专题突破练习4 动力学中的两类典型模型-【高考DNA解码】2026年高考物理一轮总复习学生用书word（广东专用）

专题突破练习(四)　动力学中的两类典型模型 说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分；本试卷共88分 1．(2024·安徽卷)倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t＝0时在传送带底端无初速度轻放一小物块，如图所示。t0时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到v0。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是(　　) A　　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　　D 2．如图所示，物块M在静止的足够长的倾斜传送带上以速度v0匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，在此传送带的速度由0逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中，以下分析正确的是(　　) A．M下滑的速度不变 B．M开始在传送带上加速到2v0后向下匀速运动 C．M先向下匀速运动，后向下加速运动，最后沿传送带向下匀速运动 D．M受的摩擦力方向始终沿传送带向上 3．(2025·广东汕尾检测)如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速率v1＝2 m/s沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以速度v2＝5 m/s 沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速度大小为v2′。已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．返回光滑水平面时的速度大小为v2′＝2 m/s B．返回光滑水平面时的速度大小为v2′＝5 m/s C．返回光滑水平面的时间为t＝3.5 s D．传送带对物体的摩擦力先向右再向左 4．(多选)如图所示，光滑水平面上放置质量m1＝1 kg且足够长的木板，木板上叠放着质量m2＝2 kg的物块，系统处于静止状态。已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2。现对木板施加水平向右的恒定拉力F，下列说法正确的有(　　) A．若拉力逐渐增大，则物块的加速度也一直增大 B．当拉力等于15 N时，物块与木板刚好发生相对滑动 C．当F＝12 N时，物块与木板间的摩擦力大小为8 N D．当F＝18 N时，0～2 s内物块与木板因摩擦产生的热量为60 J 5．如图所示，静止在水平地面上的木板(厚度不计)质量为m1＝1 kg，与地面间的动摩擦因数μ1＝0.2，质量为m2＝2 kg可看作质点的小物块与木板和地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.4，以v0＝4 m/s的水平速度从木板左端滑上木板，经过t＝0.6 s滑离木板，g取10 m/s2，以下说法正确的是(　　) A．木板的长度为1.68 m B．小物块离开木板时，木板的速度为1.6 m/s C．小物块离开木板后，木板的加速度为2 m/s2，方向水平向右 D．小物块离开木板后，木板与小物块将发生碰撞 6．(多选)(2024·辽宁卷)一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。t＝0时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知t＝0到t＝4t0的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小。t＝4t0时刻，小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是(　　) A．小物块在t＝3t0时刻滑上木板 B．小物块和木板间动摩擦因数为2μ C．小物块与木板的质量比为3∶4 D．t＝4t0之后小物块和木板一起做匀速运动 7．(多选)如图所示，倾角为37°的足够长斜面，上面有一质量为2 kg、长为8 m的长木板Q，木板上下表面与斜面平行。木板Q最上端放置一质量为1 kg的小滑块P。P、Q间光滑，Q与斜面间的动摩擦因数为。若P、Q同时从静止释放，以下关于P、Q两个物体运动情况的描述正确的是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)(　　) A．P、Q两个物体的加速度分别为6 m/s2、4 m/s2 B．P、Q两个物体的加速度分别为6 m/s2、2 m/s2 C．P滑块在Q上的运动时间为1 s D．P滑块在Q上的运动时间为2 s 8．机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1＝0.6 m/s运行的传送带与水平面间的夹角θ＝37°，转轴间距L＝3.95 m。工作人员沿传送方向以速度v2＝1.6 m/s 从传送带顶端推下一件小包裹(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＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a； (2)小包裹通过传送带所需的时间t。 9．(2024·新课标卷)如图，一长度l＝1.0 m的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上，薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动，当薄板运动的距离Δl＝时，物块从薄板右端水平飞出；当物块落到地面时，薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数μ＝0.3，重力加速度大小g＝10 m/s2。求： (1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间； (2)平台距地面的高度。 10．(2025·广东潮州检测)如图所示，在水平长直的轨道上，有一长度L＝2 m的平板车在外力控制下始终保持速度v0＝4 m/s向右做匀速直线运动。某时刻将一质量为m＝1 kg 的小滑块轻放到车上表面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ＝0.2，取g＝10 m/s2，求： (1)小滑块的加速度大小和方向； (2)通过计算判断滑块能否从车上掉下； (3)若当滑块放到车上表面中点的同时对该滑块施加一个与v0同向的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应满足什么条件。 11．(2025·广东佛山调研)如图甲所示，一长方体木板B放在水平地面上，木板B的右端放置着一个小铁块A，在t＝0时刻，同时突然给A、B初速度，其中A的初速度大小为vA＝1 m/s，方向水平向左，B的初速度大小为vB＝14 m/s，方向水平向右，木板B运动的v-t图像如图乙所示。已知A、B的质量相等，A与B及B与地面之间均有摩擦(动摩擦因数不等)，A与B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终没有滑出B，重力加速度g取10 m/s2。(提示：t＝3 s时刻，A、B达到共同速度v＝2 m/s，3 s时刻至A停止运动前，A向右运动的速度始终大于B的速度)求： (1)小铁块A向左运动相对地面的最大位移； (2)B运动的时间及B运动的位移大小。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题突破练习(四) 1．C　[0～t0时间内，物块轻放在传送带上，做加速运动，受力分析可知，物块受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力，合力不变，故做匀加速运动，t0之后，当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力沿传送带向下的分力相等，加速度突变为零，物块做匀速直线运动，故C正确，A、B、D错误。] 2．C　[传送带静止时，物块匀速下滑，故Mg sin θ＝Ff，当传送带速度小于物块速度时，物块受到沿传送带向上的摩擦力，物块继续匀速下滑，当传送带的速度大于物块的速度时，物块受到沿传送带向下的摩擦力，根据受力分析可知，物块向下做加速运动，当速度达到与传送带速度相等时，物块和传送带具有相同的速度匀速下滑，故C正确。] 3．A　[因为传送带足够长，且顺时针转动，又因为v1<v2，则物体会先向左减速直到速度为0，再向右加速，最后匀速，则物体返回光滑水平面时的速度大小为v2′＝2 m/s，故A正确，B错误；由牛顿第二定律得a＝＝＝μg＝2 m/s2，则物体减速的时间为t1＝＝2.5 s，物体减速的位移为x1＝＝6.25 m，物体反向加速的时间为t2＝＝1 s，反向加速的位移为x2＝＝1 m，物体匀速的时间为t3＝＝2.625 s，故物体返回光滑水平面的时间为t＝t1＋t2＋t3＝6.125 s，故C错误；由于物体是先向左减速，后反向加速，最后匀速返回，所以传送带对物体的摩擦力先向右后为0，故D错误。] 4．BCD　[物块与木板发生相对滑动前，二者加速度相等，拉力增大，加速度增大；物块与木板发生相对滑动之后，物块的加速度为am＝μg＝5 m/s2不变，故A错误；假设物块与木板相对静止，对整体F＝(m1＋m2)a，对物块f＝m2a，当F＝15 N时f＝10 N，恰好等于物块与木板间的最大静摩擦力，故物块与木板刚好发生相对滑动，故B正确；当F＝12 N＜15 N时，物块与木板相对静止，对整体F＝(m1＋m2)a′＝3a′，对物块f＝m2a′，可得f＝8 N，故C正确；当F＝18 N＞15 N时，物块与木板相对滑动，物块的加速度a2＝5 m/s2，2 s内的位移x2＝a2t2＝10 m，木板的加速度a1＝＝8 m/s2，2 s内的位移x1＝a1t2＝16 m，因摩擦产生的热量Q＝μm2g(x1－x2)＝60 J，故D正确。] 5．D　[由μ2m2g>μ1(m1＋m2)g知，物块在木板上以a1＝μ2g＝4 m/s2的加速度减速滑行时木板以a2＝＝2 m/s2的加速度向右加速运动，在t＝0.6 s时，物块的速度v1＝v0－a1t＝1.6 m/s，木板的速度v2＝a2t＝1.2 m/s，B错误；0.6 s内物块的位移为x1＝t＝1.68 m，木板的位移x2＝t＝0.36 m，相对位移为Δx＝x1－x2＝1.32 m，即木板长度为1.32 m，A错误；物块离开木板后，木板做减速运动，加速度大小为a3＝μ1g＝2 m/s2，方向向左，C错误；分离后，在地面上物块会滑行x4＝＝＝0.32 m，木板会滑行x3＝＝＝0.36 m，所以二者会相碰，D正确。] 6．ABD　[v-t图像的斜率表示加速度，可知t＝3t0时刻木板的加速度发生改变，故可知小物块在t＝3t0时刻滑上木板，故A正确；结合图像可知t＝3t0时刻，木板的速度为v0＝，设小物块和木板间的动摩擦因数为μ0，由题意可知物块开始滑上木板时的速度为v1＝－μgt0，负号表示方向水平向左，物块在木板上滑动的加速度为a0＝＝μ0g，经过t0时间与木板共速，此时速度大小为v共＝μgt0，方向水平向右，故可得v共－v1＝a0t0，解得μ0＝2μ，故B正确；设木板质量为M，物块质量为m，根据题图可知物块未滑上木板时，木板的加速度为a＝＝μg，故可得F－μMg＝Ma，解得F＝μMg，物块滑上木板后木板的加速度为a′＝＝－μg，此时对木板由牛顿第二定律得F－μ(m＋M)g－μ0mg＝Ma′，解得＝，故C错误；假设t＝4t0之后小物块和木板一起共速运动，对整体F－μ(m＋M)g＝μMg－μMg＝0，故可知此时整体处于平衡状态，假设成立，即t＝4t0之后小物块和木板一起做匀速运动，故D正确。] 7．BD　[对P受力分析，其受重力和Q的支持力作用，根据牛顿第二定律有mPg sin 37°＝，解得aP＝g sin 37°＝6 m/s2，对Q受力分析，其受重力、斜面的支持力、摩擦力和P的压力作用，根据牛顿第二定律有mQg sin 37°－μ(mP＋mQ)g cos 37°＝mQaQ，解得aQ＝2 m/s2，A错误，B正确；设P在Q上面滑动的时间为t，因aP＝6 m/s2＞aQ＝，故P比Q运动更快，根据位移关系有L＝aPt2－aQt2，代入数据解得t＝2 s，C错误，D正确。] 8．解析：(1)小包裹的速度v2大于传送带的速度v1，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可知μmg cos θ－mg sin θ＝ma，解得a＝0.4 m/s2。 (2)根据(1)可知小包裹开始阶段在传送带上做匀减速直线运动，用时t1＝＝ s＝2.5 s，在传送带上滑动的距离为x1＝t1＝×2.5 m＝2.75 m，因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传送带方向上的分力，即μmg cos θ＞mg sin θ，所以小包裹与传送带共速后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为t2＝＝ s＝2 s，所以小包裹通过传送带的时间为t＝t1＋t2＝4.5 s。 答案：(1)0.4 m/s2　(2)4.5 s 9．解析：(1)物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为 a1＝μg＝3 m/s2 薄板做加速运动的加速度 a2＝＝3 m/s2 对物块l＋Δl＝v0t－a1t2 对薄板Δl＝a2t2 联立解得v0＝4 m/s，t＝ s。 (2)物块飞离薄板瞬间，薄板的速度v2＝a2t＝1 m/s，物块飞离薄板后薄板做匀速运动，物块做平抛运动，则当物块落到地面时运动的时间为t′＝＝ s，则平台距地面的高度h＝gt′2＝ m。 答案：(1)4 m/s　 s　(2) m 10．解析：(1)滑块放上车时相对车向左运动，所受滑动摩擦力向右，Ff＝μmg 根据牛顿第二定律有F合＝ma F合＝Ff 得滑块加速度a＝μg＝2 m/s2，方向向右。 (2)滑块放上车后做匀加速直线运动，假设滑块未掉下车，设当经历时间t之后速度达到v0，滑块通过位移x1＝at2且v0＝at 车通过位移x2＝v0t 位移差Δx＝x2－x1 由于Δx>＝1 m，假设不成立，故滑块会掉下来。 (3)所加恒力F的方向与摩擦力方向相同，故滑块所受合力 F合′＝Ff＋F 由牛顿第二定律有F合′＝ma′ 滑块放上车后做匀加速直线运动，设当经历时间t′之后速度达到v0，滑块通过位移x1′＝a′t′2 且v0＝a′t′ 车通过位移x2′＝v0t′ 只需要满足位移差 Δx′＝x2′－x1′≤即可 联立以上各式有F≥6 N。 答案：(1)2 m/s2　方向向右　(2)见解析　(3)F≥6 N 11．解析：(1)由题意结合题图乙可知，0～3 s内A做匀变速运动，速度由v1＝－1 m/s变为v＝2 m/s 则其加速度大小为aA＝＝ m/s2＝1 m/s2，方向水平向右 当A水平向左运动速度减为零时，向左运动的位移最大，则s＝＝0.5 m。 (2)设A与B之间的动摩擦因数为μ1 由牛顿第二定律得μ1mg＝maA 则μ1＝＝0.1 由题图乙可知，0～3 s内B做匀减速运动 其速度由vB＝14 m/s变为v＝2 m/s 则其加速度大小为aB＝＝ m/s2＝，方向水平向左 设B与地面之间的动摩擦因数为μ2，由牛顿第二定律得 μ1mg＋2μ2mg＝maB 则μ2＝＝0.15 3 s之后，B继续向右做匀减速运动，由牛顿第二定律得 2μ2mg－μ1mg＝ma′B 则B的加速度大小为a′B＝2μ2g－μ1g＝2 m/s2，方向水平向左 3 s之后运动的时间为t2＝＝ s＝1 s 则B运动的时间为t＝t1＋t2＝4 s 0～4 s内B的位移xB＝t1＋t2＝25 m，方向水平向右。 答案：(1)0.5 m　(2)4 s　25 m 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$