专题08 牛顿运动定律的应用-备战2024-2025学年高一物理上学期期末真题分类汇编（人教版2019）

专题08 牛顿运动定律的应用 【考点1 牛顿定律与直线运动】 1 【考点2 物体在斜面上滑动】 4 【考点3 连接体问题】 8 【考点4 物块在传送带上运动的问题】 13 【考点5 板块问题】 19 【考点6 牛顿运动定律与图像结合】 26 【考点7 超重和失重】 30 【考点1 牛顿定律与直线运动】 1．（23-24高一上·河南驻马店·期末）中国女航天员王亚平在“天宫一号”利用“质量测量仪”测出指令长聂海胜的质量的实验，其原理如图所示，轻杆穿过光滑限位孔，右端固定有质量可忽略的圆盘支架，左端通过“弹簧一凸轮”机构能够产生一个恒力。首先将聂海胜固定在支架上，然后在力作用下使他发生一段位移，光栅测速系统测出力作用的时间，位移，光屏显示聂海胜的质量为。由此可知恒力的大小约为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】宇航员聂海胜做匀加速直线运动，根据位移公式有 则加速度为 根据牛顿第二定律有 故选C。 2．（23-24高一上·河南周口·期末）（多选）如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度沿中线滑向另一端，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、μ值可能正确的是（　　） A．=2.5m/s B．=1.5m/s C．μ=0.28 D．μ=0.16 【答案】BD 【详解】AB．物块水平沿中线做匀减速直线运动，则 由题干知 x = 1m，t = 1s，v > 0 代入数据有 v0 < 2m/s 故A不符合题意，B符合题意； CD．对物块由牛顿第二定律 由运动学公式 整理有 由于v0 < 2m/s可得 μ < 0.2 故C不符合题意，D符合题意。 故选BD。 3．（23-24高一上·湖南株洲·期末）无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞机，目前正得到越来越广泛的应用。某无人机的质量为20kg，从地面由静止开始匀加速向上起飞，经过4s离地高度h=48m，g取10m/s2。 （1）求无人机匀加速上升时加速度的大小。 （2）若无人机离地48m时开始悬停，此时发动机突然停止提供升力，忽略空气阻力，三秒后无人机离地面多远？ （3）上升过程中无人机是超重还是失重？若无人机恒受到10N的空气阻力，则无人机提供的升力是多少？ 【答案】（1）6m/s2；（2）3m；（3）超重，330N 【详解】（1）根据运动学公式可得 解得无人机匀加速上升时加速度的大小为 （2）无人机离地48m时开始悬停，发动机突然停止提供升力，则无人机做自由落体运动，则有 可知三秒后无人机离地面高为 （3）上升过程中，无人机的加速度向上，处于超重状态；根据牛顿第二定律可得 解得无人机提供的升力为 4．（23-24高一上·江苏无锡·期末）货场一货箱质量为m，工人需要下蹲弓步对货箱施加0.4mg（g为重力加速度）的水平力，货箱才能以的加速度开始沿水平地面运动，运动起来后工人站直并对货箱施加与竖直方向成45°角向下的推力F（未知），如图所示，货箱恰能向前匀速运动。求： （1）货箱与水平地面间的动摩擦因数μ； （2）力F的大小。    【答案】（1）0.2；（2） 【详解】（1）施加水平力时，以货箱为研究对象，水平方向上 竖直方向上 解得 （2）施加如图所示的作用力F时，以货箱为研究对象，水平方向上 竖直方向上 解得 5．（23-24高一上·广东阳江·期末）如图所示，质量M为2kg的长木板 B静止在水平面上。某时刻质量 m=8kg的小物块A，以大小 v0=4m/s的初速度， 从木板的左侧沿木板上表面滑上木板。已知A与B上表面之间的动摩擦因数 μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数 μ2=0.1，取重力加速度 g=10m/s2，长木板B足够长，求： （1）物块A 刚滑上木板时，物块A的加速度大小 a1； （2）物块A 在木板上相对于木板B滑行的距离L。 【答案】（1）2m/s2；（2）1.6m 【详解】（1）对A由牛顿第二定律得 代入数据解得 （2）对B由牛顿第二定律得 代入数据解得 设经过时间t1后，A、B速度相等由速度—时间关系可得 代入数据解得 t1=0.8s v=2.4m/s 物块A 在木板上相对于木板B滑行的距离 【考点2 物体在斜面上滑动】 6．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则木板与斜面之间的动摩擦因数是（　　）。 A．＝ B．＝ C．＝ D．＝ 【答案】A 【详解】木板固定，平衡时，对小球分析有 木板运动后稳定时，对整体分析有 则 根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态。对小球有 而 计算可得 μ= 故选A。 7．（23-24高一上·浙江·期末）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，A为上下滑经过同一点。频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（    ） A．受到的合力较小 B．经过A点的速度较大 C．在A、B之间的运动时间较长 D．在A、B之间的加速度较小 【答案】B 【详解】AD．设斜面的倾角为，滑块上滑阶段，根据牛顿第二定律有 滑块下滑阶段，根据牛顿第二定律有 可得 频闪照片中相邻两滑块间的时间间隔相同，根据 可知图甲中滑块加速度大，是上滑阶段，根据牛顿第二定律可知，图甲中滑块受到的合力较大，故AD错误； B．根据动力学公式 故图甲中滑块经过A点的速度较大，故B正确； C．根据动力学公式 图甲中滑块加速度大，图甲中滑块在A、B之间的运动时间较短，故C错误。 故选B。 8．（23-24高一上·河南洛阳·期末）12月14日洛阳突降暴雪，小朋友带着滑板在户外滑雪，如图所示小朋友和滑板以相同加速度一起沿斜坡加速滑下，小朋友和滑板质量分别为和，滑板和斜坡间动摩擦因数为，小朋友和滑板间动摩擦因数为，斜坡倾角为θ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A． B．小孩对滑板摩擦力方向沿斜面向上 C．小朋友所受的摩擦力大小为 D．小朋友所受的摩擦力大小为 【答案】C 【详解】A．小朋友和滑板以相同加速度一起沿斜坡加速滑下，则有 可得 故A错误； B．小孩受到滑板的摩擦力方向沿斜面向上，则小孩对滑板摩擦力方向沿斜面向下，故B错误； CD．以小朋友和滑板为整体，根据牛顿第二定律可得 以小朋友为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得小朋友所受的摩擦力大小为 故C正确，D错误。 故选C。 9．（23-24高一上·新疆·期末）一个滑雪的人，质量m=50kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=37°，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，已知sin37°=0.6，g=10m/s2，求： (1)滑雪人下滑的加速度； (2)滑雪人下滑时受到的阻力。 【答案】(1)4m/s2，方向沿斜面向下 (2)100N，方向沿斜面向上 【详解】（1）设滑雪的人下滑的加速度大小为a，根据位移时间关系可得 代入数据解得 方向沿斜面向下； （2）对人受力分析，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 方向沿斜面向上。 10．（23-24高一上·北京西城·期末）质量为40kg的雪橇在倾角的斜面上向下滑动（如图甲所示），所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪橇运动的图像如图乙中曲线所示，且AB是曲线在A点的切线，B点坐标为，CD是曲线的渐近线即雪橇最终滑行速度将趋近于10m/s。试求： （1）从图乙分析时刻雪橇的加速度大小； （2）雪橇与斜面间的动摩擦因数； （3）空气阻力与速度的比值k。 【答案】（1）2.5 m/s2；（2）；（3）20N·s/m 【详解】（1）根据图像的斜率可知时刻雪橇的加速度大小为 m/s2=2.5 m/s2 （2）（3）时，雪橇速度为5m/s，由牛顿运动定律得 最终雪橇匀速运动时达到最大速度为10m/s，加速度为0，则有 解得 ，k=20N·s/m 【考点3 连接体问题】 11．（23-24高一上·江苏盐城·期末）如图所示，倾角为的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知B、C间的动摩擦因数为，B通过轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与物块A连接，连接B的一段轻绳与斜面平行，A、B的质量分别为m、M。现给B一初速度，使B沿斜面下滑，C始终处于静止状态，重力加速度为g，则在B下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A．不论A、B的质量大小关系如何，A一定处于超重状态 B．A运动的加速度大小为 C．地面对斜面的一直存在摩擦力 D．水平面对C的支持力小于B、C的总重力 【答案】B 【详解】AB．物体B沿斜面做减速运动，A向上做减速运动，则对B 对物体A 其中 可得 此时A处于失重状态，选项A错误，B正确； CD．物体B对斜面有垂直斜面向下的压力Mgcosθ和沿斜面向下的摩擦力μMgcosθ，因 可知两个力的合力竖直向下，大小等于Mg，则地面对斜面体无摩擦力作用，水平面对C的支持力等于B、C的总重力，选项CD错误。 故选B。 12．（23-24高一上·河北石家庄·期末）如图，固定光滑直角斜面，倾角分别为53°和37°。质量分别都为m的滑块A和B，用不可伸长的轻绳绕过直角处的光滑定滑轮连接。开始按住A使两滑块静止，绳子刚好伸直。松手后，滑块A将沿斜面向下加速，重力加速度为g，下列正确的是（　　） A．A、B的加速度大小为0.1g B．A、B的加速度大小为0.8g C．绳上的张力大小为mg D．绳子对滑轮的作用力为2mg 【答案】A 【详解】对滑块A分析，设绳上张力为T，根据牛顿第二定律可得 对滑块B 联立解得 根据力的合成可知，绳对滑轮的作用力为 故选A。 13．（23-24高一上·山东青岛·期末）（多选）如图，质量为M1和M2的木箱P、Q叠放在平板车上，定滑轮固定在Q上，P右侧连接水平轻绳，轻绳另一端绕过定滑轮连接一质量为m的小球。当平板车沿水平方向运动时，连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为θ，所有物体都与平板车保持相对静止，重力加速度为g。下列说法正确的是（    ） A．平板车运动的加速度方向水平向左，大小为 B．Q对平板车的压力大小等于 C．木箱P受到的静摩擦力方向水平向左，大小为 D．平板车对Q的静摩擦力方向水平向左，大小为 【答案】BD 【详解】A．对小球受力分析可知，平板车运动的加速度方向水平向左，大小为 选项A错误； B．对PQ和小球的整体分析可知，平板车对Q的支持力大小 则Q对平板车的压力大小等于，选项B正确； C．对木箱P分析可得 对小球 可得木箱P受到的静摩擦力方向水平向左，大小为 选项C错误； D．对PQ和小球的整体分析可知，水平方向，平板车对Q的静摩擦力方向水平向左，大小为 选项D正确。 故选BD。 14．（23-24高一上·山东日照·期末）（多选）如图所示，光滑水平面上放置a、b、c、d四个木块，其中a、b的质量为m，c、d的质量为2m，a、b间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为μ，认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现用水平向右的拉力F拉着木块d，使四个木块一起向右做匀加速直线运动，要使四个木块始终保持相对静止，则（　　） A．四个木块一起运动的最大加速度为 B．水平向右的拉力F最大为 C．轻绳上的拉力最大为 D．木块c受到的摩擦力最大为 【答案】AD 【详解】如图所示 设左侧对木块间的摩擦力为，对木块间的摩擦力为，右侧对木块间摩擦力为，右侧对木块间摩擦力为；对左侧下面的大木块有 对左侧小木块有 对右侧小木块有 对右侧大木块有 联立可知 四个物体加速度相同，由以上式子可知一定大于；故应首先达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为，则 联立解得，四个木块一起运动的最大加速度为 水平向右的拉力F最大为 轻绳上的拉力最大为 木块c受到的摩擦力最大为 故选AD。 15．（23-24高一上·四川攀枝花·期末）如图所示，质量m=2kg的物块Р通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为О，轻绳OA与竖直方向的夹角为，轻绳OB水平且与放置在水平桌面上质量M=2.5kg的物块Q相连，P、Q均恰好处于静止状态。已知，重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）轻绳OA，OB的张力大小； （2）物体Q与桌面间的动摩擦因数。 【答案】（1），；（2）0.4 【详解】（1）对物块P与结点O整体分析，根据平衡条件有 ， 解得 ， （2）Q均恰好处于静止状态，摩擦力达到最大静摩擦力，对Q进行分析有 ， 解得 【考点4 物块在传送带上运动的问题】 16．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如图甲所示，沿顺时针方向运动的水平传送带AB，零时刻将一个质量m=1kg的物块轻放在A处，6s末恰好运动到B处，物块6s内的速度一时间图像如图乙所示，物块可视为质点，（重力加速度g=10m/s2）则（　　） A．传送带的长度为24m B．物块相对于传送带滑动的距离8m C．物块运动的位移大小是12m D．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2 【答案】B 【详解】AC．由图得AB长度为物块的位移 16m 故整个传送带的总长不小于，故AC错误； B．6s内传送带的路程为 物块相对于传送带滑动的距离 故B正确； D．由图可知，物块的加速度为 对物块用牛顿第二定律得 解得 故D错误。 故选B。 17．（23-24高一上·天津·期末）在大型物流货场，广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将货物放在传送带的最上端A处，经过1.2s到达传送带的最下端B处。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示，已知重力加速度。由v~t图像可知（　　） A．传送带两端的距离为2.4m B．货物与传送带的动摩擦因数为0.4 C．传送带的倾斜角度为30° D．运送过程中，货物相对传送带的位移为0.8m 【答案】D 【详解】BC．由图象可知，货物在传送带上先做的匀加速直线运动，货物所受摩擦力方向沿传送带向下，则 0.2s后做的匀加速直线运动，货物所受摩擦力方向沿传送带向上，则 联立解得 ， 故BC错误； AD．在图象中，面积代表位移的大小，则货物位移为 皮带位移为 货物相对传送带的位移 故A错误，D正确。 故选D。 18．（23-24高一上·浙江衢州·期末）如图甲是机场和火车站对行李进行安检的水平传送带，如图乙是其简化图。已知传送带以速度大小匀速运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，、间的距离。行李（可视为质点）无初速度地放在处，则下列说法不正确的是（　　） A．起始时行李的加速度大小为 B．行李经过到达处 C．行李到达处时速度大小为 D．行李相对传送带滑过的距离为 【答案】C 【详解】A．起始时，对行李由牛顿第二定律可得 代入数据解得加速度大小为 A正确，不符合题意； BC．设行李与传送带达到共速所用时间为t1，可得 行李做加速运动的位移 行李与传送带共速后，行李随传送带一起做匀速运动，速度大小为v，则有行李做匀速运动的时间为 行李从到达处的时间 B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．行李做加速运动的时间内，传送带运动的位移大小 行李相对传送带滑过的距离为 D正确，不符合题意。 故选C。 19．（23-24高一上·天津·期末）传送带用于传送工件可以提高工作效率。如图所示，水平放置的传送带以恒定的速度v运送工件，工件从最左端A无初速度地放到传送带上，到达最右端B前有一段匀速的过程。工件与传送带之间的动摩擦因数为μ，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即无初速度地放到传送带上最左端，重力加速度为g。求： （1）每个工件在传送带上相对滑动的时间； （2）如果传送带的长度满足：第6个工件刚放上传送带最左端时，恰好第1个工件到达最右端。求传送带的长度； （3）如果传送带的长度为（2）的结果，若要求工件能够一直加速通过传送带，则传送带的速度至少应为多大？ 【答案】（1）；（2）；（3）3v 【详解】（1）由牛顿第二定律可知 工件加速度 a=μg 当工件的速度等于传送带速度时停止相对滑动，工件在传送带上相对滑动的时间 （2）第一个工件对地位移 第6个工件刚放上传送带最左端时，恰好第1个工件到达最右端，匀速运动位移 传送带的长度 （3）若要求工件能够一直加速通过传送带，有 解得传送带的速度至少应为 20．（23-24高一上·四川德阳·期末）如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，另一台倾斜传送，A、B两端的长度与C、D两端的长度相等。倾斜传送带CD高度为，倾角为，B、C间距很近可视为无缝连接。水平传送带AB以的速率顺时针转动，倾斜传送带CD以的速率顺时针转动。物块（可视为质点）以水平向右的初速度（大小未知）冲上A端，经过到达B端，到达B端后速度大小不变地传到倾斜传送带的C端，然后加速运动到D端时物块恰好与传送带共速。物块与水平传送带AB间的动摩擦因数为，物块与倾斜传送带CD间的动摩擦因数为，重力加速度的大小为。求： （1）物块在倾斜传送带CD上的加速度大小和物块到达C端时的速度大小； （2）物块在倾斜传送带CD上产生的划痕长度； （3）通过计算判断物块在水平传送带AB上的运动情况，并求物块的初速度大小。 【答案】（1），；（2）；（3） 【详解】（1）对物块，在倾斜传送带上 解得 根据运动学公式 解得 （2）在倾斜传送带上 解得 （3）（i）若物块是匀速运动到B端，则 解得 物块的运动应该比匀速运动要快，物块应该是先匀减速，以到达B端对物块在水平传送带滑动上 解得 （水平向左） （ii）若物块在水平传送带AB上一直匀减速，则 解得 则 解得 物块在水平传送带上一直匀减速到B端，不成立。 （iii）物块先匀减速后匀速到B端 解得 【考点5 板块问题】 21．（23-24高一上·江西抚州·期末）如图所示，质量为m的木板B放在水平桌面上，质量为2m的物块A放在B上，A受到水平向右的拉力F的作用，已知A与B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列选项正确的是（　　） A．当时，A、B都相对地面静止 B．F为某值，B的加速度可能会超过 C．无论F为何值，A都不可能相对B滑动 D．当时，A、B间的摩擦力为 【答案】D 【详解】A．A与B之间的最大静摩擦力为，B与地面之间的摩擦力最大值为 当 时，A和B会发生滑动，故A错误； B．F足够大时，A和B之间的摩擦力达到最大值，此时B的加速度为 因此B的加速度不会超过，故B错误； C．F足够大时，A和B之间的摩擦力达到最大值，此时A的加速为 当这个加速度大于B的最大加速度时，A就会相对B滑动，故C错误； D．当时，A和B一起运动，对AB用牛顿第二定律有 对A由牛顿第二定律得 此时AB之间摩擦力达到最大值，F也是AB一起运动的最大值，解得 当时AB一起运动，对AB用牛顿第二定律有 对A用牛顿第二定律有 联立解得 故D正确。 故选D。 22．（23-24高一上·北京东城·期末）如图所示，物块A和长木板B叠放在水平地面上，A、B质量相等，A的左边缘与B的左边缘距离为L。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。敲击B，使B立即获得水平向右的初速度，当A、B左边缘对齐时，A、B恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列判断正确的是（　　） A．在A、B左边缘对齐前，B运动的加速度大小 B．在A、B左边缘对齐后，B运动的加速度大小 C．B 被敲击后获得的初速度大小 D．A、B左边缘对齐时，A、B的速度大小 【答案】C 【详解】A．在A、B左边缘对齐前，对B由牛顿第二定律得B运动的加速度大小 A错误； B．在A、B左边缘对齐后，对AB由牛顿第二定律得运动的加速度大小 B错误； CD．在A、B左边缘对齐前，对A由牛顿第二定律得A运动的加速度大小 被敲击后到A、B左边缘对齐时有 解得 C正确，D错误； 故选C。 23．（23-24高一上·河南信阳·期末）如图甲所示，物块A、B 静止叠放在水平地面上，B受到从零开始逐渐增大的水平拉力F的作用，A、B间的摩擦力、B与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量，取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 则下列说法正确的是（　　） A．物块B与地面间的动摩擦因数为0.25 B．物块B与地面间的动摩擦因数为0.1 C．当时，A、B发生相对滑动 D．当时，的加速度随的增大而增大 【答案】B 【详解】CD．根据图乙可知，当时，B与地面间的摩擦力达到最大值，此后随着F的增大A、B保持相对静止一起加速运动，该过程中随着F的增大，A、B之间的静摩擦力逐渐增大，当时，A、B间的静摩擦力达到最大值，此后随着F的继续增大，A、B将发生相对滑动，A在水平方向所受到的合外力达到最大值，即为滑动摩擦力，加速度将恒定不变，故CD错误； AB．根据图乙可知，当时，A、B刚要相对滑动，此时 且此时两者加速度相等，对由牛顿第二定律得 对A、B整体由牛顿第二定律有 代入数据可得 设B与地面间的动摩擦因数为，相对滑动时 代入数据可得 故A错误，B正确。 故选B。 24．（23-24高一上·浙江宁波·期末）如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，两个物体的质量、。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，随时间的变化规律为，则下列说法正确的是（　　） A．内物体的位移是 B．时，物体的速度为 C．时，B物体的加速度大小为 D．时，A、B两物体之间的弹力为 【答案】A 【详解】A．都随时间的变化，但是二者的合力为 由牛顿第二定律得 内物体的位移是 故A正确； BCD．随着t的推移，增大，弹力FAB逐渐减小，当A、B恰好分离时，A、B间的弹力为零，此时两者的加速度仍相等，有 即有 解得 所以在2s内，A、B两物体一直以的加速度做匀加速运动，t=2s后A、B两物体分离， A、B间无相互作用，时，B物体的加速度大小为 若A、B两物体一直以的加速度做匀加速运动，则时，物体的速度为 但是t=2s后A、B两物体分离，物体受力逐渐减小，加速度也减小，所以则时，物体的速度应小于4m/s，故BCD错误。 故选A。 25．（23-24高一上·河南开封·期末）（多选）如图所示，质量为小车静止在足够长的光滑水平地面上。质量为的滑块（视为质点）以的水平向右初速度滑上小车左端，最后在小车的中点与小车共速。滑块与小车的动摩擦因数为0.4，重力加速度取，则（　　） A．滑块滑上小车瞬间，小车的加速度大小为 B．滑块滑上小车瞬间，小车的加速度大小为 C．小车的长度为 D．小车的长度为 【答案】BC 【详解】AB．滑块滑上小车瞬间，对小车进行受力分析，则有 解得 A错误，B正确； CD．滑块滑上小车瞬间，对滑块，则有 滑块从滑上到与小车共速，有 且 解得 C正确，D错误。 故选BC。 26．（23-24高一上·四川德阳·期末）如图所示，质量、长的长木板放在地面上，质量的小滑块在长木板左端，带有底座的倾角为、长为的斜面AB固定在地面上，斜面底端A的水平线与长木板上表面相平，长木板右端与底座左端相距。现用水平向右外力作用在小滑块上，使小滑块和长木板一起向右做匀加速运动，长木板与底座相碰时，立即粘在底座上，小滑块到达A点后撤去外力F，小滑块沿着斜面向上运动。已知滑块与长木板和斜面间的动摩擦因数均为，长号木板与地面间的动摩擦因数为。已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）在长木板与底座相碰前，长木板和小滑块加速度的大小； （2）小滑块到达A点时速度的大小； （3）小滑块在斜面上滑动的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据题意可知，在长木板与底座相碰前，小滑块与长木板一起加速，对整体有 解得 （2）设长木板撞击底座时，长木板和小滑块共同速度为，之后，小滑块在长木板上运动，设加速度为，到达A点的速度为，则： 解得 小滑块在长木板上运动 解得 又有 解得 （3）小滑块沿斜面上滑时 解得 上滑的最大距离 小滑块不能到达斜面顶端B点，上滑时间 在最高点，由于 小滑块将沿斜面加速下滑，小滑块沿斜面下滑时 解得 下滑过程 下滑时间 小滑块在斜面上运动的总时间 【考点6 牛顿运动定律与图像结合】 27．（23-24高一上·安徽合肥·期末）小明乘坐观光电梯时，通过手机上的加速度传感器，记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况，近似处理后得到如图乙所示图像（以向上为正方向）。电梯总质量m=3.0×103kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是（　　） A．电梯在第10s末速度达到最大 B．电梯在1~10s时间内上升的高度为45m C．电梯在1ls到30s内向上做匀速运动且速率为9.5m/s D．电梯在上升过程中受到的最小拉力为3.0×104N 【答案】B 【详解】A．a-t图像的面积表示速度变化，电梯在10s末的速率为0到10s图像的面积。由图像可得，此时图像的面积并非最大，第11s末图像面积有最大值，故电梯在11s末的速度达到最大，故A错误； B．电梯在1~10s内做匀加速直线运动，而1s末的速度为 10s末的速度为 所以电梯在1~10s时间内上升的高度为 故B正确； C．电梯在1ls到30s内向上做匀速运动，其速度大小为 故C错误； D．电梯减速上升过程中，拉力最小，最小拉力在31s到40s之间，其加速度大小为1m/s2，方向竖直向下，根据牛顿第二定律得 解得 故D错误。 故选B。 28．（23-24高一上·山东潍坊·期末）质量为m的物体，静止在粗糙的水平面上，从时刻起，受到一个水平拉力F的作用，F随时间变化的规律如图所示。下列关于物块运动的图像和图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．由题图可知，在之前，外力逐渐增加，初始时，外力F较小，其与物块摩擦力平衡，所以开始一段时间没有加速度，在外力F大于最大静摩擦之后，物块开始运动此时由 整理有 可知，外力F与加速度a呈线性关系。到达之后，外力F不变，所以加速度a也不变，所以对于图像来说，应该初始没有，某时刻后是一条倾斜的直线，之后为一条与t轴平行的直线，故AB错误； CD．有上述分析可知，加速度初始一段时间没有，之后逐渐增加，之后加速度不变，而图像中，斜率代表加速度，所以加速度应该是先没有，之后后逐渐增加，然后不变，而由之前的分析可知，没有加速度时，物体处于静止，也没有速度。综上所述，故C错误，D正确。 故选D。 29．（23-24高一上·安徽宿州·期末）（多选）某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力随时间的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是（　　） A．物体在前内始终向同一方向运动 B．物体在末离出发点最远 C．物体在内做反向匀加速直线运动 D．物体在和在内的运动方向相反 【答案】BD 【详解】ABD．0～2s内，受推力F0作用，沿正方向做匀加速运动，2s末力为，与F0反向，加速度反向，因此物体沿正方向做减速运动，根据对称性可知，4s末速度减小到零，然后再向负方向做加速运动，6s末达到最大值，6～8s内，沿负方向做减速运动．因此前4s向正方向运动后4s向负方向运动。物体在末离出发点最远。故A错误，BD正确； C．物体沿正方向做匀减速运动，沿负方向做匀加速运动，故物体在内不是一直做反向匀加速直线运动，故C错误。 故选BD。 30．（23-24高一上·北京西城·期末）质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图像如图所示。g取，求： （1）0~10s和10s~30s内物体运动的加速度大小； （2）物体与水平面间的动摩擦系数； （3）水平推力F的大小。 【答案】（1），；（2）0.05；（3） 【详解】（1）图像的斜率表示加速度，由题图可知0~10s和10s~30s内物体运动的加速度大小分别为 （2）撤去F后，由牛顿第二定律可得 解得 （3）撤去F前，由牛顿第二定律可得 解得 F=3N 31．（23-24高一上·安徽合肥·期末）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为m的小滑块，斜面倾角，木板受到沿斜面向上拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力F的关系如图乙所示，重力加速度取，，。求： （1）小滑块的质量m及其与木板的动摩擦因数； （2）当拉力时，长木板的加速度大小为多大？ 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）当等于时，加速度为；对整体由平衡条件可得 代入数据解得 当大于时，根据牛顿第二定律得 长木板的加速度为 可知图线的斜率为 图线的纵轴截距为 解得 ，， （2）当拉力时，代入长木板的加速度 解得长木板的加速度为 【考点7 超重和失重】 32．（23-24高一上·天津·期末）在升降电梯的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为65kg，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为52kg，已知重力加速度为g，则在这段时间内，以下说法正确的是（　　） A．该同学所受的重力变小了；所以处于失重状态 B．该同学对体重计的压力大于体重计对他的支持力 C．电梯的加速度大小为，方向一定是竖直向下 D．这段时间内，该电梯一定是在竖直向下加速运动 【答案】C 【详解】A．该同学处于不平衡状态，有竖直方向的加速度，所受重力没变，是支持力变小了，故A错误； B．人对体重计的压力与体重计对人的支持力是作用力与反作用力的关系，大小总相等，故B错误； C．由牛顿第二定律，以竖直向下为正方向 计算可得 故C正确； D．电梯加速度方向是竖直向下的，但速度方向可能向上，也可能向下，故D错误。 故选C。 33．（23-24高一上·广西桂林·期末）在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，王一同学站在体重计上，体重计示数为“60kg”。电梯在运动过程中，某一段时间内王一同学发现体重计示数如图所示，重力加速度为g，在这段时间内下列说法正确的是（  ） A．王一同学所受的重力变小了 B．此时电梯一定正在竖直向下加速运动 C．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D．若王一同学体重计示数为“80kg”，则电梯一定正在向上运动 【答案】C 【详解】A．王一同学处于不平衡状态，有竖直方向的加速度，所受重力没变，是支持力变小了，故A错误； B．同学处于失重状态，可能加速下降，也可能减速上升，故B错误； C．由牛顿第二定律，以竖直向下为正方向 电梯的加速度大小为 故C正确； D．若王一同学体重计示数为“80kg”，同学处于超重状态，可能减速下降，也可能加速上升，故D错误。 故选C。 34．（23-24高一上·江苏盐城·期末）下列关于力与运动的说法中，正确的是（　　） A．物体速度越大，加速度一定也越大 B．把一个力分解为两个分力时，两个分力不可能同时大于合力 C．物体对桌面的压力是由于该物体发生弹性形变而产生的 D．跳水运动员在跳离踏板后上升的过程中，处于超重状态 【答案】C 【详解】A．加速度与速度无直接关系，物体速度越大，加速度不一定也越大，选项A错误； B．把一个力分解为两个分力时，两个分力可能同时大于合力，例如等大反向的两个分力的合力为零，选项B错误； C．物体对桌面的压力是由于该物体发生弹性形变而产生的，选项C正确； D．跳水运动员在跳离踏板后上升的过程中，加速度向下，处于失重状态，选项D错误。 故选C。 35．（23-24高一上·江苏盐城·期末）如图是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图像，纵坐标为压力，横坐标为时间。下列说法正确的是（    ） A．从b到c的过程中，人的加速度方向向下 B．下蹲过程中人始终处于失重状态下 C．下蹲—起立过程中人最大加速度约为 D．内该同学做了2次下蹲—起立的动作 【答案】C 【详解】A．由图像可知，从b到c的过程中，压力大于人的重力，人处于超重状态，人的加速度方向向上，故A错误； BD．下蹲过程中人先向下加速，后向下减速，加速度方向先向下后向上，人先处于失重状态后处于超重状态；起立过程中人先向上加速，后向上减速，加速度方向先向上后向下，人先处于超重状态后处于失重状态；则内该同学做了1次下蹲—起立的动作，故BD错误； C．由图像可知，下蹲—起立过程中人最大加速度约为 故C正确。 故选C。 36．（23-24高一上·江西上饶·期末）蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。一名游客在三清山神仙谷景区体验蹦极，蹦极过程可简化为如图，游客身系弹性绳自高空P点自由下落。图中a点是弹性绳的原长位置，c点是游客所到达的最低点，b点是游客静止地悬吊着时的平衡位置。游客在从P点下落到最低点c的过程中（不计空气阻力），以下说法正确的是（　　） A．P到a的过程中，该游客做自由落体运动，处于失重状态 B．P到a的过程中，该游客做自由落体运动，处于超重状态 C．a到b的过程中，该游客做加速运动，处于超重状态 D．b到c的过程中，该游客做减速运动，处于失重状态 【答案】A 【详解】AB．P到a的过程中，该游客只受重力，做自由落体运动，处于完全失重状态，故A正确，B错误； C．a到b的过程中，重力大于弹力，该游客做加速运动，加速度向下，处于失重状态，故C错误； D．b到c的过程中，弹力大于重力，该游客做减速运动，加速度向上，处于超重状态，故D错误。 故选A。 37．（23-24高一上·新疆乌鲁木齐·期末）（多选）某同学在竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量为的物体．取重力加速度大小，下列说法正确的是（    ） A．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在做匀速直线运动 B．当弹簧秤的示数恒为时，电梯一定处于静止状态 C．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在匀减速下降 D．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在匀加速上升 【答案】AC 【详解】AB．当弹簧秤的示数恒为时，根据 可知此时电梯处于平衡状态，则电梯可能在做匀速直线运动，也可能处于静止状态，故A正确，B错误； C．当弹簧秤的示数恒为时，则有 可知此时电梯的加速度方向向上，电梯可能在匀减速下降，也可能在匀加速上升，故C正确； D．当弹簧秤的示数恒为时，则有 可知此时电梯的加速度方向向下，电梯可能在匀加速下降，也可能在匀减速上升，故D错误。 故选AC。 38．（23-24高一上·山东潍坊·期末）（多选）为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上连续做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，绘制出压力随时间变化的图线如图所示，下列关于该同学受力和运动的分析正确的是（    ） A．从a到b的过程，先失重后超重 B．从a到c的过程，蹲下一次，站起一次 C．从a到c的过程，在b处的速度最大 D．从d到e过程，在做“站起”的动作 【答案】CD 【详解】A．从a到b的过程，力传感器对同学的支持力一直小于同学的重力，同学处于失重状态，故A错误； BD．同学在下蹲过程中先向下加速再向下减速，即先失重后超重，起立过程中先向上加速再向上减速，即先超重后失重，可知从a到c的过程，在做“下蹲”的动作，从d到e过程，在做“站起”的动作，故B错误，D正确； C．从a到b的过程，同学在下蹲过程中向下加速，从b到c的过程，同学在下蹲过程中向下减速，故在b处的速度最大，故C正确。 故选CD。 39．（23-24高一上·河南驻马店·期末）（多选）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹䈝正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间的变化图像如图乙所示。则（　　） A．时刻小球速度最大 B．时刻小球速度最大 C．至时间内，小球速度先增大后减小 D．至时间内，小球处于完全失重状态 【答案】CD 【详解】A．小球落到弹簧表面后，开始压缩弹簧，此后弹簧的弹力开始增大，小球受到的合力减小，但方向仍然向下；当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，故时刻小球速度没有达到最大，故A错误； B．当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，之后弹力继续增大，弹力大于重力，小球向下做减速运动，最低点时弹力最大，由图可知时刻弹力最大，小球速度为0，故B错误； C．至这段时间内，小球受到的弹力逐渐变小，开始时弹力大于重力，小球向上做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大；当弹力小于重力时，小球向上做减速运动，故小球的速度先增大后减小，故C正确； D．至这段时间内，弹簧的弹力为0，说明小球离开弹簧，只受重力作用，具有向下的加速度g，小球处于完全失重状态，故D正确。 故选CD。 40．（23-24高一上·上海浦东新·期末）跳楼机是一种极限游乐设施，它不仅能够带给人们极强的刺激感和兴奋感，还能够锻炼人们的勇气和胆识。通常情况下，跳楼机的塔身高度都在数十米以上，甚至有的高达百米以上。同时，跳楼机的速度也非常快，可以在短时间内将游客提升到高空，然后再瞬间降落，带来极强的刺激感。今年秋游，同学们来到了上海欢乐谷，体验了跳楼机项目——天地双雄。设某同学们质量为50kg，被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅提升到离地面50m高处，然后由静止释放，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零，g取。 (1)求该同学运动过程中的最大速度和运动的总时间。（写出必要的图示、文字说明、公式、演算等） (2)在座椅做自由落体运动的过程中，座椅对同学的作用力为 N；匀减速过程中，座椅对同学的作用力为 N，此时该同学处于 （选填“超重”或“失重”）状态。 【答案】(1)20m/s，4.5s (2) 0 900 超重 【详解】（1）座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动 解得最大速度即减速的初速度 自由落体时间 匀减速运动时间 解得 运动的总时间 （2）[1][2][3]在座椅做自由落体运动的过程中，座椅和同学处于完全失重状态，座椅对同学的作用力为0N，匀减速过程中，座椅对同学的作用力 ， 解得 因为加速度向上，所以处于超重状态。 41．（23-24高一上·天津·期末）如图所示，总质量为200kg的热气球，从地面由静止开始竖直上升时的加速度为，当热气球上升到225m时，开始以5m/s的速度向上匀速运动。假设在运动过程中热气球总质量不变，所受浮力保持不变，所受空气阻力随速度增大而增大，重力加速度。关于热气球在运动中的受力情况，以下说法正确的是（　　） A．运动过程中所受浮力大小为2100N B．加速上升过程中所受空气阻力大小不变 C．加速上升过程一共需要用时30s D．匀速上升时所受空气阻力大小为200N 【答案】A 【详解】A．从地面刚开始竖直上升时，速度为零，故阻力为零，气球受重力和浮力，根据牛顿第二定律，有 F浮-mg=ma 解得 F浮=m（g+a）=200×（10+0.5）N=2100N 浮力保持不变，运动过程中所受浮力大小为2100N。 故A正确； B．加速上升过程中，所受空气阻力随速度增大而增大，故B错误； C．热气球以匀加速上升时，由 解得 加速上升过程中，所受空气阻力随速度增大而增大，热气球做加速度减小的加速运动，故C错误； D．以5m/s匀速上升时，根据平衡条件，有 F浮=mg+f 解得 f=100N 故D错误； 故选A。 42．（23-24高一上·江苏无锡·期末）如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数，取、、，则下列说法错误的是（    ） A．煤块冲上传送带后经1s与传送带速度相同 B．煤块向上滑行的最大位移为8m C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间 D．煤块在传送带上留下的痕迹长为 【答案】D 【详解】A．煤块冲上传送带后，先沿传送带向上做匀减速运动，由牛顿第二定律可得 mgsinθ+μmgcos37°=ma1 解得 a1=10m/s2 设经时间t1煤块与传送带共速，则 v0-a1t1=v 解得 t1=1s 故A正确； B．前1s内，煤块的位移为 共速后，由于 mgsinθ＞μmgcos37° 所以煤块受到的滑动摩擦力方向向上，继续向上做匀减速运动，由牛顿第二定律得 mgsinθ-μmgcos37°=ma2 解得 a2=2m/s2 共速后，煤块继续做匀减速运动的最大位移为 所以煤块向上滑行的最大位移为 x=x1+x2=7m+1m=8m 故B正确； C．煤块速度从v减至零的时间为 煤块上升到最高点后反向做初速度为零、加速度为a2=4m/s2的匀加速直线运动，设从最高点返回到A端所需的时间为t3，则 解得 t3=2s 煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为 t=t1+t2+t3=1s+1s+2s=（2+2）s 故C正确； D．在t1时间内，传送带的位移 x1′=vt1=2×1m=2m 煤块传送带上的划痕长为 L1=x1-x1′=7m-2m=5m 在t2时间内，传送带的位移 x2′=vt2=2×1m=2m 煤块传送带上的划痕长为 L2=x2′-x2=2m-1m=1m 由于两个过程痕迹重叠1m,所以前2s内，煤块在传送带上留下的痕迹长为5m。 在t3时间内，传送带的位移 x3′=vt3=2×2m=4m 煤块传送带上的划痕长为 L3=x+x3′=8m+4m 由于有4m长的痕迹与前面的重叠，所以煤块在传送带上留下的痕迹长为 L=5m+4m+4m=（9+4）m 故D错误。 此题选择错误的，故选D。 43．（23-24高一上·山东济宁·期末）如图所示三个装管，装置甲、乙中桌面光滑，装置丙中桌面粗糙，装置乙中用大小为的力替代重物M进行牵引。不计绳和滑轮质量，三个装置中物块m均由静止做加速运动。物块m在桌面上发生相同位移的过程中，下列说法正确的是（    ） A．装置甲中绳上张力 B．装置甲、乙中物块m的速度变化量相同 C．装置甲中绳上的张力小于装置丙中绳上的张力 D．无论怎么改变M和m的值，装置甲中物块m的加速度都不可能接近g 【答案】C 【详解】A．装置甲中 解得 绳上张力 选项A错误； B．装置乙中物块m的加速度 根据 v2=2ax 可知，甲、乙中物块m的速度变化量不相同，选项B错误； C．装置丙中 解得 即装置甲中绳上的张力小于装置丙中绳上的张力，选项C正确； D．装置甲中 则当M>>m时，装置甲中物块m的加速度接近g，选项D错误。 故选C。 44．（23-24高一上·陕西西安·期末）如图所示，水平面上有一质量为2m的物体A，左端用跨过定滑轮的细线连接着物体B，B、C物体的质量均为m，用轻弹簧相连放置在倾角为θ的斜面上，不计一切摩擦。开始时，物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．在细线被烧断的瞬间，A的加速度大小为gsinθ B．在细线被烧断的瞬间，B的加速度大小为3gsinθ C．剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为gsinθ D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为gsinθ 【答案】A 【详解】A．在细线被烧断前，以A、B、C及弹簧为整体进行受力分析，根据共点力平衡得 在细线被烧断的瞬间，根据牛顿第二定律 得 故A正确； B．在细线被烧断前，对A、B、弹簧进行受力分析，根据共点力平衡得细绳得拉力 在细线被烧断的瞬间对B进行受力分析，根据牛顿第二定律 解得 故B错误； C．剪断弹簧的瞬间，设此时细绳上得拉力为F2，对A由牛顿第二定律得 对B由牛顿第二定律得 解得 故C错误； D．突然撤去外力F的瞬间，这一瞬间弹簧的弹力不变，A、B具有共同的加速度，以A、B为整体根据牛顿第二定律 解得 故D错误。 故选A。 45．（23-24高一上·湖北宜昌·期末）如图（a），一物块在时刻滑上倾角为的固定斜面，其运动的图像如图（b）所示。已知物块质量，运动过程中摩擦力大小恒定，取重力加速度，则物块受到的摩擦力大小f和返回出发点的速度大小v分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】图像与坐标轴围成的面积表示位移，图像的斜率表示加速度，则内物块沿斜面上滑的位移大小为 加速度大小为 由牛顿第二定律有 解得 物块沿斜面下滑时，由牛顿第二定律有 解得 根据速度位移关系式有 解得 故选D。 46．（23-24高一上·浙江丽水·期末）一质量为1kg的物块在粗糙水平面上以v0=8m/s的速度向左运动，现对其施加一水平向右的恒力F=2N，已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，则下列说法正确的是（　　） A．此时物块所受合力为零，将做匀速直线运动 B．此时物块所受摩擦力大小为2N，方向水平向左 C．此时仅将F方向反向，物块将做匀速直线运动 D．F作用5s后，物块将以12m/s的速度向右运动 【答案】C 【详解】B．物块在粗糙水平面上以v0=8m/s的速度向左运动，受向右的摩擦力，有 B错误； A．此时物块所受合力合力 方向水平向右，物块将做匀减速直线运动，A错误； D．根据牛顿定律有 解得 物块减速到0的时间 由于 之后物块静止，D错误； C．若此时仅将F方向反向，则 物块将做匀速直线运动，C正确。 故选C。 47．（23-24高一上·重庆沙坪坝·期末）如图甲所示，在竖直放置的弹簧上放置一物块m，最开始对m施加竖直向下的力F使得弹簧压缩。在时撤去F释放小物块，计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的图线如图乙所示。其中段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是时图线的切线。重力加速度为g，不计弹簧自身重力及空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．弹簧在时刻恢复原长 B． C．弹簧的劲度系数 D．小物块向上的最大位移为 【答案】D 【详解】A．v-t图像的斜率表示物体的加速度，当弹簧在时刻时，物块的加速度为零，所以弹簧的弹力与重力相等，故A错误； B．若物块做匀变速直线运动时 但撤去F后物块做加速度减小的变速运动，匀变速直线运动的位移公式不再适用，故B错误； C．在时物块的加速度为 根据牛顿第二定律 解得 故C错误； D．在t3时刻之后物块做匀变速直线运动，所以t3时刻物块离开了弹簧，离开弹簧后物块上升的最大高度为 所以小物块向上的最大位移为 故D正确。 故选D。 48．（23-24高一上·安徽阜阳·期末）（多选）某快递公司为了提高效率，使用电动传输机输送快件，如图所示，固定斜面的倾角，底端由一小段光滑圆弧与水平传送带平滑连接，某快递物件（视为质点）质量，从高处由静止从斜面上滑下，物件与斜面间的动摩擦因数、与传送带间的动摩擦因数，长度的传送带以速度匀速顺时针转动，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．物件刚滑到斜面底端时的速度大小为 B．物件滑上水平传送带后一直做匀减速运动 C．物件在传送带上运动的时间为0.3s D．物件相对于皮带的位移为0.18m 【答案】AD 【详解】A．物件在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，设物件刚滑到斜面底端时的速度为，物体在斜面上的加速度为，由牛顿第二定律有 又有 解得 故A正确； B．由于，物件在水平传送带上先做匀减速运动再做匀速运动，设物件在水平传送带上匀减速运动的加速度大小为，时间为，由牛顿第二定律有 解得物体做匀减速运动的加速度大小 由运动公式有 减速阶段的位移 则物件先做匀减速后做匀速运动，故B错误； C．物件在水平传送带上做匀减速运动的时间为 物件在水平传送带上匀速运动时间 所以物件在传送带上运动的时间为 解得 故C错误； D．物件与皮带的相对位移大小 故D正确。 故选AD。 49．（23-24高一上·河北沧州·期末）（多选）粗糙水平面上放置一长木板，靠近长木板的左端放一个小物块，如图甲所示，二者均处于静止状态。现对小物块施加一水平向右的拉力，拉力的大小F随时间t的变化关系为（k是常数）。在拉力F的作用下长木板和小物块获得的加速度a随时间t的变化关系如图乙所示。已知长木板与小物块的质量均为m，小物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．时刻对应的拉力为 B．时刻对应的加速度大小为 C．②③图线反映了长木板的加速度随时间变化的规律 D．①图线的斜率大小为③图线的2倍 【答案】CD 【详解】AB．时刻前系统静止，时刻拉力 之后一起加速运动，满足 时刻后长木板和物块间发生相对滑动，长木板的加速度将保持不变，满足 得 选项AB错误； C．二者相对滑动后，长木板的加速度不变，所以②③图线为长木板的加速度随时间的变化规律，C正确； D．二者以相同的加速度做匀加速运动时有 所以③图线的斜率为，发生相对滑动后，对小物块满足 所以①图线的斜率为，①图线的斜率大小为③线的2倍，D正确。 故选CD。 50．（23-24高一上·山东潍坊·期末）（多选）哈尔滨国际冰雪节吸引人们参与冰雪运动，如图所示游乐场中一滑梯abc倾角为α，滑梯ab段和bc段长度均为L，ab段结冰光滑，bc段粗糙，一个质量为m的小朋友从a点无初速沿滑梯滑下，小朋友滑到底端c点时速度恰好为0。重力加速度为g，则（　　） A．小朋友下滑的最大速度为 B．小朋友从a到c下滑的时间为 C．小朋友与滑梯bc段间的动摩擦因数为 D．在bc段下滑的过程中滑梯对小朋友的作用力大小为 【答案】ACD 【详解】A．由题意可知，小朋友在ab段加速运动，在bc段减速，所以其最大速度出现在b点，在ab段有 解得 故A项正确； B．在ab段有 在bc段有 总时间为 故B项错误； C．在bc段有 由牛顿第二定律有 解得 故C项正确； D．在bc段滑梯对小朋友的作用力有支持力和摩擦力，两个力的方向相互垂直，由力的合成有 故D项正确。 故选ACD。 51．（23-24高一上·浙江杭州·期末）如图所示，质量为2kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.4，这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求： （1）铁箱加速度大小和铁箱后壁对木块作用力的大小； （2）水平拉力F的大小： （3）减少拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？（结果保留两位有效数字） 【答案】（1），；（2）；（3） 【详解】（1）根据题意可知，木块恰好能静止在后壁上，设铁箱后壁对木块弹力为，则有 解得 ， 水平方向上，由牛顿第二定律有 解得 铁箱后壁对木块的作用力为 （2）根据题意，对整体，由牛顿第二定律有 解得 （3）根据题意可知，撤去拉力时，铁箱和木块的速度均为 由于，则木块相对铁箱滑动，木块的加速度大小为 铁箱的加速度为 铁箱减速停止的时间为 故木块到达箱右端时，铁箱未能停止。则经木块比铁箱向右多移动距离即铁箱长。即有 解得 52．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如图所示，木板A和物块B叠放在倾角的斜面体上，斜面体固定在水平地面上，斜面的长为6m，木板A长为3m、质量为4kg，上端与斜面顶端对齐，物块B质量为2kg，开始放在A的上端，A与斜面之间动摩擦因数，A、B之间的动摩擦因数，现同时释放A和B，重力加速度g取10m/s2，不计物块B的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)木板A从开始到下端滑到斜面底端所用的时间t=? (2)从开始到A的下端滑到斜面底端的过程中，B对A的位移s=? (3)如果要保持B对A的位移为0，则μ2应该满足什么条件？ 【答案】(1)2s (2)3m (3) 【详解】（1）由题意，设长木板A和物块B运动的加速度大小分别为a1、a2，长木板A运动到斜面底端经历的时间为t，设长木板的长为L，物块B的质量为m，则斜面长为2L，长木板的质量为2m，以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律可得 利用运动学公式可得 解得 （2）以物块B为研究对象，根据牛顿第二定律有 利用运动学公式可得 解得 可知B对A的位移 （3）如果要保持B对A的位移为0，则满足 若A、B之间的摩擦力恰好为最大静摩擦力，有 联立求得 若A、B之间为静摩擦力，且二者一起加速下滑，则 所以，如果要保持B对A的位移为0，则应该满足。 53．（23-24高一上·江西南昌·期末）如图所示，A、B两个小物块用轻绳相连，轻绳绕过位于斜面顶端的轻质滑轮，滑轮与轮轴之间的摩擦不计，倾角为 足够长的斜面固定在水平桌面上，A物块静置于斜面底部，B物块离地面高度为 已知A物块的质量为，B物块的质量为，A物块与斜面间的动摩擦因数 ，重力加速度为 ，，。从t=0s时刻起， 释放B物体，求： （1） B物体下落过程中轻绳拉力大小； （2） B物块落地时的速度大小； （3） 在B物体落地瞬间，绳子突然被剪断，那么从 时刻开始，A物块经过多长时间返回斜面底部。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1） A、B加速度大小相等，设为，设绳子张力为T，对A、B分别分析，由牛顿第二定律可得 解得 ， （2） B由静止开始匀加速下落至刚要落地的过程中，由匀变速直线运动规律得 解得B落地前的速度为 （3） 剪断绳子的瞬间，A沿斜面向上运动的速度等于B落地前的速度，即，可得A沿斜面向上加速运动的时间为 此后A继续沿斜面向上匀减速至速度为0，该过程的加速度为 故A沿斜面向上匀减速运动的时间为 从t=0开始，A沿斜面上滑的位移为 由于A所受摩擦力小于其重力沿斜面向下的分力，因此最后由静止做匀加速下滑至斜面底端，该过程的加速度为 设加速下滑的时间为，则有 解得 所以从时刻开始到A返回斜面底部过程中所用的时间为 54．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图所示，为某工厂卸货装置原理图，货物从货物架上无初速度沿斜面滑下，进入传送带，之后滑上无动力静止在水平面的平板车，平板车将货物运输到卸货员位置处，最后完成卸货工作。已知货物质量为，平板车质量为，货物到传送带的竖直高度，斜面倾角，货物与斜面的动摩擦因数，传送带顺时针匀速转动的速度为，货物与传送带间的动摩擦因数，传送带长度为，货物与平板车间的动摩擦因数为，平板车与地面间的动摩擦因数为，假设平板车与地面间为滑动摩擦。（忽略货物经过、两处的能量损失，取）求： （1）货物从斜面滑至点时的速度大小？ （2）货物在传送带上滑行的时间？ （3）为使货物不从平板车上滑落，平板车至少需要多长？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）在A到B过程中，对货物进行受力分析，由牛顿第二定律 解得 由运动学公式 可得货物运动到B点处速度为 （2）货物滑上传送带上，由牛顿第二定律 解得货物的加速度大小为 货物加速时间为 货物加速位移大小为 货物匀速运动时间为 货物在传送带上的运动总时间为 （3）货物滑上平板车后，由牛顿第二定律 货物的加速度大小为 平板车加速度大小为 货物与平板车共速时 解得 ， 平板车长度至少为 55．（23-24高一上·浙江丽水·期末）竖直平面内有一如图甲所示轨道ABCDE，左、右两侧斜面AB和CD，长度均为l1=2m倾角均为θ＝37°，水平传送带BC长为l2=1.5m（M、N为两小段防抛滑环）。一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）静止在左侧斜面AB底端A点。t=0时刻，在沿斜面向上的推力F作用下，滑块从A点开始沿AB上滑，并经逆时针转动的水平传送带BC滑向右侧轨道CDE。已知推力F始终与滑道平面平行，推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示，滑块经过B、C点能保持速度大小不变，实现顺利转弯；两滑块与斜面及传送带间的动摩擦因数皆为μ=0.5，A处放置一粘性挡板，能粘住滑块不反弹。重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，试求： （1）滑块在斜面AB上运动时的加速度a1的大小； （2）滑块在经过水平传送带上C点的速度vC的大小； （3）滑块最终停在水平面上的位置与D点的距离x； （4）利用该装置可测试同学们的爆发力，即被测者将滑块沿斜面向上从A点以初速度v0推出，通过滑块最终的位置与A点的水平距离x即可比较爆发力。请你写出x与v0的关系式。 【答案】（1）1m/s2；（2）；（3）；（4）见解析 【详解】（1）滑块在AB上运动，根据牛顿第二定律，有 得 （2）假设在斜面上一直做匀加速直线运动，有 可知滑块t=2s刚好到达B点 滑上传送带后， 滑块做匀减速运动： 得 解法二： 假设在斜面上一直做匀加速直线运动 可知滑块t=2s刚好到达B点 由 得 （3）滑块在斜面CD上运动 滑块在DE上运动 得 （4）将滑块沿斜面向上从A点以初速度v0推出 在AB上运动 若到达C点时速度恰好为零，则滑块返回A点，得 即当速度时，x=0 若，则会滑向右侧轨道，停在DE上 得 （） 56．（23-24高一上·浙江·期末）学校物理小组的同学试图探究板块运动的规律，他们找来了一个力的传感器，安装在木板右端，如图甲所示，用水平细绳连接传感器。开始时，使木板静止于光滑水平面上，然后把质量为的物块以初速度滑上木板的左端，同时通过光滑定滑轮对传感器施加一个恒力。多次实验，用不同的恒力拉传感器，可以从传感器中得出拉力F的大小，物块在木板上相对木板滑动的路程为s，不同的F对应不同的s，画出曲线，如图乙所示，其中AB与横轴平行，BC和DE为直线段。若木板的质量、长度，物块可视为质点，与木板之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取，忽略绳子和传感器的质量，绳子足够长且不可伸长，没有弯曲，传感器与滑轮没有相碰。求： （1）若撤去细绳、传感器和恒力，物块滑上木板时，物块和木板的加速度大小； （2）若物块恰好不滑出木板右端，传感器中F的大小； （3）CD所对应的F的大小，以及DE段的函数关系式。 【答案】（1），；（2）；（3）， 【详解】（1）若撤去细绳、传感器和恒力，物块滑上木板时，由牛顿第二定律，对物块有 解得 对木板有 解得 （2）若物块恰好不滑出木板右端，即物块滑倒木板右端时与木板共速，设木板的加速度为，运动时间为，则有 ， 解得 ， 对木板，由牛顿第二定律有 解得 （3）当时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后，能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度做匀加速运动，则有 ， 由于静摩擦力存在最大值，所以 则有 此时 即CD所对应的F的大小为，当时，对应图中段，当两物体速度相等后（达到最大相对位移），物块会继续相对于木板向左滑动，直至回到出发点从木板上滑落，所以物块相对于木板滑动的路程为 在速度未相等前，木板的加速度大小满足 当两者具有共同速度，历时，根据速度时间关系可得 根据位移关系可得 联立解得 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 牛顿运动定律的应用 【考点1 牛顿定律与直线运动】 1 【考点2 物体在斜面上滑动】 2 【考点3 连接体问题】 4 【考点4 物块在传送带上运动的问题】 6 【考点5 板块问题】 9 【考点6 牛顿运动定律与图像结合】 11 【考点7 超重和失重】 13 【考点1 牛顿定律与直线运动】 1．（23-24高一上·河南驻马店·期末）中国女航天员王亚平在“天宫一号”利用“质量测量仪”测出指令长聂海胜的质量的实验，其原理如图所示，轻杆穿过光滑限位孔，右端固定有质量可忽略的圆盘支架，左端通过“弹簧一凸轮”机构能够产生一个恒力。首先将聂海胜固定在支架上，然后在力作用下使他发生一段位移，光栅测速系统测出力作用的时间，位移，光屏显示聂海胜的质量为。由此可知恒力的大小约为（　　） A． B． C． D． 2．（23-24高一上·河南周口·期末）（多选）如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度沿中线滑向另一端，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、μ值可能正确的是（　　） A．=2.5m/s B．=1.5m/s C．μ=0.28 D．μ=0.16 3．（23-24高一上·湖南株洲·期末）无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞机，目前正得到越来越广泛的应用。某无人机的质量为20kg，从地面由静止开始匀加速向上起飞，经过4s离地高度h=48m，g取10m/s2。 （1）求无人机匀加速上升时加速度的大小。 （2）若无人机离地48m时开始悬停，此时发动机突然停止提供升力，忽略空气阻力，三秒后无人机离地面多远？ （3）上升过程中无人机是超重还是失重？若无人机恒受到10N的空气阻力，则无人机提供的升力是多少？ 4．（23-24高一上·江苏无锡·期末）货场一货箱质量为m，工人需要下蹲弓步对货箱施加0.4mg（g为重力加速度）的水平力，货箱才能以的加速度开始沿水平地面运动，运动起来后工人站直并对货箱施加与竖直方向成45°角向下的推力F（未知），如图所示，货箱恰能向前匀速运动。求： （1）货箱与水平地面间的动摩擦因数μ； （2）力F的大小。    5．（23-24高一上·广东阳江·期末）如图所示，质量M为2kg的长木板 B静止在水平面上。某时刻质量 m=8kg的小物块A，以大小 v0=4m/s的初速度， 从木板的左侧沿木板上表面滑上木板。已知A与B上表面之间的动摩擦因数 μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数 μ2=0.1，取重力加速度 g=10m/s2，长木板B足够长，求： （1）物块A 刚滑上木板时，物块A的加速度大小 a1； （2）物块A 在木板上相对于木板B滑行的距离L。 【考点2 物体在斜面上滑动】 6．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则木板与斜面之间的动摩擦因数是（　　）。 A．＝ B．＝ C．＝ D．＝ 7．（23-24高一上·浙江·期末）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，A为上下滑经过同一点。频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（    ） A．受到的合力较小 B．经过A点的速度较大 C．在A、B之间的运动时间较长 D．在A、B之间的加速度较小 8．（23-24高一上·河南洛阳·期末）12月14日洛阳突降暴雪，小朋友带着滑板在户外滑雪，如图所示小朋友和滑板以相同加速度一起沿斜坡加速滑下，小朋友和滑板质量分别为和，滑板和斜坡间动摩擦因数为，小朋友和滑板间动摩擦因数为，斜坡倾角为θ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A． B．小孩对滑板摩擦力方向沿斜面向上 C．小朋友所受的摩擦力大小为 D．小朋友所受的摩擦力大小为 9．（23-24高一上·新疆·期末）一个滑雪的人，质量m=50kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=37°，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，已知sin37°=0.6，g=10m/s2，求： (1)滑雪人下滑的加速度； (2)滑雪人下滑时受到的阻力。 10．（23-24高一上·北京西城·期末）质量为40kg的雪橇在倾角的斜面上向下滑动（如图甲所示），所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪橇运动的图像如图乙中曲线所示，且AB是曲线在A点的切线，B点坐标为，CD是曲线的渐近线即雪橇最终滑行速度将趋近于10m/s。试求： （1）从图乙分析时刻雪橇的加速度大小； （2）雪橇与斜面间的动摩擦因数； （3）空气阻力与速度的比值k。 【考点3 连接体问题】 11．（23-24高一上·江苏盐城·期末）如图所示，倾角为的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知B、C间的动摩擦因数为，B通过轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与物块A连接，连接B的一段轻绳与斜面平行，A、B的质量分别为m、M。现给B一初速度，使B沿斜面下滑，C始终处于静止状态，重力加速度为g，则在B下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A．不论A、B的质量大小关系如何，A一定处于超重状态 B．A运动的加速度大小为 C．地面对斜面的一直存在摩擦力 D．水平面对C的支持力小于B、C的总重力 12．（23-24高一上·河北石家庄·期末）如图，固定光滑直角斜面，倾角分别为53°和37°。质量分别都为m的滑块A和B，用不可伸长的轻绳绕过直角处的光滑定滑轮连接。开始按住A使两滑块静止，绳子刚好伸直。松手后，滑块A将沿斜面向下加速，重力加速度为g，下列正确的是（　　） A．A、B的加速度大小为0.1g B．A、B的加速度大小为0.8g C．绳上的张力大小为mg D．绳子对滑轮的作用力为2mg 13．（23-24高一上·山东青岛·期末）（多选）如图，质量为M1和M2的木箱P、Q叠放在平板车上，定滑轮固定在Q上，P右侧连接水平轻绳，轻绳另一端绕过定滑轮连接一质量为m的小球。当平板车沿水平方向运动时，连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为θ，所有物体都与平板车保持相对静止，重力加速度为g。下列说法正确的是（    ） A．平板车运动的加速度方向水平向左，大小为 B．Q对平板车的压力大小等于 C．木箱P受到的静摩擦力方向水平向左，大小为 D．平板车对Q的静摩擦力方向水平向左，大小为 14．（23-24高一上·山东日照·期末）（多选）如图所示，光滑水平面上放置a、b、c、d四个木块，其中a、b的质量为m，c、d的质量为2m，a、b间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为μ，认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现用水平向右的拉力F拉着木块d，使四个木块一起向右做匀加速直线运动，要使四个木块始终保持相对静止，则（　　） A．四个木块一起运动的最大加速度为 B．水平向右的拉力F最大为 C．轻绳上的拉力最大为 D．木块c受到的摩擦力最大为 15．（23-24高一上·四川攀枝花·期末）如图所示，质量m=2kg的物块Р通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为О，轻绳OA与竖直方向的夹角为，轻绳OB水平且与放置在水平桌面上质量M=2.5kg的物块Q相连，P、Q均恰好处于静止状态。已知，重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）轻绳OA，OB的张力大小； （2）物体Q与桌面间的动摩擦因数。 【考点4 物块在传送带上运动的问题】 16．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如图甲所示，沿顺时针方向运动的水平传送带AB，零时刻将一个质量m=1kg的物块轻放在A处，6s末恰好运动到B处，物块6s内的速度一时间图像如图乙所示，物块可视为质点，（重力加速度g=10m/s2）则（　　） A．传送带的长度为24m B．物块相对于传送带滑动的距离8m C．物块运动的位移大小是12m D．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2 17．（23-24高一上·天津·期末）在大型物流货场，广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将货物放在传送带的最上端A处，经过1.2s到达传送带的最下端B处。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示，已知重力加速度。由v~t图像可知（　　） A．传送带两端的距离为2.4m B．货物与传送带的动摩擦因数为0.4 C．传送带的倾斜角度为30° D．运送过程中，货物相对传送带的位移为0.8m 18．（23-24高一上·浙江衢州·期末）如图甲是机场和火车站对行李进行安检的水平传送带，如图乙是其简化图。已知传送带以速度大小匀速运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，、间的距离。行李（可视为质点）无初速度地放在处，则下列说法不正确的是（　　） A．起始时行李的加速度大小为 B．行李经过到达处 C．行李到达处时速度大小为 D．行李相对传送带滑过的距离为 19．（23-24高一上·天津·期末）传送带用于传送工件可以提高工作效率。如图所示，水平放置的传送带以恒定的速度v运送工件，工件从最左端A无初速度地放到传送带上，到达最右端B前有一段匀速的过程。工件与传送带之间的动摩擦因数为μ，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即无初速度地放到传送带上最左端，重力加速度为g。求： （1）每个工件在传送带上相对滑动的时间； （2）如果传送带的长度满足：第6个工件刚放上传送带最左端时，恰好第1个工件到达最右端。求传送带的长度； （3）如果传送带的长度为（2）的结果，若要求工件能够一直加速通过传送带，则传送带的速度至少应为多大？ 20．（23-24高一上·四川德阳·期末）如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，另一台倾斜传送，A、B两端的长度与C、D两端的长度相等。倾斜传送带CD高度为，倾角为，B、C间距很近可视为无缝连接。水平传送带AB以的速率顺时针转动，倾斜传送带CD以的速率顺时针转动。物块（可视为质点）以水平向右的初速度（大小未知）冲上A端，经过到达B端，到达B端后速度大小不变地传到倾斜传送带的C端，然后加速运动到D端时物块恰好与传送带共速。物块与水平传送带AB间的动摩擦因数为，物块与倾斜传送带CD间的动摩擦因数为，重力加速度的大小为。求： （1）物块在倾斜传送带CD上的加速度大小和物块到达C端时的速度大小； （2）物块在倾斜传送带CD上产生的划痕长度； （3）通过计算判断物块在水平传送带AB上的运动情况，并求物块的初速度大小。 【考点5 板块问题】 21．（23-24高一上·江西抚州·期末）如图所示，质量为m的木板B放在水平桌面上，质量为2m的物块A放在B上，A受到水平向右的拉力F的作用，已知A与B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列选项正确的是（　　） A．当时，A、B都相对地面静止 B．F为某值，B的加速度可能会超过 C．无论F为何值，A都不可能相对B滑动 D．当时，A、B间的摩擦力为 22．（23-24高一上·北京东城·期末）如图所示，物块A和长木板B叠放在水平地面上，A、B质量相等，A的左边缘与B的左边缘距离为L。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。敲击B，使B立即获得水平向右的初速度，当A、B左边缘对齐时，A、B恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列判断正确的是（　　） A．在A、B左边缘对齐前，B运动的加速度大小 B．在A、B左边缘对齐后，B运动的加速度大小 C．B 被敲击后获得的初速度大小 D．A、B左边缘对齐时，A、B的速度大小 23．（23-24高一上·河南信阳·期末）如图甲所示，物块A、B 静止叠放在水平地面上，B受到从零开始逐渐增大的水平拉力F的作用，A、B间的摩擦力、B与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量，取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 则下列说法正确的是（　　） A．物块B与地面间的动摩擦因数为0.25 B．物块B与地面间的动摩擦因数为0.1 C．当时，A、B发生相对滑动 D．当时，的加速度随的增大而增大 24．（23-24高一上·浙江宁波·期末）如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，两个物体的质量、。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，随时间的变化规律为，则下列说法正确的是（　　） A．内物体的位移是 B．时，物体的速度为 C．时，B物体的加速度大小为 D．时，A、B两物体之间的弹力为 25．（23-24高一上·河南开封·期末）（多选）如图所示，质量为小车静止在足够长的光滑水平地面上。质量为的滑块（视为质点）以的水平向右初速度滑上小车左端，最后在小车的中点与小车共速。滑块与小车的动摩擦因数为0.4，重力加速度取，则（　　） A．滑块滑上小车瞬间，小车的加速度大小为 B．滑块滑上小车瞬间，小车的加速度大小为 C．小车的长度为 D．小车的长度为 26．（23-24高一上·四川德阳·期末）如图所示，质量、长的长木板放在地面上，质量的小滑块在长木板左端，带有底座的倾角为、长为的斜面AB固定在地面上，斜面底端A的水平线与长木板上表面相平，长木板右端与底座左端相距。现用水平向右外力作用在小滑块上，使小滑块和长木板一起向右做匀加速运动，长木板与底座相碰时，立即粘在底座上，小滑块到达A点后撤去外力F，小滑块沿着斜面向上运动。已知滑块与长木板和斜面间的动摩擦因数均为，长号木板与地面间的动摩擦因数为。已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）在长木板与底座相碰前，长木板和小滑块加速度的大小； （2）小滑块到达A点时速度的大小； （3）小滑块在斜面上滑动的时间t。 【考点6 牛顿运动定律与图像结合】 27．（23-24高一上·安徽合肥·期末）小明乘坐观光电梯时，通过手机上的加速度传感器，记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况，近似处理后得到如图乙所示图像（以向上为正方向）。电梯总质量m=3.0×103kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是（　　） A．电梯在第10s末速度达到最大 B．电梯在1~10s时间内上升的高度为45m C．电梯在1ls到30s内向上做匀速运动且速率为9.5m/s D．电梯在上升过程中受到的最小拉力为3.0×104N 28．（23-24高一上·山东潍坊·期末）质量为m的物体，静止在粗糙的水平面上，从时刻起，受到一个水平拉力F的作用，F随时间变化的规律如图所示。下列关于物块运动的图像和图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 29．（23-24高一上·安徽宿州·期末）（多选）某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力随时间的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是（　　） A．物体在前内始终向同一方向运动 B．物体在末离出发点最远 C．物体在内做反向匀加速直线运动 D．物体在和在内的运动方向相反 30．（23-24高一上·北京西城·期末）质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的图像如图所示。g取，求： （1）0~10s和10s~30s内物体运动的加速度大小； （2）物体与水平面间的动摩擦系数； （3）水平推力F的大小。 31．（23-24高一上·安徽合肥·期末）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为m的小滑块，斜面倾角，木板受到沿斜面向上拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力F的关系如图乙所示，重力加速度取，，。求： （1）小滑块的质量m及其与木板的动摩擦因数； （2）当拉力时，长木板的加速度大小为多大？ 【考点7 超重和失重】 32．（23-24高一上·天津·期末）在升降电梯的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为65kg，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为52kg，已知重力加速度为g，则在这段时间内，以下说法正确的是（　　） A．该同学所受的重力变小了；所以处于失重状态 B．该同学对体重计的压力大于体重计对他的支持力 C．电梯的加速度大小为，方向一定是竖直向下 D．这段时间内，该电梯一定是在竖直向下加速运动 33．（23-24高一上·广西桂林·期末）在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，王一同学站在体重计上，体重计示数为“60kg”。电梯在运动过程中，某一段时间内王一同学发现体重计示数如图所示，重力加速度为g，在这段时间内下列说法正确的是（  ） A．王一同学所受的重力变小了 B．此时电梯一定正在竖直向下加速运动 C．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D．若王一同学体重计示数为“80kg”，则电梯一定正在向上运动 34．（23-24高一上·江苏盐城·期末）下列关于力与运动的说法中，正确的是（　　） A．物体速度越大，加速度一定也越大 B．把一个力分解为两个分力时，两个分力不可能同时大于合力 C．物体对桌面的压力是由于该物体发生弹性形变而产生的 D．跳水运动员在跳离踏板后上升的过程中，处于超重状态 35．（23-24高一上·江苏盐城·期末）如图是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图像，纵坐标为压力，横坐标为时间。下列说法正确的是（    ） A．从b到c的过程中，人的加速度方向向下 B．下蹲过程中人始终处于失重状态下 C．下蹲—起立过程中人最大加速度约为 D．内该同学做了2次下蹲—起立的动作 36．（23-24高一上·江西上饶·期末）蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。一名游客在三清山神仙谷景区体验蹦极，蹦极过程可简化为如图，游客身系弹性绳自高空P点自由下落。图中a点是弹性绳的原长位置，c点是游客所到达的最低点，b点是游客静止地悬吊着时的平衡位置。游客在从P点下落到最低点c的过程中（不计空气阻力），以下说法正确的是（　　） A．P到a的过程中，该游客做自由落体运动，处于失重状态 B．P到a的过程中，该游客做自由落体运动，处于超重状态 C．a到b的过程中，该游客做加速运动，处于超重状态 D．b到c的过程中，该游客做减速运动，处于失重状态 37．（23-24高一上·新疆乌鲁木齐·期末）（多选）某同学在竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量为的物体．取重力加速度大小，下列说法正确的是（    ） A．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在做匀速直线运动 B．当弹簧秤的示数恒为时，电梯一定处于静止状态 C．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在匀减速下降 D．当弹簧秤的示数恒为时，电梯可能在匀加速上升 38．（23-24高一上·山东潍坊·期末）（多选）为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上连续做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，绘制出压力随时间变化的图线如图所示，下列关于该同学受力和运动的分析正确的是（    ） A．从a到b的过程，先失重后超重 B．从a到c的过程，蹲下一次，站起一次 C．从a到c的过程，在b处的速度最大 D．从d到e过程，在做“站起”的动作 39．（23-24高一上·河南驻马店·期末）（多选）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹䈝正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间的变化图像如图乙所示。则（　　） A．时刻小球速度最大 B．时刻小球速度最大 C．至时间内，小球速度先增大后减小 D．至时间内，小球处于完全失重状态 40．（23-24高一上·上海浦东新·期末）跳楼机是一种极限游乐设施，它不仅能够带给人们极强的刺激感和兴奋感，还能够锻炼人们的勇气和胆识。通常情况下，跳楼机的塔身高度都在数十米以上，甚至有的高达百米以上。同时，跳楼机的速度也非常快，可以在短时间内将游客提升到高空，然后再瞬间降落，带来极强的刺激感。今年秋游，同学们来到了上海欢乐谷，体验了跳楼机项目——天地双雄。设某同学们质量为50kg，被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅提升到离地面50m高处，然后由静止释放，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零，g取。 (1)求该同学运动过程中的最大速度和运动的总时间。（写出必要的图示、文字说明、公式、演算等） (2)在座椅做自由落体运动的过程中，座椅对同学的作用力为 N；匀减速过程中，座椅对同学的作用力为 N，此时该同学处于 （选填“超重”或“失重”）状态。 41．（23-24高一上·天津·期末）如图所示，总质量为200kg的热气球，从地面由静止开始竖直上升时的加速度为，当热气球上升到225m时，开始以5m/s的速度向上匀速运动。假设在运动过程中热气球总质量不变，所受浮力保持不变，所受空气阻力随速度增大而增大，重力加速度。关于热气球在运动中的受力情况，以下说法正确的是（　　） A．运动过程中所受浮力大小为2100N B．加速上升过程中所受空气阻力大小不变 C．加速上升过程一共需要用时30s D．匀速上升时所受空气阻力大小为200N 42．（23-24高一上·江苏无锡·期末）如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数，取、、，则下列说法错误的是（    ） A．煤块冲上传送带后经1s与传送带速度相同 B．煤块向上滑行的最大位移为8m C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间 D．煤块在传送带上留下的痕迹长为 43．（23-24高一上·山东济宁·期末）如图所示三个装管，装置甲、乙中桌面光滑，装置丙中桌面粗糙，装置乙中用大小为的力替代重物M进行牵引。不计绳和滑轮质量，三个装置中物块m均由静止做加速运动。物块m在桌面上发生相同位移的过程中，下列说法正确的是（    ） A．装置甲中绳上张力 B．装置甲、乙中物块m的速度变化量相同 C．装置甲中绳上的张力小于装置丙中绳上的张力 D．无论怎么改变M和m的值，装置甲中物块m的加速度都不可能接近g 44．（23-24高一上·陕西西安·期末）如图所示，水平面上有一质量为2m的物体A，左端用跨过定滑轮的细线连接着物体B，B、C物体的质量均为m，用轻弹簧相连放置在倾角为θ的斜面上，不计一切摩擦。开始时，物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．在细线被烧断的瞬间，A的加速度大小为gsinθ B．在细线被烧断的瞬间，B的加速度大小为3gsinθ C．剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为gsinθ D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为gsinθ 45．（23-24高一上·湖北宜昌·期末）如图（a），一物块在时刻滑上倾角为的固定斜面，其运动的图像如图（b）所示。已知物块质量，运动过程中摩擦力大小恒定，取重力加速度，则物块受到的摩擦力大小f和返回出发点的速度大小v分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 46．（23-24高一上·浙江丽水·期末）一质量为1kg的物块在粗糙水平面上以v0=8m/s的速度向左运动，现对其施加一水平向右的恒力F=2N，已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，则下列说法正确的是（　　） A．此时物块所受合力为零，将做匀速直线运动 B．此时物块所受摩擦力大小为2N，方向水平向左 C．此时仅将F方向反向，物块将做匀速直线运动 D．F作用5s后，物块将以12m/s的速度向右运动 47．（23-24高一上·重庆沙坪坝·期末）如图甲所示，在竖直放置的弹簧上放置一物块m，最开始对m施加竖直向下的力F使得弹簧压缩。在时撤去F释放小物块，计算机通过小物块上的速度传感器描绘出它的图线如图乙所示。其中段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是时图线的切线。重力加速度为g，不计弹簧自身重力及空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．弹簧在时刻恢复原长 B． C．弹簧的劲度系数 D．小物块向上的最大位移为 48．（23-24高一上·安徽阜阳·期末）（多选）某快递公司为了提高效率，使用电动传输机输送快件，如图所示，固定斜面的倾角，底端由一小段光滑圆弧与水平传送带平滑连接，某快递物件（视为质点）质量，从高处由静止从斜面上滑下，物件与斜面间的动摩擦因数、与传送带间的动摩擦因数，长度的传送带以速度匀速顺时针转动，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．物件刚滑到斜面底端时的速度大小为 B．物件滑上水平传送带后一直做匀减速运动 C．物件在传送带上运动的时间为0.3s D．物件相对于皮带的位移为0.18m 49．（23-24高一上·河北沧州·期末）（多选）粗糙水平面上放置一长木板，靠近长木板的左端放一个小物块，如图甲所示，二者均处于静止状态。现对小物块施加一水平向右的拉力，拉力的大小F随时间t的变化关系为（k是常数）。在拉力F的作用下长木板和小物块获得的加速度a随时间t的变化关系如图乙所示。已知长木板与小物块的质量均为m，小物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．时刻对应的拉力为 B．时刻对应的加速度大小为 C．②③图线反映了长木板的加速度随时间变化的规律 D．①图线的斜率大小为③图线的2倍 50．（23-24高一上·山东潍坊·期末）（多选）哈尔滨国际冰雪节吸引人们参与冰雪运动，如图所示游乐场中一滑梯abc倾角为α，滑梯ab段和bc段长度均为L，ab段结冰光滑，bc段粗糙，一个质量为m的小朋友从a点无初速沿滑梯滑下，小朋友滑到底端c点时速度恰好为0。重力加速度为g，则（　　） A．小朋友下滑的最大速度为 B．小朋友从a到c下滑的时间为 C．小朋友与滑梯bc段间的动摩擦因数为 D．在bc段下滑的过程中滑梯对小朋友的作用力大小为 51．（23-24高一上·浙江杭州·期末）如图所示，质量为2kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.4，这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求： （1）铁箱加速度大小和铁箱后壁对木块作用力的大小； （2）水平拉力F的大小： （3）减少拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？（结果保留两位有效数字） 52．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）如图所示，木板A和物块B叠放在倾角的斜面体上，斜面体固定在水平地面上，斜面的长为6m，木板A长为3m、质量为4kg，上端与斜面顶端对齐，物块B质量为2kg，开始放在A的上端，A与斜面之间动摩擦因数，A、B之间的动摩擦因数，现同时释放A和B，重力加速度g取10m/s2，不计物块B的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)木板A从开始到下端滑到斜面底端所用的时间t=? (2)从开始到A的下端滑到斜面底端的过程中，B对A的位移s=? (3)如果要保持B对A的位移为0，则μ2应该满足什么条件？ 53．（23-24高一上·江西南昌·期末）如图所示，A、B两个小物块用轻绳相连，轻绳绕过位于斜面顶端的轻质滑轮，滑轮与轮轴之间的摩擦不计，倾角为 足够长的斜面固定在水平桌面上，A物块静置于斜面底部，B物块离地面高度为 已知A物块的质量为，B物块的质量为，A物块与斜面间的动摩擦因数 ，重力加速度为 ，，。从t=0s时刻起， 释放B物体，求： （1） B物体下落过程中轻绳拉力大小； （2） B物块落地时的速度大小； （3） 在B物体落地瞬间，绳子突然被剪断，那么从 时刻开始，A物块经过多长时间返回斜面底部。 54．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图所示，为某工厂卸货装置原理图，货物从货物架上无初速度沿斜面滑下，进入传送带，之后滑上无动力静止在水平面的平板车，平板车将货物运输到卸货员位置处，最后完成卸货工作。已知货物质量为，平板车质量为，货物到传送带的竖直高度，斜面倾角，货物与斜面的动摩擦因数，传送带顺时针匀速转动的速度为，货物与传送带间的动摩擦因数，传送带长度为，货物与平板车间的动摩擦因数为，平板车与地面间的动摩擦因数为，假设平板车与地面间为滑动摩擦。（忽略货物经过、两处的能量损失，取）求： （1）货物从斜面滑至点时的速度大小？ （2）货物在传送带上滑行的时间？ （3）为使货物不从平板车上滑落，平板车至少需要多长？ 55．（23-24高一上·浙江丽水·期末）竖直平面内有一如图甲所示轨道ABCDE，左、右两侧斜面AB和CD，长度均为l1=2m倾角均为θ＝37°，水平传送带BC长为l2=1.5m（M、N为两小段防抛滑环）。一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）静止在左侧斜面AB底端A点。t=0时刻，在沿斜面向上的推力F作用下，滑块从A点开始沿AB上滑，并经逆时针转动的水平传送带BC滑向右侧轨道CDE。已知推力F始终与滑道平面平行，推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示，滑块经过B、C点能保持速度大小不变，实现顺利转弯；两滑块与斜面及传送带间的动摩擦因数皆为μ=0.5，A处放置一粘性挡板，能粘住滑块不反弹。重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，试求： （1）滑块在斜面AB上运动时的加速度a1的大小； （2）滑块在经过水平传送带上C点的速度vC的大小； （3）滑块最终停在水平面上的位置与D点的距离x； （4）利用该装置可测试同学们的爆发力，即被测者将滑块沿斜面向上从A点以初速度v0推出，通过滑块最终的位置与A点的水平距离x即可比较爆发力。请你写出x与v0的关系式。 56．（23-24高一上·浙江·期末）学校物理小组的同学试图探究板块运动的规律，他们找来了一个力的传感器，安装在木板右端，如图甲所示，用水平细绳连接传感器。开始时，使木板静止于光滑水平面上，然后把质量为的物块以初速度滑上木板的左端，同时通过光滑定滑轮对传感器施加一个恒力。多次实验，用不同的恒力拉传感器，可以从传感器中得出拉力F的大小，物块在木板上相对木板滑动的路程为s，不同的F对应不同的s，画出曲线，如图乙所示，其中AB与横轴平行，BC和DE为直线段。若木板的质量、长度，物块可视为质点，与木板之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取，忽略绳子和传感器的质量，绳子足够长且不可伸长，没有弯曲，传感器与滑轮没有相碰。求： （1）若撤去细绳、传感器和恒力，物块滑上木板时，物块和木板的加速度大小； （2）若物块恰好不滑出木板右端，传感器中F的大小； （3）CD所对应的F的大小，以及DE段的函数关系式。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$