，请用所学知识证明书包的重力G 与书包对小明大腿的压力F 大小相等。 （2）当座舱落到距地面150m h =的位置时，求小明对书包的作用力大小1F ； （3）求跳楼机从开始制动后（匀减速阶段）加速度a 的大小； （4）当座舱落到距地面215m h =的位置时，求小明对书包的作用力大小2F 。 【答案】（1）见解析；（2）0；（3）16m/s 2；（4）260N 【解析】 1（）设小明大腿对书包的支持力为N ，因为物体处于静止状态，则 N G =根据牛顿第三定律有 N F =所以 G F =2（）座舱自由下落到距地面30m h =的位置时开始制动，所以当座舱距地面150m h =时，书包处于完 全失重状态，则有10F =； 3（） 座舱自由下落高度为 7830m 48m H h -=-=座舱开始制动时，已获得速度m v ，由运动学公式得2 m 2()v g H h =- 座舱制动过程做匀减速直线运动，设其加速度大小为a ，则有 2m 2v ah =联立可得 216m/s a =方向竖直向上； 故跳楼机从开始制动后（匀减速阶段）加速度a 的大小16m/s 2； 4（）由牛顿第二定律得 2F mg ma -= 代入数据得 2260N F =故当座舱落到距地面的位置 215m h =时，小明对书包的作用力大小260N 15.（2022·山东淄博市高三下学期一模） 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，潜艇如同汽车那样掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量33.010t m =⨯ ，在高密度海水区域水面下0180m h = 沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入海水低密度区域时，浮力 F 突然降为72.9410N ⨯ ；20s 后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），此后潜艇以0. 1 m/s 2的加速度匀减速下沉，速度减为零后开始上浮，升至距水面120 m 处时立即对潜艇加重（加水）后使其缓慢匀减速上浮，升到水面时速度恰好为零。重力加速度 g 取10m/s 2，不计潜艇加重和减重的时间和水的粘滞阻力。求： （1）潜艇“掉深”达到的最大深度（自水面算起）； （2）潜艇从开始“掉深”到升至水面的过程所用的总时间。 【答案】（1）300m ；（2）160s t =总 【解析】 （1）在潜艇向下加速过程有 1mg F ma -= ①此过程下落高度为 2 11112 h a t = ② 潜艇向下减速过程的高度为h 2 112222a h a h = ③ 潜艇“掉深”达到的最大深度为 012h h h h =++ ④ 由①~④式得 h = 300m （2）潜艇向下减速过程的时间为t 2 1122a t a t = ⑤ 潜艇向上加速过程有： 2 32312 h a t = ⑥ 34h h h =-；4120m h = 223v a t =潜艇向上减速过程有 2440 2 v h t += ⑦ 潜艇从开始掉深到升至水面的过程所用总时间 1234t t t t t =+++总 ⑧ 解得 160s t =总16.(2022届安徽省淮北市高三（上）第一次模拟考试物理试题)在沟谷深壑、地形险峻的山区， 由于暴雨、暴雪极易引发山体滑坡并携带大量泥沙石块形成泥石流（如图甲所示），发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。现将泥石流运动过程进行简化，如图乙所示，假设泥石流从A 点由静止开始沿坡体匀加速直线下滑，坡体倾角53α=︒，泥石流与坡体间动摩擦因数2 15 μ= ，A 点距离坡体底端B 点长度为90m ，泥石流经过B 点时没有速度损失，然后在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为25m/s ，一辆汽车停在距离B 点右侧80m 的C 处，当泥石流到达B 点时，司机发现险 情，立即启动车并以24m/s 加速度向右做匀加速直线运动，以求逃生。2 10m/s =g ，求： （1）泥石流经过B 点时的速度大小； （2）汽车行驶过程中，泥石流与汽车间的最小距离。 【答案】（1）36m/s B v =；（2）8m x ∆= 【解析】（1））泥石流从A 到B 做匀加速直线运动，则有 sin cos mg mg ma αμα-=27.2m/s a =22 2B A AB v v ax -=代入数据解得 36m/s B v =（2）车行驶过程中，两车速度相等时，距离最小，设速度相等时的时间为t ，则有 B v a t a t +=泥车4s t =21104m 2B x v t a t =+=泥泥21 32m 2x a t ==车车Δ80m 8m x x x =+-=泥车 专题03 牛顿运动定律 【母题来源一】2021年高考浙江卷 【母题题文】（2021·浙江高考真题）2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层290s的减速，速度从3 4.610m/s ⨯；打开降落伞后，经过90s速度进一步减为 ⨯减为2 4.910m/s 2 ⨯；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降1.010m/s 落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（） A．打开降落伞前，只受到气体阻力的作用 B．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上 C．打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用 D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力 【答案】B 【解析】 A．打开降落伞前，在大气层中做减速运动，则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项A错误； B．打开降落伞至分离前做减速运动，则其加速度方向与运动方向相反，加速度方向向上，则合力方向竖直向上，B正确； C．打开降落伞至分离前，受到浮力和气体的阻力以及火星的吸引力作用，选项C错误； D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力，由于还受到火星的吸引力，则与气体的阻力不是平衡力，选项D错误。 故选B。 【母题来源二】2021年高考全国卷 【母题题文】（2021·全国高考真题）（多选）水平地面上有一质量为1m 的长木板，木板的左端上有一质量为2m 的物块，如图（a ）所示。用水平向右的拉力F 作用在物块上，F 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，其中1F 、2F 分别为1t 、2t 时刻F 的大小。木板的加速度1a 随时间t 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1μ，物块与木板间的动摩擦因数为2μ，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 ．111=F m g μ B ．2122211()()m m m F g m μμ+=- C ．22112m m m μμ+> D ．在20~t 时间段物块与木板加速度相等 【答案】 BCD 【解析】 A ．图（c ）可知，t 1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 1112()F m m g μ=+ A 错误； BC ．图（c ）可知，t 2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 211212()()F m m g m m a μ-+=+ 以木板为对象，根据牛顿第二定律，有 221121()0m g m m g m a μμ-+=> 解得 2122211 ()()m m m F g m μμ+=- ()12212m m m μμ+> 专题03 牛顿运动定律 与实际情景相关的运动和力问题主要有：体育与娱乐，交通等。这些实际问题可能为连接体、叠加体；其中可能已知力求运动，也可能由运动情况反过来求力；在运动过程中可能会出现临界问题和极值问题 1.应用整体法与隔离法处理连接体问题。 2. 动力学中的临界极值问题 (1)．常见临界问题的条件 ①接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力F N＝0。 ②相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值。 ③绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是F T＝0。 ④最终速度(收尾速度)的临界条件：物体所受合外力为零。 （2）．求解临界极值问题的三种方法 1.（2022·浙江高考6月卷·T3）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 【解析】鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A错误；鱼儿摆尾出水时浮力很小，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；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。 2．（2022广东中山市模拟）图示为河北某游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”，该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下关于该项目的说法正确的是（） A．当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到失重 B．当摆锤由最高点向最低点摆动时，游客会体会到超重 C．当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到明显的超重 D．当摆锤摆动到最低点时，游客会体会到完全失重 【答案】C 【解析】当摆锤由最高点向最低点摆动时，先具有向下的加速度分量，后有向上的加速度分量，即游客先体会到失重后体会到超重。当摆锤摆动到最低点时，具有方向向上的最大加速度，此时游客体会到明显的超重。故选项C正确。3.（2022湖北武汉4月调研）在2022年北京冬奥会中，我国花样滑冰运动员隋文静和韩聪以出色的表现为中国代表队夺得第9金。如图所示为比赛时的两个场景，下列说法正确的是 专题三牛顿运动定律 基础篇 考点一牛顿运动定律的理解 1.(2022江苏,1,4分)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g=10 m/s2。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过() A. 2.0 m/s2 B.4.0 m/s2 C.6.0 m/s2 D.8.0 m/s2 答案B 2.(2022全国乙,15,6分)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m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L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距3 5 L时,它们加速度的大小均为() A.5F 8m B.2F 5m C.3F 8m D.3F 10m 答案A 3.(2022徐州一中期末,1)在日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,它们都蕴含着丰富的物理知识,以下对它们的理解错误的是() A.“泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头”——泥鳅和黄鳝的表面都比较光滑,相互之间的摩擦力小 B.“一个巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用,一个巴掌要么拍另一个巴掌,要么拍在其他物体上才能产生力的作用,才能拍响 C.“鸡蛋碰石头,自不量力”——鸡蛋和石头相碰时,石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力 D.“人心齐,泰山移”——如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和 答案C 4.(2021海南,1,3分)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.kg·m·s-1 B.kg·m·s-2 C.Pa·m2 D.J·m-1 答案B 5.(2022浙江6月选考,2,3分)下列说法正确的是() A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变 B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大 C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变 D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关 答案B 6.(2020浙江7月选考,2,3分)如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车() 专题02 牛顿运动定律与直线运动 一、单选题 1．（2023·广东肇庆·统考二模）如图所示，弹弓将飞箭以竖直向上的初速度v0弹出，飞箭上升到最高点后返回，再徐徐下落，已知飞箭上升过程中受到的空气阻力越来越小，下落过程中受到的空气阻力越来越大，则飞箭（） A．上升过程中，速度越来越大B．上升过程中，加速度越来越小 C．下落过程中，速度越来越小D．下落过程中，加速度越来越大 2．（2023·四川·统考二模）如图所示，一物体被水平向左的压力F压在粗糙的竖直墙壁上，某时刻压力F的值为F0，此时物体处于静止状态，若从该时刻起使压力F逐渐减小，直到减为零，则该过程中物体的加速度a与压力F的关系图像可能正确的是（） A．B． C．D． 3．（2023·河南·统考二模）具有“主动刹车系统”的汽车遇到紧急情况时，会立即启动主动刹车。某汽车以28m/s 的速度匀速行驶时，前方50m处突然出现一群羚羊横穿公路，“主动刹车系统”立即启动，汽车开始做匀减速直线运动，恰好在羚羊通过道路前1m处停车。汽车开始“主动刹车”后第4s内通过的位移大小为（）A．0B．1m C．2m D．3m 4．（2023·福建龙岩·统考二模）一倾角为θ的斜面体C始终静止在水平地面上，斜面光滑，底面粗糙，如图所示。轻质弹簧两端分别与质量相等的A、B两球连接。B球靠在挡板上，系统处于静止状态。重力加速度大小为g。当撒去挡板瞬间，下列说法正确的是（） A．球A的瞬时加速度沿斜面向下，大小为gsinθ B．球B的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ C．地面对斜面体C的支持力等于球A、B和C的重力之和 D．地面对斜面体C的摩擦力方向水平向右 5．（2023·安徽·统考二模）水平桌面上放置一质量为m的木块，木块与桌面间的动摩擦因数恒定，用一水平恒力F拉木块，木块在水平桌面上做匀速直线运动；若将此力方向改为与水平方向成74°角斜向上拉木块（F 大小不变），木块仍在水平桌面上做匀速直线运动。那么当用2F的水平恒力拉木块，此时木块的加速度为（已知当地的重力加速度为g，sin74°=0.96,cos74°=0.28）（） A．3 4g B．3 8 g C．3 16 g D．3 32 g 6．（2023·河南·统考二模）某国产电动汽车正在进行性能测试。若该汽车刹车后做匀减速直线运动，第1s内通过的距离为16m，最后1s内通过的距离为4m，则汽车开始刹车时的速度大小为（） A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s 第三章牛顿运动定律 1.从近几年的高考考点分布知道，本章主要考察考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题；理解超重和失重现象，掌握牛顿第二定律的验证方法和原理． 2．高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题．高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进展考察，考题中注重及电场、磁场的渗透，并常常及生活、科技、工农业生产等实际问题相联系． 3．本章是中学物理的根本规律和核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，仍将为高考命题的重点和热点，考察和要求的程度往往层次较高. 1.理解牛顿第一定律的内容和惯性，会分析实际问题. 2.理解牛顿第三定律的内容，会区分相互作用力和平衡力． 一、牛顿第一定律 1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态． 2．意义 (1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因． (2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律． 3．惯性 (1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质． (2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小． (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，及物体的运动情况和受力情况无关． 误区提醒 1.物体运动状态改变了，误认为惯性消失了.2.速度越大，误认为惯性越大.3.误认为惯性和惯性定律是一回事． 二、牛顿第三定律 1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体施加了力．力是物体及物体间的相互作用，物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力．2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上． 考点一牛顿第一定律的理解及应用 1．明确了惯性的概念 牛顿第一定律提醒了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质． 2．提醒了力的本质 牛顿第一定律对力的本质进展了定义：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的运动并不需要力来维持． 3．提醒了不受力作用时物体的运动状态 牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受外力的合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时一样，物体都将保持静止状态或匀速直线运动状态不变． ★重点归纳★ 1、惯性和惯性定律的区别 (1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，及物体是否受力、受力的大小无关． (2)惯性定律(牛顿第一定律)那么反映物体在一定条件下的运动规律． 2、对牛顿第一定律的几点说明 (1)明确惯性的概念：牛顿第一定律提醒了一切物体所具有的一种固有属性——惯性，即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质． 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。电梯加速上升的时段是( ) A.从20.0 s到30.0 s B.从30.0 s到40.0 s C.从40.0 s到50.0 s D.从50.0 s 到60.0 s 7.【2023年江苏卷】如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为( ) A. B. C. D. 8.【2023年山东卷】质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时.牵 一．选择题 1．（２０１６江苏常州期末）如图，一截面为椭圆形的容器内壁光滑其质量为M ，置于光滑水平面上，内有一质量为m 的小球，当容器受到一个水平向右的力F 作用向右匀加速运动时，小球处于图示位置，此时小球对椭圆面的压力大小为（ ） A ． 22 )( m M F g m +- B ．22)(m M F g m ++ C ．22 )(m F g m + D ．2 2)(F mg + 【参考答案】Ｂ 2．（2022安徽合肥一模）如图所示，在教室里某同学站在体重计上争辩超重与失重。她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。 关于她的试验现象，下列说法中正确的是（ ） A ．只有“起立”过程，才能消灭失重的现象 B ．只有“下蹲”过程，才能消灭超重的现象 C ．“下蹲”的过程，先消灭超重现象后消灭失重现象 D ．“起立”、“下蹲”的过程，都能消灭超重和失重的现象 【参考答案】．D 【命题意图】本题考查了“起立”、“下蹲”的过程中消灭的超重和失重现象及其相关的学问点。。 【解题思路】“起立”的过程，先加速向上后减速向上运动，加速向上运动加速度方向向上，消灭超重现象，后减 速向上运动加速度方向向下，消灭失重现象，即“起立”过程先消灭超重现象后消灭失重现象，整个“起立”过程能消灭超重和失重的现象； “下蹲”的过程，先加速向下后减速向下运动，加速向下运动加速度方向向下，消灭失 重现象，后减速向下运动加速度方向向上，消灭超重现象，即“下蹲”过程先消灭失重现象后消灭超重现象，整个“下蹲”过程能消灭超重和失重的现象，现象D 正确ABC 错误。 3．如图所示，质量为m 的物块在水平方向的恒力F 的作用下静止在粗糙的斜面上，已知斜面的倾角为θ，若物块和斜面始终处于静止状态，下列说法中正确的是（ ） A ．物块肯定受四个力作用 B ．斜面对物块的作用力大小为 C ．斜面对物块的作用力大小为（Fsin θ+mgcos θ） D ．斜面对物块的摩擦力的大小可能为（Fcos θ﹣mgsin θ） 【参考答案】．BD 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【专题】共点力作用下物体平衡专题． 【点评】 解决本题的关键要理解静摩擦力的被动性，要依据外力的大小关系，分析物体的运动趋势来推断静摩擦力有无和静摩擦力，静摩擦力可依据平衡条件争辩大小． 4．（2022安徽合肥一模）如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O 点，O 点恰好是下半圆的圆心，现在有三条光滑轨道AB 、CD 、EF ，它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上，三轨道都经过切点O ，轨道与 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 专题二牛顿运动定律与直线运动 高频考点·能力突破 考点一匀变速直线运动规律的应用1．基本公式 v＝v0＋at，x＝v0t+1 2 at2，v2−v02＝2ax. 2．重要推论 v t 2＝v0+v 2 ＝v̅(利用平均速度求瞬时速度)； 初、末速度平均值 v t 2 ＝√t02+t2 2 ；Δx＝aT2(用逐差法测加速度)． 3．符号法则 选定正方向，将矢量运算转化为代数运算． 4．解决运动学问题的基本思路 例 1 [2022·湖北卷]我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间．假设两火车站W和G间的铁路里程为1 080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站．列车从W站始发， 经停4站后到达终点站G .设普通列车的最高速度为108 km /h ，高铁列车的最高速度为324 km /h .若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m /s 2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W 到G 乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为( ) A ．6小时25分钟 B ．6小时30分钟 C ．6小时35分钟 D ．6小时40分钟 [解题心得] 预测1 钢架雪车也被称为俯式冰橇，是2022年北京冬奥会的比赛项目之一．运动员需要俯身平贴在雪橇上，以俯卧姿态滑行．比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成．若某次运动员练习时，恰好在终点停下来，且在减速区AB 间的运动视为匀减速直线运动．运动员通过减速区时间为t ，其中第一个t 4时间内的位移为x 1，第四个t 4时间内的位移为x 2，则x 2:x 1等于( ) A ．1∶16 B ．1∶7 C ．1∶5 D ．1∶3 预测2 [2022·福建泉州高三联考]如图为某轿车在行驶过程中，试图借用逆向车道超越客车的示意图，图中当两车相距L ＝4 m 时，客车正以v 1＝6 m /s 速度匀速行驶，轿车正以v 2＝10 m /s 的速度借道超车．客车长L 1＝10 m ，轿车长L 2＝4 m ，不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化． 专题03 牛顿运动定律 考情分析 高考命题规律 考题呈现 考查内容 牛顿运动定律是经典物理学最重要的规律，在近几年高考中考查频率很高．高考着重考查的知识点有： (1)用牛顿运动定律和运动 规律综合考查运动问题． (2)整体法和隔离法处理连 接体问题等. 2020 Ⅱ卷20T 牛顿运动定律的综合应用 2019 Ⅲ卷20T 牛顿运动定律的综合应用 2018 Ⅰ卷15T 牛顿第二定律 Ⅰ卷18T 牛顿第二定律 2017 Ⅰ卷25T 牛顿第二定律 考点1超重失重问题知识储备： 1．超重和失重的概念 视重当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力 超重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象称为超重。超重的条件是：物体具有向上的加速度 失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重。失重的条件是：物体具有向下的加速度 完全失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象称为完全失重。完全失重的条件是：物体的加速度为重力加速度 2.对超重和失重现象的理解 (1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)变 大或变小了(即“视重”变大或变小了)。 (2)只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关。 (3)即使物体的加速度不沿竖直方向，但只要在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 (4)物体超重或失重多少由物体的质量m和竖直加速度a共同决定，其大小等于ma。 (5)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再 受浮力作用、液体柱不再产生压强等。 【典例1】如图所示是一质量为50kg的乘客乘电梯上楼过程中速度-时间图像，g取2 10m/s。下列说法正确的是（） A．1s t 时，乘客对电梯底板的压力大小为550N 上海新高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律复习3-2 超重和失重电梯模型传送带模型 班级________姓名________学号________日期________ 一、单选题 1.★小明同学家住某小区电梯高楼16层，上、下楼都要乘坐电梯。某次小明放学回家乘 坐电梯上楼，电梯先竖直向上做匀加速运动，达到一定速度后做匀速运动，最后做匀减速直线运动直到16层，则小明在这次乘坐电梯中依次经历的状态是（） （A）失重平衡超重（B）平衡失重超重 （C）超重平衡失重（D）超重失重平衡 2.★如图所示，在里约奥运会男子跳高决赛中，加拿大运动员德劳因突出重围，以2米38 的成绩夺冠，则（） （A）德劳因在最高点处于平衡状态 （B）德劳因起跳以后在上升过程中处于失重状态 （C）德劳因起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力 （D）德劳因在下降过程中处于超重状态 3.★★如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下 滑时，传送带突然启动，沿如图中箭头所示顺时针方向转动， 若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后（） （A）M会静止在传送带上（B）M可能沿斜面向上运动 （C）M下滑的速度减小（D）M受到的摩擦力不变 4.★★如图所示为跳伞者在竖直下降过程中速度v随时间t变化的图像，根据图像判断下 列说法正确的是（） （A）0~t1内跳伞者速度越大，空气阻力越大 （B）0~t1内，跳伞者处于超重状态 （C）tanθ=g（g为当地的重力加速度） （D）在t1~t2内，跳伞者处于失重状态 5.★★如图所示，水平传送带以v1=3m/s的速度逆时针匀速转动，其两端点A、B之间的 距离L=0.75m；可视为质点的小物块以v2=2m/s的初速度从传送带左端A向右运动，物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，则小物块在传送带上运动的时间是（） 2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试 专题13：牛顿运动定律的应用 13.1 运动和力的关系 一、从受力确定运动情况 1．牛顿第二定律的作用：确定了运动和力的关系，把物体的运动情况与受力情况联系起来． 2．已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学规律确定物体的运动情况． 3．解题思路 4. 主要运动学参量 运动学有五个参量0v 、v 、t 、a 、x ，这五个参量只有三个是独立的。 运动学的解题方法就是“知三求二”。所用的主要公式： 0v v at =+ ①——此公式不涉及到位移，不涉及到位移的题目应该优先考虑此公式 2012 x v t at =+ ①——此公式不涉及到末速度，不涉及到末速度的题目应该优先考虑此公式 212 x vt at =- ①——此公式不涉及到初速度，不涉及到初速度的题目应该优先考虑此公式 02 v v x t += ①——此公式不涉及到加速度，不涉及到加速度的题目应该优先考虑此公式 2202v v x a -= ①——此公式不涉及到时间，不涉及到时间的题目应该优先考虑此公式 根据运动学的上述5个公式求出加速度，再依据牛顿第二定律F ma =合，可以求物体所受的合力或者某一个力。 二、从运动情况确定受力 1．已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的力． 2．解题思路 应用运动学公 式求出加速度 → 用F＝ma求 物体所受合力 → 求出物体所 受的其他力 3．解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图． (2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． (3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力． (4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力． 一、单选题 1．（2022·广东·高二学业考试）如图所示，表面粗糙的水平传送带匀速向右传动。现在其左侧的A处轻轻放上一物块，设传送带足够长，则该物块（） A．一直向右匀速运动 B．先向右匀加速运动，后继续向右匀速运动 C．先受到向右的滑动摩擦力，后受到向右的静摩擦力 D．先受到向右的滑动摩擦力，后受到向左的静摩擦力 【答案】B 【解析】物块初速度为0，刚放上传送带后将与传送带之间发生相对滑动，受到向右的滑动摩擦力做匀加速运动，因为传送带足够长，所以物块最终将会达到与传送带相同的速度并最终向右匀速运动，此时物块与传送带保持相对静止，没有相对运动趋势，不受静摩擦力作用。 故选B。 2．（2022·山东·高三学业考试）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（） 真题测试 第2讲牛顿第二定律两类动力学问题授课提示：对应学生用书第44页 一、牛顿第二定律及单位制 1．牛顿第二定律 (1)内容 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 (2)表达式：F＝ma。 (3)适用范围 ①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对地面静止或做匀速直线运动的参考系。 ②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。 2．单位制 (1)单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。 (2)基本单位：基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间和长度，它们的国际单位分别是千克(kg)、秒(s)和米(m)。 (3)导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 二、动力学两类基本问题 1．动力学的两类基本问题 第一类：已知物体的受力情况求运动情况； 第二类：已知物体的运动情况求受力情况。 2．解决两类基本问题的方法 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解，具体逻辑关系如 图： 授课提示：对应学生用书第45页 命题点一对牛顿第二定律的理解自主探究1．牛顿第二定律的5个性质及其局限性 2．合力、加速度、速度间的决定关系 (1)物体的加速度由所受合力决定，与速度无必然联系。 (2)合外力与速度同向，物体加速；合外力与速度反向，物体减速。 (3)a＝Δv Δt 是加速度的定义式，a与v、Δv无直接关系；a＝ F m 是加速度的决定式。 1．(多选)下列说法正确的是( ) A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度 B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用 课时3 牛顿运动定律的综合应用 1.如图所示,两个相同的木盒置于同一粗糙的水平面上。木盒1中固定一质量为m的砝码,在木盒2上持续加竖直向下的恒力F(F=mg)。现给它们一相同的初速度,木盒1,2滑行的最远距离分别为x1,x2。关于x1与x2的大小,下列说法正确的是( C ) A.x1 C.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4 D.6～9 s内物块的加速度的大小为2 m/s2 解析:从图可知,物块与木板之间的静摩擦力最大值为 4 N,滑动摩擦力大小为 3 N。结合拉力和摩擦力的大小可判断物块的运动规律:在0～4 s物块静止,4～5 s物块做加速度逐渐增大的变加速直线运动, 5 s以后物块做匀加速直线运动。0～4 s物块静止,拉力对物体不做功,但是4～5 s物块运动,拉力对物体做正功,故A错误;4 s末,物块所受的合力由0突变为1 N,故B错误;物块与木板之间的动摩擦因数μ===0.3,故C错误;6～9 s内,物块的加速度a== m/s2= 2 m/s2,故D正确。 4.(多选)如图所示,在一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( AD ) A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动 解析:对小球受力分析可知小球在水平方向受到向右的弹簧弹力F,由牛顿第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球与小车相对静止,故小车可能向右加速运动也可能向左减速运动。 5.如图所示,弹簧一端固定在天花板上,另一端连一质量M=2 kg的秤盘,盘内放一个质量m=1 kg 的物体,秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止,F=30 N,当突然撤去外力F的瞬间,物体对秤盘的压力大小为(g=10 m/s2)( C ) A.10 N B.15 N C.20 N D.40 N 解析:由于外力F撤去之前秤盘和物体均保持静止,系统受力平衡,当F撤去瞬间,合力向上,对 专题：牛顿第二定律 问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。 牛顿第二定律F=ma 是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进行求解。 例1、如图1所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 问题2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。 牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效 果—产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F=ma 对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。 例2、如图2（a ）所示，一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、 L 2的两根细线上，L 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ， L 2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L 2线剪断，求剪断瞬时物体 的加速度。 （l ）下面是某同学对该题的一种解法： 分析与解：设L 1线上拉力为T 1，L 2线上拉力为T 2，重力为mg ， 物体在三力作用下保持平衡,有 T 1cos θ＝mg ， T 1sin θ＝T 2， T 2＝mgtan θ 剪断线的瞬间，T 2突然消失，物体即在T 2反方向获得加速度。 因为mg tan θ＝ma ，所以加速度a ＝g tan θ，方向在T 2反方向。 你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。 （2）若将图2(a)中的细线L 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l ）完全相同，即 a ＝g tan θ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。 问题3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。 当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度（力的独立作用原理），而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的 结果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。 例3、如图3所示，一个劈形物体M 放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m ，劈形物体从静止开始释放，则小 球在碰到斜面前的运动轨迹是： A ．沿斜面向下的直线 图2(b) 图 2(a) 图3 图1 专题04 牛顿运动定律 1．(2021·全国高考真题）水平地面上有一质量为1m 的长木板，木板的左端上有一质量为2m 的物块，如图(a ）所示。用水平向右的拉力F 作用在物块上，F 随时间t 的变化关系如图(b ）所示，其中1F 、2F 分别为1t 、 2t 时刻F 的大小。木板的加速度1a 随时间t 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1μ， 物块与木板间的动摩擦因数为2μ，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 ．111=F m g μ B ．2122211() ()m m m F g m μμ+= - C ．2 2112 m m m μμ+> D ．在20~t 时间段物块与木板加速度相等 2．(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θ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t 与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t 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 3．(2021·浙江高考真题）2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层290s 的减速，速度从34.910m/s ⨯减为24.610m/s ⨯；打开降落伞后，经过90s 速度进一步减为21.010m/s ⨯；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器( ） A ．打开降落伞前，只受到气体阻力的作用 B ．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上 C ．打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用 D ．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力 4．(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 3.1牛顿运动三定律 一、牛顿第一定律的理解 1．牛顿第一定律 (1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态． (2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律； ②揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因． 2．惯性 (1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质． (2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小． (3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关． 二、牛顿第二定律的理解 1．牛顿第二定律 (1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同． (2)表达式：F＝ma. 2．力学单位制 (1)单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制． (2)基本单位：基本物理量的单位．国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时间，单位分别是米、千克、秒． (3)导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位． 三、牛顿第三定律的理解 1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力． 2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上． 3．表达式：F＝－F′. 1．惯性的两种表现形式 (1)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)． (2)物体受到外力时，惯性表现为抗拒运动状态的改变，惯性大，物体的运动状态较难改变；惯性小，物体的运动状态较易改变． 2．牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系 牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的． (1)牛顿第一定律告诉我们改变运动状态需要力，力是如何改变物体运动状态的问题则由牛顿第二定律来回答． (2)牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律． 例题1.下列说法符合史实的是() A．伽利略提出力是维持物体运动的原因 B．亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C．笛卡儿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持 D．牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动 【答案】D 【解析】亚里士多德提出力是维持物体运动的原因，故A错误；伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，故B错误；伽利略利用“理想斜面实验”发现了物体的运动不需要力来维持，推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点，故C错误；牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度，产生加速度，而不仅仅是使之运动，故D正确。 如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车() A．缓慢启动时，两只行李箱一定相对车子向后运动 B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动 C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动 第1讲牛顿第一定律、牛顿第三定律 知识巩固练 1．(2020年湖北部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( ) A．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B．力是使物体产生加速度的原因 C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D．力是维持物体运动的原因 【答案】D 2．(2020届黄山质检)关于物体的惯性，下列说法正确的是( ) A．骑自行车的人，上坡前要快速蹬几下，是为了增大惯性冲上坡 B．子弹从枪膛中射出后在空中飞行，速度逐渐减小，因此惯性也减小 C．物体惯性的大小，由物体质量的大小决定 D．物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大 【答案】C 3．(2020年成都外国语学校模拟)下列说法正确的是( ) A．凡是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力 B．凡是大小相等、方向相反，作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力 C．即使大小相等、方向相反，作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力也不一定是一对作用力和反作用力 D．相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力不是任意的 【答案】C 4．火车在长直的水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为 ( ) A．人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动 B．人跳起的瞬间，车厢的底板给他一向前的力，推动他随同火车一起向前运动 C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离很小，不明显而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上始终具有和车相同的速度 【答案】D 5．如图所示的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦．初始时两人均站在水平地面上，当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮．下列说法正确的是 ( )专题03 牛顿运动定律—高考物理母题题源解密(解析版)
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