4.5 牛顿运动定律的应用（板块模型和传送带模型）同步练习 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

人教2019版高一必修一牛顿运动定律的应用（板块模型和传送带模型） 一．板块模型 1．光滑水平面上静止叠放着物块A和木板B，质量分别为1kg和3kg。t=0时刻给木板B施加一个随时间变化的水平拉力F，拉力F与时间t的关系为F=2+3t（N）。已知A和B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．t=0时刻时B的加速度为零 B．2s末A、B即将相对滑动 C．3s末A、B加速度相同 D．4s末B的加速度为2m/s2 2．如图甲所示，在光滑的水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A。已知木板B的质量为2kg,木块A的质量为1kg,A、B间的动摩擦因数μ=0.5，用一水平力F=6N作用于B，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A．A受到向右的摩擦力 B．A、B间的摩擦力为5N C．B的加速度为0.5m/s2 D．A、B间的摩擦力为2N 3．已知A与B所受重力分别为GA=10N，GB=20N，A与B间的动摩擦因数μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.3，如图甲、乙所示。现在用大小为8N的力F，分别作用在A、B上，则各物体所受摩擦力的情况是（　　） A．甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向左的大小为8N的摩擦力 B．甲图中，A受2N摩擦力水平向右，B受地面的6N摩擦力水平向左 C．乙图中，A受2N摩擦力水平向左，B受地面的9N摩擦力水平向左 D．乙图中，A受2N摩擦力水平向左，B受地面的2N摩擦力水平向右 4．（多选）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2．下列说法正确的是（　　） A．木块受到木板的摩擦力的大小一定是F B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg C．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m+M）g D．木板受到地面摩擦力的大小不一定等于F 5．（多选）如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物体A静止叠放在长木板B的最左端。从某时刻起，用F=8N的水平力向右拉A，经过5s,A运动到B的最右端，物体A的v-t图像如图乙所示。已知A、B的质量分别为2kg、8kg,A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．长木板B的长度为10m B．A、B间的动摩擦因数为0.2 C．若B不固定，B的加速度大小为0.5m/s2 D．若B不固定，A运动到B的最右端所用的时间为10s 6．（多选）如图所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，两物体间动摩擦因数为μ=0.2，已知它们的质量m=2kg,M=1kg,力F作用在m物体上（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2），则（　　） A．当F=4N时，两物体即将发生相对运动 B．当F=6N时，两物体A、B间的摩擦力为2N C．当F=14N时，物体B的加速度为4m/s2 D．当F=14N时，物体A的加速度为5m/s2 7．（多选）滑沙运动是小孩比较喜欢的一项运动，其运动过程可类比为如图所示的模型，倾角为37°的斜坡上有长为1m的滑板，滑板与沙间的动摩擦因数为。小孩（可视为质点）坐在滑板上端，与滑板一起由静止开始下滑小孩与滑板之间的动摩擦因数为0.5，小孩的质量与滑板的质量相等，斜坡足够长，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，下列表述正确的是（　　） A．小孩在滑板上下滑的加速度大小为1.0m/s2 B．小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为1.0m/s2 C．经过的时间，小孩离开滑板 D．小孩离开滑板时的速度大小为m/s 8．（多选）如图所示，质量m1=2kg、长度L=5m的木板A静止在水平面上，木板A的上表面与水平面平行。某时刻一质量m2=3kg的木块B以初速度v0=6m/s从左端滑上木板A的上表面，同时对木板A施加一个水平向右的力F=3N，已知木板A与木块B间的动摩擦因数μ1=0.2，木板A与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．木块B在木板A上滑动时木板A的加速度大小为1m/s2 B．木块B从滑上木板A到两者相对静止所需的时间为1.5s C．木板A与木块B相对静止时共同的加速度大小为0.4m/s2 D．木板A运动的总位移为12m 二.传送带模型 9．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 10．如图，有一水平传送带以v=2m/s的速度匀速转动，现将一物块（可视为质点）轻放在传送带A端，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2，已知传送带长度为LAB=10 m，则（　　） A．物块离开传送带时的速度大小为1 m/s B．物块在传送带上留下的划痕长为1 m C．物块在传送带上运动的时间为4.5 s D．物块在传送带上运动的时间为5 s 11．如图的水平传送带，AB两点的距离为10m，将一物体（可视为质点）轻轻地放在A点，传送带的速度4m/s，物体与传送带间的动摩擦因数为，取。则物体由A运动到B的时间为（　　） A．2.5s B． C．3.5s D．无法确定 12．如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v−t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，g取10 m/s2，则（　　） A．传送带底端到顶端的距离为12 m B．摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 C．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5 D．0 ~ 1 s内物块受到的摩擦力大小等于1 ~ 2 s内的摩擦力大小 13．一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v－t图像如图乙所示，物块到达传送带顶端时速度恰好为零，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2，则（　　） A．传送带底端到顶端的距离为12m B．物块与传送带间的动摩擦因数为 C．摩擦力方向一直与物块运动的方向相同 D．摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 14．如图所示，水平传送带以的速度匀速运转，在其左端无初速度释放一质量为的小滑块，滑块可视为质点，滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带长 L=1m，重力加速度g取。求： （1）滑块达到传送带右端所需时间； （2）滑块在传送带上留下的痕迹长度。 15．国家邮政局监测数据显示，截至2024年3月8日，今年我国快递业务量已达到200.9亿件。快递行业发展势头良好，积极助力消费复苏、经济向好。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θ=30°，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m=1kg，从高h=1.28m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L=2.18m的传送带以速度v=2m/s匀速顺时针转动，重力加速度g=10m/s2。求： （1）物件刚滑到斜面底端时的速度大小； （2）物件与传送带的相对位移大小； （3）物件在传送带上运动的时间。 16．如图所示，足够长的传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带的右端有一固定的足够长斜面，斜面底端与传送带平滑连接。现将一质量的滑块从斜面上距离斜面底端B点的A点由静止释放，滑块第一次经过B点时的速度大小。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，斜面倾角，取重力加速度大小，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块每次经过B点前后瞬间的速度大小不变，求： （1）滑块与斜面间的动摩擦因数； （2）滑块从开始运动到第二次经过B点的时间t。 参考答案 1. B 2. D 3. A 4. BD 5. BC 6. BCD 7. BC 8. BC 9. B 10. .B 11. C 12. D 13. B 14. 1s;1m 15. 3.2m/s;0.18m;1s 16. ;6.125s 学科网（北京）股份有限公司 $$