2025届高考物理一轮复习练：专题03 牛顿运动定律

这是一份2025届高考物理一轮复习练：专题03 牛顿运动定律，文件包含2025届高考一轮复习练专题03牛顿运动定律教师docx、2025届高考一轮复习练专题03牛顿运动定律学生docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
从东方红一号到天宫空间站，我国的航天技术经过五十多年的发展，已达到了世界领先水平。
1．（计算）长征 5 号运载火箭长为 L，发射初期火箭总质量为 m，平均推力为 F，估算火箭离地上升距离 L 所需的时间 t。
弹弓（调研卷一模）
弹弓是一种传统非遗技艺项目的器械。图（a）是一种“Y”型弹弓，两根完全相同的皮筋一端和弹兜相连，另一端分别固定在 Y 形支架的两个弓眼上，弹兜和皮筋质量均可忽略不计。使用者先拉伸皮筋皮筋，并保持弹丸静止，此时两皮筋长度相同，如图（b）所示，然后释放弹丸，让其弹出。
弓眼
弓眼
弓眼
皮筋
弓弩
皮筋
弹丸
弹兜
（a）
（b）
弓眼
弹兜
2．在 t = 0 时，以初速度 v0 = 60 m/s 竖直向上射出一质量 m = 1.0×10−2 kg的弹丸，其上升的最大高度 h = 40.8 m。弹丸在运动过程中所受空气阻力大小 f 与其速率 v 的关系满足 f = kv，其中 k = 1.0×10−2 N·s/m。
（1）弹丸从射出到运动至最高点的过程中，其 v-t 图线可能为
O
t
v
A
O
t
v
B
O
t
v
C
O
t
v
D
排球运动（宝山一模）
排球运动是球类运动的项目之一，球场长方形，中间隔有高网，比赛双方各占球场的一方，球员用手将球在网上空打来打去。
3．如图，排球沿图中虚线轨迹加速下落，若排球所受的空气阻力大小不变、方向与球的运动方向相反，则球在图示的下落过程中加速度的大小（ ）
A．逐渐减小B．逐渐增大
C．保持不变D．如何变化，无法确定
篮球运动（崇明一模）
篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到学生的喜爱．一个标准合格的篮球质量为 0.6 kg，当地重力加速度 g 取 10 m/s2。
完成下列问题：
H1
H2
4．为了检验一篮球弹性性能，某同学将篮球从 H1 = 1.8 m 高处自由下落，能够自由弹跳到 H2 = 1.25 m 米高度处．如果不考虑篮球在运动中转动和所受的空气阻力。
（1）若取向上为正方向，则篮球刚和地面刚接触时的速度大小为_______m/s。
（2）为了求得上述过程中篮球受地面的平均冲击力，该同学使用每秒拍摄 2 000 帧照片的高速摄像机拍摄了整个运动过程，通过 tracker 软件计算发现篮球和地面接触的照片一共有 23 张。则篮球和地面接触的时间 Δt = ________s；估算篮球受到地面的平均冲击力________N。
5．（多选）在篮球与地面接触的运动过程中，篮球（ ）
A．加速度始终向上B．速度为 0 时加速度最大
C．加速度先向上后向下D．加速度为 0 时速度最大
6．在实际情况下，篮球会受到空气阻力的作用，假设空气阻力大小保持不变。某同学将一个篮球竖直向上抛出，一段时间后落回原处，测得篮球上升时加速度为 11.5 m/s2。则空气阻力 f = _______N。以竖直向上为正方向，篮球离地高度 h 与运动时间 t 图像中可能正确的是（ ）
h
t
O
A
h
t
O
B
h
t
O
C
h
t
O
D
自行车（宝山二模）
自行车是一种通常的代步交通工具，给我们的日常生活带来了方便。
甲
v
7．如图甲所示，质量为 60 kg 的人骑着一辆质量为 20 kg 的自行车，以 5 m/s 的速度在笔直的水平马路上匀速行驶，遇红灯后在距停车线 10 m 处开始刹车，假设刹车后自行车做匀减速直线运动。
（计算）试问在刹车过程中自行车受到的阻力至少应为多少 N？
游泳（宝山二模）
游泳是人凭借浮力，通过肢体有规律的运动使身体在水中运动的技能。
8．游泳时我们向后作划臂、蹬腿动作，就会获得向前的推动力，解释这一现象用到的物理规律是__________。在水中前进时会受到水对人体的阻力，该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比，则下面二图中合理的游泳姿势为_____________（选择：A．图 1B．图 2）所示。
图 1
图 2
新能源汽车（崇明二模）
新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广消费者的青睐，新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流。某款国产纯电四驱 SUV 汽车，其说明书的相关数据如下：重量 2 440 kg，搭载了 108.8 kW·h 大容量电池，电池能量密度为 150 W·h/kg。续航里程（充满电后汽车能行驶的最大路程）635 公里，百公里耗电 17.6 kW·h。最高时速达到 180 km/h。零至 100 km/h 加速时间 4.4 秒。
请完成下列问题
θ
v
9．（多选题）电动汽车在向右运动过程中，司机发现用细线吊在车内的一个小玩偶（可以看作质点）相对前挡风玻璃向后发生了偏移，如图示，则该时刻汽车的运动情况可能是（ ）
A．匀速向右运动B．加速向右运动
C．向右转向运动D．沿着斜坡匀速上坡
奥运项目（奉贤二模）
在 2024 年巴黎夏季奥林匹克运动会中，除了体操等传统项目外，还将增设攀岩和滑板等项目。
10．（3分）如图所示，攀岩运动员在到达较高处时，为恢复体能，每攀爬一步都稍作停留。在其确定好双手及蹬脚的位置后，用力一蹬向上攀爬一步的过程中，运动员（ ）
A．始终处于超重状态B．始终处于失重状态
C．先超重，后失重D．先失重，后超重
颠羽毛球（奉贤二模）
小岩同学通过练习颠羽毛球来提高手眼协调能力和反应速度。在某次颠球时，羽毛球拍将原来静止的质量为 m 的羽毛球以初速度 v0 竖直向上击出，若将羽毛球击出的瞬间确定为零时刻，且羽毛球在运动过程中所受空气阻力大小 f 与其速率 v 的关系满足 f = kv（k 为常数），当羽毛球落回至击出点时速度大小为 vt，不计风力，则
11．（2分）k 的单位为_________________（用国际制基本单位表示）；
12．对于羽毛球从被击出到落回至击出点的运动过程，
（1）（3分）若规定竖直向上为正方向，则羽毛球的速度–时间（v – t）图像，可能的是（ ）
O
t
O
t
O
t
O
t
A
B
C
D
v0
v
v0
v
v0
v
v0
v
− vt
− vt
− vt
− vt
从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”（黄浦一模）
2023 年 10 月 15 日是神舟五号飞天二十周年，二十年前杨利伟代表 13 亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此，中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”。
13．神舟五号载人飞船在加速升空过程中，杨利伟处于__________状态（选填“超重”或“失重”）。
A
B
F2
F1
力传感器
14．太空舱中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示，质量为 m 的物体 A 是可同时测量两侧拉力的力传感器，待测物体 B 连接在传感器的左侧。在外力作用下，物体 A、B 和轻绳组成的系统相对桌面开始运动，稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为 F1、F2，由此可知待测物体 B 的质量为_____________。
月球探测工程（黄浦一模）
2004 年起中国正式开展月球探测工程，嫦娥工程分为无人月球探测、载人登月和建立月球基地三个阶段。我国已先后成功实施四次月球探测任务，计划在 2030 年前实现首次登陆月球。月球表面重力加速度为 g月。
15．嫦娥号登陆月球时，沿图中虚线方向做匀减速直线运动靠近月球表面，则发动机的喷气方向可能为（ ）
喷出气体
月面
A
喷出气体
月面
B
喷出气体
月面
C
喷出气体
月面
D
防火防灾（黄浦二模）
锂电池在使用时电池温度过高容易导致电池隔膜损坏，引起短路。锂电池内部热量积累过多，引发“链式化学反应”，造成电池爆炸燃烧。消防员走进学校，给同学们讲解日常火灾防控和疏散逃生常识，树立消防安全意识，增强自防自救能力。
F/N
t/s
t1
t3
t2
O
16．消防员从绳上跳下，双脚触地后顺势弯曲双腿，在他的重心下降的过程中，消防员受到地面支持力 F 随时间 t 的变化如图示。下列说法正确的是（ ）
A．t1 ~ t2 时间内消防队员的重心在加速下降
B．t2 ~t3 时间内消防队员的重心在减速下降
C．t2 时刻加速度为零
D．t2 时刻速度最大
喷瓜（嘉定二模）
果实
果柄
（a）
（b）
茎
大自然中喷瓜传播种子的方式比较特别。喷瓜结构如图（a）所示，茎通过果柄给果实输送水分和养分，成熟后的果实内部挤满了种子和黏性液体。果实一受到触动就会和果柄分开，断开处会出现一个小孔，浆液及种子就会从这个小孔里喷射出来，使果实飞出。
17．图（b）为静止低垂的果实的示意图，果实对果柄的作用力方向最接近的是（ ）
A
B
C
D
18．若向下喷出种子后瞬间，果实质量为 m，获得向上的作用力为 F，此时该果实的加速度大小为______。
着舰（嘉定二模）
着舰是舰载机降落在航母上的过程，其中包括拦阻阶段，即借助甲板的阻拦索系统，在短时间内急剧减速，安全停在航母甲板上。
A
B
C
D
19．设航母静止，甲板上的水平跑道简化后如右图所示，A 为降落点，C 处装有阻拦索，为避免阻拦索所承受的拉力过大，阻拦索中点被拉至 D 处开始工作，舰载机做加速度大小为 a 的匀减速运动到达 B 处停下。AD = s，舰载机质量为 m，在 D 处速度为 vD，舰载机降落过程受到恒定阻力为 f（不包括阻拦索的作用）。为保证在着舰失败的情况下能再次起飞，着舰过程中舰载机始终保持 F0 的恒定水平推力。
（1）（作图）画出舰载机在 AD 间运动时的受力示意图；
（2）（计算）求舰载机的着舰距离 sAB；
（3）（计算）求舰载机在 A 点的着舰速度 vA；
（4）（论证）阻拦索如果设计成刚勾住时就开始工作，是不合理的。说明其中的原因。
足球运动（金山二模）
足球运动深受广大民众喜爱。已知足球质量 m = 0.4 kg。
h
20．如图，运动员将足球从地面上以速度 v 踢出，足球恰好水平击中高为 h 的球门横梁。
（1）足球在向斜上方飞行过程中，下列能表示足球所受合外力方向的是（ ）
A
B
C
D
幼儿滑梯（金山一模）
某幼儿园的滑梯设计高度为 2.4 m。滑梯轨道设计为直线，轨道和儿童裤料之间的动摩擦因数为 0.4。
21．为使幼儿恰能沿轨道匀速下滑，滑梯轨道的水平跨度应为________m。
22．（计算）若轨道的水平跨度设计为 3.2 m，幼儿从滑梯上沿轨道由静止起下滑到末端需多长时间？（g 取 10 m/s2）
飞机（静安一模）
直升飞机、无人机行驶时不受地面道路限制，可用于搜寻、救援等任务。
23．跳伞员从飞机上跳下，经过一段时间速度增大到 50 m/s 时张开降落伞，若张伞过程用时 1.5 s，伞开后跳伞员速度为 5 m/s，速度方向始终竖直向下，不计空气对跳伞员的作用力，张伞过程中跳伞员受到的平均冲击力大小约为体重的__________倍。（保留 1 位有效数字）
航空航天（静安二模）
牛顿指出地上物体的运动和天上物体的运动遵守相同的力学规律，实现了科学史上的一次伟大统一，为航空航天的发展奠定了基础。
24．火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示航天员对座舱的压力等于他体重的 3 倍，此时飞船的加速度大小为重力加速度的________倍。
中国空间站（闵行一模）
2021 年 6 月 17 日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号 F 遥十二运载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接。航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，这标志着中国人首次进入自己的空间站。
25．（1）火箭竖直起飞时宇航员处于______状态（选涂：A．失重B．平衡C．超重）；
（2）宇航员对座椅的压力_______其受到的支持力（选涂：A．大于B．等于C．小于）。
26．宇航员在空间站里（ ）
A．完全失重，所以没有惯性
B．“飘浮起来”，说明没有受到重力
C．进入核心舱时需借助外力，说明力是改变物体运动状态的原因
27．a
F
空间站
飞船
（简答）右图是飞船与核心舱交会对接时测量空间站质量的原理图。若已知飞船的质量 m 为 3.0×103 kg，其推进器的平均推力 F = 1000 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作 10 s 内，测得飞船和空间站组合体的速度变化量为 0.4 m/s，忽略飞船质量的变化，求空间站的质量 M。
飞行之旅（浦东一模）
某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息见图。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山，更是发现了不少有趣的物理现象。
28．（2分）机场开放了自助值机与行李托运。若经济舱旅客的免费托运限额为 20 kg，超出部分每千克按机票票价的 1.5% 收取费用。该同学将行李放上自动称重系统后，系统内部压力传感器显示的“F – t”图像如图所示，已知该同学的机票票价为 1 000元，g = 10 m/s2。则他还需补缴的金额为__________元。
饮料杯
α
v
29．飞机在空中水平飞行时，该同学将靠背上的小桌板放下，其上放有质量为 m 的饮料杯（含饮料），如图所示。
在飞机水平飞行的一段时间内，该同学发现饮料杯中的液面与小桌板成 α 角，如图 7 所示。则飞机在做__________运动（选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”）。取重力加速度为 g，此时飞机运动的加速度大小为__________。
汽车限速（浦东二模）
《道路交通安全法》规定：机动车在经过学校路段时不得超过 30 km/h。小张驾车去上班，该车质量 m = 2×103 kg，全程车受到的阻力 f = 0.1mg，重力加速度 g 取 10 m/s2。
学校
第1个
减速带
第4个
减速带
200m
5m
30．如图所示，某学校门口路段安置了 4 个距离均为 5 m 减速带（减速带宽度不计），小张的车（可视为质点），在路口由静止开始匀加速启动。
（1）（4分）（简答）汽车经过第 2 个减速带后，小张将车速从 10 m/s 匀加速提升至 15 m/s，恰好到达第 3 个减速带，求此过程中汽车所受合力大小 F。
ΔE
O
1
2
位置
3
4
（2）（3分）在相邻两个减速带之间汽车的机械能随位置区间变化如图所示，汽车在通过最后一个减速带后经过校门。则汽车在经过学校时（ ）超速行为？
A．存在B．不存在
能源（青浦二模）
能源，是指能够提供能量的资源。这里的能量通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。
31．（7分）质量为 1500 kg 的新能源汽车以 10 m/s 的速度在水平面匀速直线前进，通过激光雷达和传感器检测到正前方 22 m 处有静止障碍物时，系统立即自动控制汽车，首先使之做加速度大小为 1 m/s2 的匀减速直线运动，并向驾驶员发出警告。当汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”，汽车切断动力系统，同时提供 12000 N 的总阻力使其做匀减速直线运动，最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。求：
（1）汽车在“紧急制动”过程的加速度大小；
（2）汽车在上述 22 m 的运动全过程中的平均速度的大小。
排球运动（青浦二模）
排球运动是球类运动之一，在我国具有非常高的欢迎度，我国女排曾获得世界五连冠的辉煌记录。
32．（4分）在排球比赛中，某运动员抓住机会打了一个“探头球”，已知来球速度 v1 = 6 m/s，击回的球速度大小为 v2 = 8 m/s，击球时间为 0.2 s，排球的质量为 270 g，则击球时手对球作用力大小为________N，此力方向与_________（“v1”或“v2”）相同。（忽略击球时重力的影响）
天宫空间站（青浦一模）
2022 年 11 月 29 日神舟十五号载人飞船入轨后与空间站组合体进行自主快速交会对接。
33．（3分）航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（ ）
A．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C．梦天实验舱内，相对实验舱静止的水球不受任何外力的作用
D．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大
“中国天眼”：观天巨目、国之重器（青浦一模）
位于我国贵州省平塘县的 500 m 口径球面射电望远镜（FAST），是目前世界上最大的单口径射电望远镜，有“中国天眼”之称。“中国天眼”的灵敏度超群，大幅拓展人类的视野，可以验证和探索很多宇宙奥秘，例如，引力理论验证、星系演化、恒星和行星起源，乃至物质和生命的起源等。
氦气球
34．（8分）如图所示为“中国天眼”维护时的示意图。为不损伤望远镜球面，质量为 m 的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢行走时，氦气球对其有大小恒为 EQ \F(4,5) mg、方向竖直向上的拉力作用。若将人视为质点，此时工作人员对球面的作用力大小为_________，方向为_________；为了维修更高处的镜面，假设工作人员要获得竖直向上的加速度 EQ \F(g,10) ，为尽可能保护镜面，请问工作人员对球面的作用力大小至少为_________，此时工作人员处于_________状态。（选填“超重”、“失重”或“平衡”状态）
冰上运动（松江一模）
冰上运动是人们借助冰刀或其他器材在冰面上进行的一种运动。它主要包括速度滑冰、短道速度滑冰、花样滑冰、冰球和冰壶等。
35．短道速滑比赛中，运动员起跑时冰刀用力向后蹬冰面，运动员向前跑出，这是因为力的作用是______的；冲过终点后运动员并不能立刻停下来，其原因是运动员具有_______。
自驾游（松江一模）
自驾游属于自助旅游的一种类型。自驾游在选择对象、参与程序和体验自由等方面，给旅游者提供了自由自在的空间。
36．舞蹈表演《弄潮涛头立》飘逸而唯美。飞行过程中，质量为 50 kg 演员身上有数根绳索控制速度大小和方向。假设表演中最大飞行速度为 4 m/s，最大加速度为 0.5 m/s2：
（1）（多选）某时刻演员静止在空中，受到两根绳索的拉力，且每根绳索承受的拉力大小相同，则每根绳索的拉力可能为（ ）
A．200 NB．250 NC．500 ND．1 000 N
（2）若演员在竖直方向加速上升的加速度为 0.2 m/s2，此时她处于_______（选涂：A．超重B．失重）；绳索中拉力为______N；
（3）若舞台高度为 51.7 m，演员身高为 170 cm，请定量画出如图身姿从舞台地面用最短时间上升到最高处的速度-时间图像。
轨道上的小车（长宁一模）
实验室中的小车配合直轨道，可以研究多个问题。小车在轨道上运动时，受到的滑动摩擦力比较小。
37.（4分）传感器一般是将非电学量转换成易于传输或测量的______量。分体式位移传感器由发射器和接收器组成，研究小车在轨道上的运动情况时，固定在小车上的发射器同时向接收器发射红外线脉冲和______脉冲。
38.（4分）如图所示，小车静止在水平轨道上，在桌上放一根柱子标记小车中间的初始位置。快速将水平轨道向左拉动一下，小车将在柱子的______（选填“左边”“中间”或“右边”），其理由是：__________________。
交通工具（长宁二模）
我国的高铁、动车四通八达，小轿车也已进入千家万户，这些交通工具大大方便了人们的出行。
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
θ
39．某同学在水平向右行驶的高铁车厢内，放置了一个用量角器自制的加速度测量仪，在一段时间内，测量仪上系有小球的细线与竖直方向成 θ 角，如图所示。则高铁在此时间内向右做______运动，其加速度大小为（ ）
A．gsinθB．gcsθC．gtanθD．gctθ
运动方向
导轨
金属球
强磁铁
激
发
装
置
40．某汽车安全气囊的触发装置如图所示，金属球被强磁铁吸引固定。当汽车受到猛烈撞击，且加速度大于 400 m/s2 时，金属球会脱离强磁铁，并沿导轨运动而接通电路使安全气囊打开。若金属球的质量为 50 g，则强磁铁对金属球的最大引力为______N，当汽车紧急加速时，金属球对强磁铁的压力将_____（选填“变小”“变大”或“不变”）。