专题07 牛顿第二定律经典模型（板块模型、传送带模型、弹簧模型、连接体模型、临界问题）（期末真题汇编，云南专用）高一物理上学期

专题07 牛顿第二定律经典模型（板块模型、传送带模型、弹簧模型、连接体模型、临界问题） 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1．（24-25高一上·云南昆明·期末）在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带，如图甲所示。旅客把行李轻放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李从静止开始运动，若传送带足够长，随后它们将保持相对静止，行李随传送带一起前进，简化示意图如图乙所示。若传送带匀速前进的速度，某行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度取。不计挡帘对行李箱的影响，行李箱轻放在传送带上至与传送带共速的过程中，该行李箱在传送带上留下的摩擦痕迹长度为（　　） A． B． C． D． 2．（24-25高一上·云南昆明·期末）如图所示，水平运输带以速度沿顺时针方向匀速率运动。现将一罐头轻放在运输带的左端，到达右端时恰好与运输带速度相同。则罐头在运输带上运动的平均速度大小为（    ） A． B． C． D． 3．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图所示，物块a、b、c质量关系为，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧和相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态，和相对于原长的伸长量分别记为和，现将细线剪断，将物块a的加速度大小记为，将物块b的加速度大小记为，重力加速度大小为g，在剪断的瞬间（　　） A． B． C． D． 4．（24-25高一上·云南昆明·期末）如图所示：光滑水平面上放置质量分别为m和的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一根劲度系数为k的轻弹簧相连，木块间的最大静摩擦力是。现用水平拉力F拉其中一个质量为的木块，使四个木块以同一加速度运动，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的最大伸长量为 B．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间四个木块的加速度不变 C．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块的加速度不变，右边两个木块的加速度变小 D．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块之间的摩擦力不变，右边两个木块之间的摩擦力的大小变为原来的一半，方向与撤去拉力之前相同 5．（24-25高一上·云南西双版纳·期末）如图所示，水平传送带左、右两端间距为，传送带以的速度顺时针匀速转动，将一可视为质点的小物块无初速度地放上传送带的左端，经过一段时间，小物块到达传送带右端且在传送带上留下了一条划痕。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度。下列分析正确的是（　　） A．该过程中，小物块一直受到摩擦力作用 B．该过程用时 C．小物块到达传送带右端时速度大小为 D．该划痕长度为 6．（24-25高一上·云南昭通·期末）如图甲所示为机场航站楼行李处理系统中的一段，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱（可视作质点）以初速度滑上水平传送带，从A点运动到B点的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小行李箱的加速度大小为 B．传送带转动的速度大小为6m/s C．A、B两点间的距离为10m D．小行李箱与传送带的相对位移大小为2m 7．（24-25高一上·云南·期末）如图所示，质量为的物体静止在竖直的轻弹簧上端，质量为的物体用细线悬挂，紧挨在一起但之间无压力，重力加速度为。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（　　） A．弹簧弹力大小为 B．物体的加速度为零 C．物体的加速度大小为 D．物体A、B间的弹力大小为 8．（24-25高一上·云南楚雄·期末）如图所示，质量为、长为的木板静止于光滑水平面上，质量为、可视为质点的滑块静止于木板左端。先用水平向右、大小为的恒定拉力作用于滑块上，一段时间后滑块从木板右端滑离。已知滑块与木板间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A．滑块在木板上滑行时，木板的加速度大小为 B．滑块在木板上滑行时，滑块的加速度大小为 C．从木板开始运动到滑块滑离的过程中，木板运动的位移大小为 D．滑块在木板上滑行的时间为 9．（24-25高一上·云南曲靖·期末）如图所示，一轻质弹簧的左端与竖直墙面固连，其右端与物体固连，质量均为物体间各用一段轻绳连接，其中间绳子绕过轻质定滑轮将二者连接，整个系统处于静止状态，不计一切阻力，弹簧形变在弹性限度内，重力加速度为。间轻绳分别为轻绳1、2、3，下列说法正确的是（　　） A．烧断轻绳2后瞬间，此时的加速度为零 B．烧断轻绳2后瞬间，此时轻绳3的拉力为零 C．烧断轻绳1后瞬间，此时的加速度为 D．烧断轻绳1后瞬间，此时轻绳2的拉力为 10．（24-25高一上·云南文山·期末）如图所示，B球质量是A球质量的2倍，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法不正确的是（　　） A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零 C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为3gsinθ D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零 11．（25-26高一上·云南玉溪·期末）物块A、B叠放在一起静止在粗糙水平地面上，各接触面均水平。物块A、B的质量分别为，，物块A、B之间的动摩擦因数为，物块B与水平地面之间的动摩擦因数为，现对B或A施加水平恒力F作用，分别如图甲、乙所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。考虑A、B分离前的运动，下列说法正确的是（　　） A．甲图中若，A、B之间的摩擦力大小为 B．甲图中若B的加速度大小为，则 C．乙图中若，A、B的加速度大小为 D．乙图中若，B对地面的摩擦力大小为 12．（23-24高一下·云南红河·期末）如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，二者处于静止状态，重力加速度为g。将质量为2m的木块C放在A上的瞬间，则（　　） A．弹簧的弹力大小变为3mg B．弹簧的形变量不变 C．B对水平面的压力大小变为4mg D．A的加速度大小为 13．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图所示，质量为的木板静止在光滑的水平面上，木板上左端静止放着一可视为质点的小滑块，小滑块的质量为，小滑块与木板之间的动摩擦因数为。若用水平向左的拉力作用在木板上，取，则下列说法正确的是（　　） A．小滑块能达到的最大加速度为 B．若时，小滑块和木板之间摩擦力为6N C．若时，小滑块与木板刚好要发生相对滑动 D．若时，小滑块的加速度大小为，木板的加速度大小为 14．（24-25高一上·云南昭通·期末）如图所示，倾斜固定放置的传送带与水平面间的夹角为，传送带两端A、B间的距离，传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动。质量为的足够长的长木板放在水平面上，上表面的左端C点与传送带下端B点平滑连接。质量为的物块轻放在传送带的上端A点，由静止开始沿传送带向下运动。已知物块与传送带和长木板间的动摩擦因数均为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，不计物块的大小，重力加速度g取，，。求： (1)物块刚放在传送带上时的加速度大小； (2)物块在传送带上运动的时间； (3)长木板在水平面上运动的时间。 15．（24-25高一上·云南昭通·期末）如图所示为某建筑工地的传送装置，长为，倾角的传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率顺时针转动，质量的工件（可视为质点）无初速地放在传送带的顶端，经过一段时间工件运动到传动带的底端，工件与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度，。 (1)工件刚开始下滑时的加速度大小； (2)工件由顶端到底端的时间。 16．（24-25高一上·云南·期末）如图所示，质量、长的木板放在倾角的斜坡上。现用一沿斜坡向上且大小的力将木板匀速推到斜坡顶端并固定。将一质量的小物块（可视为质点，图中未画出）从固定木板的最上端由静止释放，经小物块滑离木板。已知斜坡足够长，取，，，求： (1)小物块沿固定木板下滑的加速度大小； (2)木板与斜坡间的动摩擦因数和小物块与木板间的动摩擦因数； (3)若释放小物块的同时解除木板的固定，小物块在木板上运动的时间。 17．（24-25高一上·云南昆明·期末）如图甲所示，在光滑水平面上固定一倾角为的光滑斜面，斜面右端水平地面上放置一质量为M=2kg的水平长木板，斜面右端与长木板等高且平滑连接。现将一质量为m=1kg的滑块自斜面上的某位置A点静止释放，滑块经过B点滑上长木板。从A点开始每隔t=0.2s测量一次滑块在0.2s内的位移量，下表给出了部分测量数据。（重力加速度g=10m/s2）求： 时间间隔（s） 0－0.2 0.2－0.4 0.4－0.6 … 1.0－1.2 1.2－1.4 1.4－1.6 … 位移量x（m） 0.1 0.3 0.5 … 0.9 0.7 0.5 … (1)斜面的倾角θ： (2)物体与长木板之间的动摩擦因数μ和长木板的加速度大小； (3)若释放点A距离B点的长度，则长木板至少要多长才能保证滑块不从长木板滑落。 18．（24-25高一上·云南曲靖·期末）如图所示，一长的倾斜传送带，传送带与水平面的夹角，传送带以的速率沿顺时针匀速运行。在水平面上有质量为，足够长的木板，质量为的滑块静止在木板左端。滑块与木板间动摩擦因数，木板与地面间动摩擦因数，木板左端离传送带，现给木板施加一大小为的水平向左的恒力，地面上有一与木板等高的小挡片可以粘住木板使其停止运动，小挡片与传送带轮子边缘有一小段光滑小圆管道（尺寸略大于滑块），从而使滑块离开木板后可以无能量损失地滑上传送带，不计其通过管道时速度大小的变化。滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带的底端垂直传送带放一挡板，滑块到达传送带底端时与挡板发生碰撞，滑块与挡板碰撞前后的速率不变且碰撞时间忽略不计，滑块可视为质点，不计空气阻力，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求 (1)木板撞到挡片之前，滑块与木板的加速度大小； (2)滑块运动到管道时的速度大小； (3)滑块与挡板碰后第一次沿传送带向上运动至速度为零的过程中，与传送带的划痕长度。 19．（24-25高一上·云南昆明·期末）在某学校科技节上，物理学社设计了一个考验两同学间默契度的挑战活动。如图所示，一质量的木板靠在光滑竖直墙上，一同学用水平恒力将质量的小滑块紧压在木板中央，另一同学用恒力竖直向上拉动木板，若木板和小滑块一起向上运动但不发生相对滑动，则挑战成功。小滑块可看作质点，小滑块与木板间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 (1)若，求木板和小滑块的加速度大小； (2)在（1）条件下经过1s木板恰抽离滑块，求木板的长度； (3)若，要想游戏挑战成功，求的取值范围。 20．（24-25高一上·云南文山·期末）如图所示，有一水平传送带顺时针匀速转动。现将质量m=1kg的物块（可视为质点）从A处静止释放，经传送带运送至B处。已知AB长度L=6.4m，物块与传送带间的动摩擦因数为µ=0.5，传送带速度v0=4m/s，取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)物块在传送带上做加速运动的时间t1； (2)物块在传送带上运动的总时间t。 21．（25-26高一上·云南玉溪·期末）如图甲所示，在倾角足够长的光滑斜面上放着A、B、C三个物块，B、C用轻质弹簧连接，C压在固定在斜面底端的挡板上，靠在一起但不粘连的A和B质量相同，系统处于静止状态。现使A沿斜面缓慢向上移动，测得C对挡板的压力大小随物块A的位移x变化的图像如图乙所示，取重力加速度，，。求： (1)弹簧的劲度系数； (2)物块C的质量； (3)若时刻开始对A施加一平行斜面向上的力F，使物块A沿斜面向上做匀加速运动，力F随时间t变化的规律如图丙所示，求图丙中和的值。 22．（23-24高一下·云南曲靖·期末）如图所示，质量分别为，的物块A和物块B静止在粗糙水平地面上，两物块间用长度为的轻绳连接，物块A与地面间的动摩擦因数，物块B与地面间的动摩擦因数，重力加速度。时刻将的水平恒力作用在物块B上。 （1）求时，物块A的速度大小； （2）时，剪断轻绳，同时撤去恒力F，物块A是否能与物块B碰撞？若不能，求物块A、B间的最短距离；若能，求物块A、B发生碰撞的时刻。 23．（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？ 24．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图甲所示，质量的物体静止在倾角的斜面上，通过传感器测得水平推力随时间变化的图像如图乙所示，在水平推力作用下沿斜面上滑，当速度为0时立马锁定物块。已知重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体与斜面的动摩擦因数，，，假设斜面足够长，求： （1）物体从0时刻开始上滑到被锁定的过程中，各阶段的加速度大小？ （2）物体从0时刻开始上滑到被锁定的过程中运动的总位移大小？ 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 牛顿第二定律经典模型（板块模型、传送带模型、弹簧模型、连接体模型、临界问题） 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1．（24-25高一上·云南昆明·期末）在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带，如图甲所示。旅客把行李轻放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李从静止开始运动，若传送带足够长，随后它们将保持相对静止，行李随传送带一起前进，简化示意图如图乙所示。若传送带匀速前进的速度，某行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度取。不计挡帘对行李箱的影响，行李箱轻放在传送带上至与传送带共速的过程中，该行李箱在传送带上留下的摩擦痕迹长度为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】行李箱的加速度 加速度到与行李箱共速时的时间 行李箱在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 故选B。 2．（24-25高一上·云南昆明·期末）如图所示，水平运输带以速度沿顺时针方向匀速率运动。现将一罐头轻放在运输带的左端，到达右端时恰好与运输带速度相同。则罐头在运输带上运动的平均速度大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】罐头受到恒定的摩擦力作用，到达运输带右端时恰好与运输带速度相同，说明在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可知，罐头在运输带上运动的平均速度大小为 故选B。 3．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图所示，物块a、b、c质量关系为，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧和相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态，和相对于原长的伸长量分别记为和，现将细线剪断，将物块a的加速度大小记为，将物块b的加速度大小记为，重力加速度大小为g，在剪断的瞬间（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】CD．物块b、c受力平衡，设质量为m，分别有 可得 故C正确，D错误； AB．将细线剪断的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以b、c受力不变，仍然平衡，加速度为零，即 对a分析，由牛顿第二定律得 解得 故AB错误。 故选C。 4．（24-25高一上·云南昆明·期末）如图所示：光滑水平面上放置质量分别为m和的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一根劲度系数为k的轻弹簧相连，木块间的最大静摩擦力是。现用水平拉力F拉其中一个质量为的木块，使四个木块以同一加速度运动，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的最大伸长量为 B．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间四个木块的加速度不变 C．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块的加速度不变，右边两个木块的加速度变小 D．若突然撤去拉力，则撤去拉力的瞬间左边两个木块之间的摩擦力不变，右边两个木块之间的摩擦力的大小变为原来的一半，方向与撤去拉力之前相同 【答案】AD 【详解】A．弹簧的最大伸长量时，右边木块间摩擦力恰好达到最大值，对左边m、2m和右边m，由牛顿第二定律有 对左边m、2m，由牛顿第二定律有 联立解得， 故A正确； B．若突然撤去拉力瞬间，弹簧弹力不变，左边两个木块受力不变，加速度不变；而撤去拉力瞬间，右边两个木块受力发生改变，其合力发生改变，加速度发生改变，故B错误； C．未撤去力前，整体加速度大小 弹簧弹力 突然撤去拉力瞬间，左侧两个木块加速度不变，但右边两木块加速度大小为 可知右边两个木块的加速度大小不变，故C错误； D．以上分析可知，突然撤去拉力瞬间，左边两个木块受力不变，加速度不变，故左边两个木块之间的摩擦力不变；但对右边两木块，未撤去力前，对右边2m，由牛顿第二定律有 联立解得 分析可知方向水平向左；撤去拉力的瞬间，对右边2m，由牛顿第二定律有 分析可知方向水平向左，故D正确。 故选AD。 5．（24-25高一上·云南西双版纳·期末）如图所示，水平传送带左、右两端间距为，传送带以的速度顺时针匀速转动，将一可视为质点的小物块无初速度地放上传送带的左端，经过一段时间，小物块到达传送带右端且在传送带上留下了一条划痕。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度。下列分析正确的是（　　） A．该过程中，小物块一直受到摩擦力作用 B．该过程用时 C．小物块到达传送带右端时速度大小为 D．该划痕长度为 【答案】BD 【详解】ABC．对小物块，由牛顿第二定律有 解得加速度大小为 物块达到与传送带相同速度所用时间为 此过程小物块的位移为 之后小物块和传送带保持相对静止匀速运动到右端，小物块到达传送带右端时速度大小为；匀速阶段小物块不受摩擦力，匀速运动的时间为 所以总时间为 故AC错误，B正确； D．小物块在加速阶段与传送带发生的相对位移大小为 则划痕长度为，故D正确。 故选BD。 6．（24-25高一上·云南昭通·期末）如图甲所示为机场航站楼行李处理系统中的一段，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱（可视作质点）以初速度滑上水平传送带，从A点运动到B点的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小行李箱的加速度大小为 B．传送带转动的速度大小为6m/s C．A、B两点间的距离为10m D．小行李箱与传送带的相对位移大小为2m 【答案】AD 【详解】AB．由图像可知，小行李箱开始做匀减速直线运动，后与传送带一起匀速运动，则小行李箱的初速度为6m/s，而传送带转动的速度v大小为2m/s，1s后二者共速，所以 故A正确，B错误； C．根据图像，小行李箱在前3s内运动的距离为 则A、B两点间的距离为8m，故C错误； D．根据图像，在前3s内传送带传动的路程为 所以小行李箱与传送带的相对位移大小为 故D正确。 故选AD。 7．（24-25高一上·云南·期末）如图所示，质量为的物体静止在竖直的轻弹簧上端，质量为的物体用细线悬挂，紧挨在一起但之间无压力，重力加速度为。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（　　） A．弹簧弹力大小为 B．物体的加速度为零 C．物体的加速度大小为 D．物体A、B间的弹力大小为 【答案】AC 【详解】A．未剪断细线时，之间无压力，则此时弹簧的弹力与物体A的重力平衡，即 剪断细线的瞬间，弹簧形变不变，弹力不变，依然为， A正确； BC．剪断细线的瞬间，AB整体受力分析，则有 解得 B错误，C正确； D．单独对B受力分析则有 解得 即AB之间的弹力大小为，D错误。 故选AC。 8．（24-25高一上·云南楚雄·期末）如图所示，质量为、长为的木板静止于光滑水平面上，质量为、可视为质点的滑块静止于木板左端。先用水平向右、大小为的恒定拉力作用于滑块上，一段时间后滑块从木板右端滑离。已知滑块与木板间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A．滑块在木板上滑行时，木板的加速度大小为 B．滑块在木板上滑行时，滑块的加速度大小为 C．从木板开始运动到滑块滑离的过程中，木板运动的位移大小为 D．滑块在木板上滑行的时间为 【答案】AC 【详解】AB．对滑块受力分析有 解得 对木板受力分析有 解得 A正确，B错误； CD．在滑块滑离木板的过程中，根据运动学规律则有 解得 该过程中木板的位移大小 C正确，D错误。 故选AC。 9．（24-25高一上·云南曲靖·期末）如图所示，一轻质弹簧的左端与竖直墙面固连，其右端与物体固连，质量均为物体间各用一段轻绳连接，其中间绳子绕过轻质定滑轮将二者连接，整个系统处于静止状态，不计一切阻力，弹簧形变在弹性限度内，重力加速度为。间轻绳分别为轻绳1、2、3，下列说法正确的是（　　） A．烧断轻绳2后瞬间，此时的加速度为零 B．烧断轻绳2后瞬间，此时轻绳3的拉力为零 C．烧断轻绳1后瞬间，此时的加速度为 D．烧断轻绳1后瞬间，此时轻绳2的拉力为 【答案】BD 【详解】AB．轻绳2烧断之前，物块都处于平衡状态，轻质弹簧的弹力为 轻绳2烧断瞬间，弹簧的弹力不变，a、b的加速度相等，其大小为 c、d做自由落体运动，则轻绳3的拉力为零，故A错误，B正确； CD．烧断轻绳1后瞬间，将cd看作整体，有 对b有 解得， 故C错误，D正确； 故选BD。 10．（24-25高一上·云南文山·期末）如图所示，B球质量是A球质量的2倍，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法不正确的是（　　） A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零 C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为3gsinθ D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零 【答案】BC 【详解】B．系统原来静止，根据平衡条件可知，对B球，有 对A球，有 细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生改变，则B球受力情况未变，瞬时加速度为零，故B正确； ACD．对A球，根据牛顿第二定律得 方向沿斜面向下，故AD错误，C正确。 故选BC。 11．（25-26高一上·云南玉溪·期末）物块A、B叠放在一起静止在粗糙水平地面上，各接触面均水平。物块A、B的质量分别为，，物块A、B之间的动摩擦因数为，物块B与水平地面之间的动摩擦因数为，现对B或A施加水平恒力F作用，分别如图甲、乙所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。考虑A、B分离前的运动，下列说法正确的是（　　） A．甲图中若，A、B之间的摩擦力大小为 B．甲图中若B的加速度大小为，则 C．乙图中若，A、B的加速度大小为 D．乙图中若，B对地面的摩擦力大小为 【答案】AD 【详解】AB．甲图中，物块A的最大加速度为 解得 若，对A、B整体进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 可知A、B没有发生相对运动，则A、B之间的摩擦力大小为N 若B的加速度大小为，则两物体发生相对滑动，对B进行分析，根据牛顿第二定律有 解得N 故A正确，B错误； C．乙图中，由于 可知，无论恒力F多大，物块B始终处于静止状态，B的加速度始终为0，故C错误； D．乙图中若，由于 A相对于B向右运动，B处于静止，对B进行分析，根据平衡条件有 根据牛顿第三定律可知，B对地面的摩擦力大小为，故D正确。 故选AD。 12．（23-24高一下·云南红河·期末）如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，二者处于静止状态，重力加速度为g。将质量为2m的木块C放在A上的瞬间，则（　　） A．弹簧的弹力大小变为3mg B．弹簧的形变量不变 C．B对水平面的压力大小变为4mg D．A的加速度大小为 【答案】BD 【详解】A．木块C放在A上的瞬间，弹簧没有发生突变，弹力大小不变，即弹簧的弹力大小仍然为mg，故A错误； B．结合上述可知，木块C放在A上的瞬间，弹簧没有发生突变，弹簧的形变量不变，故B正确； C．结合上述可知，木块C放在A上的瞬间，弹簧没有发生突变，B对水平面的压力大小与没有放C之前一样，即变为B对水平面的压力大小为2mg，故C错误； D．结合上述可知，A所受弹力与A的重力平衡，对A、C整体，根据牛顿第二定律有 解得 故D正确。 故选BD。 13．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图所示，质量为的木板静止在光滑的水平面上，木板上左端静止放着一可视为质点的小滑块，小滑块的质量为，小滑块与木板之间的动摩擦因数为。若用水平向左的拉力作用在木板上，取，则下列说法正确的是（　　） A．小滑块能达到的最大加速度为 B．若时，小滑块和木板之间摩擦力为6N C．若时，小滑块与木板刚好要发生相对滑动 D．若时，小滑块的加速度大小为，木板的加速度大小为 【答案】ACD 【详解】A．以小滑块为研究对象，由牛顿第二定律 解得小滑块的最大加速度为 故A正确； BC．把小滑块和木板看成整体为研究对象，小滑块在木板上滑动时的最小拉力为 解得 若时，小滑块相对木板静止，把小滑块和木板看成一个整体时，由牛顿第二定律有 解得 对木板进行分析，由牛顿第二定律有 解得小滑块和木板之间摩擦力为 若时，由于 得小滑块与木板刚好要发生相对滑动，故B错误，C正确； D．若时，由于 可知小滑块在木板上滑动，对小滑块进行分析，由A可知加速度大小为，对木板进行分析，由牛顿第二定律有 解得 故D正确。 故选ACD。 14．（24-25高一上·云南昭通·期末）如图所示，倾斜固定放置的传送带与水平面间的夹角为，传送带两端A、B间的距离，传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动。质量为的足够长的长木板放在水平面上，上表面的左端C点与传送带下端B点平滑连接。质量为的物块轻放在传送带的上端A点，由静止开始沿传送带向下运动。已知物块与传送带和长木板间的动摩擦因数均为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，不计物块的大小，重力加速度g取，，。求： (1)物块刚放在传送带上时的加速度大小； (2)物块在传送带上运动的时间； (3)长木板在水平面上运动的时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设物块在传送带上开始滑动时加速度大小为，则有 解得 （2）设达到共速的时间为，则 运动的位移 因为，所以之后物体做匀速运动 设物块匀速运动的时间为，则 所以物块在传送带上的时间为 （3）物块滑上长木板后做匀减速直线运动，加速度大小为 长木板做匀加速直线运动的加速度大小设为，由牛顿第二定律有 设物块滑上长木板与长木板共速所用的时间为，共同速度为。根据运动学公式可知， 共速后，物块与长木板共同运动的加速度大小为， 共速后又运动的时间为， 所以，长木板运动的总时间为 15．（24-25高一上·云南昭通·期末）如图所示为某建筑工地的传送装置，长为，倾角的传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率顺时针转动，质量的工件（可视为质点）无初速地放在传送带的顶端，经过一段时间工件运动到传动带的底端，工件与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度，。 (1)工件刚开始下滑时的加速度大小； (2)工件由顶端到底端的时间。 【答案】(1)12m/s2 (2)1.25s 【详解】（1）工件刚开始下滑时工件相对传送带滑动，由牛顿第二定律得：mgsin37°+μmgcos37°=ma 代入数据解得：a=12m/s2 （2）工件加速到与传送带速度相等需要的时间 该过程的位移 由于tan37°=μ，工件与传送带共速后相对传送带静止一起做匀速直线运动，工件匀速运动的时间 工件由顶端到底端的时间t=t1+t2=0.5s+0.75s=1.25s 16．（24-25高一上·云南·期末）如图所示，质量、长的木板放在倾角的斜坡上。现用一沿斜坡向上且大小的力将木板匀速推到斜坡顶端并固定。将一质量的小物块（可视为质点，图中未画出）从固定木板的最上端由静止释放，经小物块滑离木板。已知斜坡足够长，取，，，求： (1)小物块沿固定木板下滑的加速度大小； (2)木板与斜坡间的动摩擦因数和小物块与木板间的动摩擦因数； (3)若释放小物块的同时解除木板的固定，小物块在木板上运动的时间。 【答案】(1) (2)， (3) 【详解】（1）由题可知 解得小物块沿固定木板下滑的加速度大小 （2）木板沿斜面匀速运动时，则有 代入数据解得 小物块下滑时，则有 结合上述结论解得 （3）对物块而言，由于物块受力情况不变，故物块的加速度不变，即 当解除木板固定，对木板受力分析如图所示 根据牛顿第二定律可得 解得 物块滑离木板时，则有 代入数据解得 17．（24-25高一上·云南昆明·期末）如图甲所示，在光滑水平面上固定一倾角为的光滑斜面，斜面右端水平地面上放置一质量为M=2kg的水平长木板，斜面右端与长木板等高且平滑连接。现将一质量为m=1kg的滑块自斜面上的某位置A点静止释放，滑块经过B点滑上长木板。从A点开始每隔t=0.2s测量一次滑块在0.2s内的位移量，下表给出了部分测量数据。（重力加速度g=10m/s2）求： 时间间隔（s） 0－0.2 0.2－0.4 0.4－0.6 … 1.0－1.2 1.2－1.4 1.4－1.6 … 位移量x（m） 0.1 0.3 0.5 … 0.9 0.7 0.5 … (1)斜面的倾角θ： (2)物体与长木板之间的动摩擦因数μ和长木板的加速度大小； (3)若释放点A距离B点的长度，则长木板至少要多长才能保证滑块不从长木板滑落。 【答案】(1)30° (2)0.5； (3)0.6m 【详解】（1）由表格中数据可知，在0~0.6s滑块做匀加速直线运动，有，根据 求得 滑块在斜面上，由牛顿第二定律有 联立得 （2）在1.0~1.6s滑块在木板上匀减速直线运动，有，根据 求得 在木板上根据牛顿第二定律，对滑块有 求得 对长木板有 求得木板加速度 （3）设滑块滑至B点速度为，有 设滑块从滑上长木板至与板共速所用时间为，滑块位移为，木板位移为共速时，有，，， 联立求得，长木板最短长度 18．（24-25高一上·云南曲靖·期末）如图所示，一长的倾斜传送带，传送带与水平面的夹角，传送带以的速率沿顺时针匀速运行。在水平面上有质量为，足够长的木板，质量为的滑块静止在木板左端。滑块与木板间动摩擦因数，木板与地面间动摩擦因数，木板左端离传送带，现给木板施加一大小为的水平向左的恒力，地面上有一与木板等高的小挡片可以粘住木板使其停止运动，小挡片与传送带轮子边缘有一小段光滑小圆管道（尺寸略大于滑块），从而使滑块离开木板后可以无能量损失地滑上传送带，不计其通过管道时速度大小的变化。滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带的底端垂直传送带放一挡板，滑块到达传送带底端时与挡板发生碰撞，滑块与挡板碰撞前后的速率不变且碰撞时间忽略不计，滑块可视为质点，不计空气阻力，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求 (1)木板撞到挡片之前，滑块与木板的加速度大小； (2)滑块运动到管道时的速度大小； (3)滑块与挡板碰后第一次沿传送带向上运动至速度为零的过程中，与传送带的划痕长度。 【答案】(1)， (2) (3)1m 【详解】（1）分别对滑块和木板，根据牛顿第二定律有， 解得， 由于，所以两物体不会相对静止，故加速度分别为，。 （2）木板运动到管道时，有 解得s 滑块相对木板向右运动的位移为m 滑块的速度为 木板被粘住后，滑块做减速运动，加速度为，根据速度—位移公式有 解得 （3）滑块滑到传送带后，向下运动，根据牛顿第二定律有 解得 运动到P点的过程中，根据速度—位移公式有 解得 反弹后速度不变，与传送带共速前，根据牛顿第二定律有 解得 根据速度—时间公式有s 划痕为m 共速后，滑块的加速度为，速度减为0所需时间为s 该过程的划痕为m 有，所以划痕长度为1m。 19．（24-25高一上·云南昆明·期末）在某学校科技节上，物理学社设计了一个考验两同学间默契度的挑战活动。如图所示，一质量的木板靠在光滑竖直墙上，一同学用水平恒力将质量的小滑块紧压在木板中央，另一同学用恒力竖直向上拉动木板，若木板和小滑块一起向上运动但不发生相对滑动，则挑战成功。小滑块可看作质点，小滑块与木板间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 (1)若，求木板和小滑块的加速度大小； (2)在（1）条件下经过1s木板恰抽离滑块，求木板的长度； (3)若，要想游戏挑战成功，求的取值范围。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）对木板由牛顿第二定律有 解得 ，竖直向上 对滑块由牛顿第二定律有 解得 （2）设经过时间1s木板抽离滑块 代入数据得 （3）为使滑块与木板一起向上运动，对整体有 为使滑块与木板不发生相对滑动，滑块与木板间静摩擦力应为最大静摩擦力，对滑块由牛顿第二定律有 解得 对木板由牛顿第二定律有 代入数据得 综上所述，必须满足条件为 20．（24-25高一上·云南文山·期末）如图所示，有一水平传送带顺时针匀速转动。现将质量m=1kg的物块（可视为质点）从A处静止释放，经传送带运送至B处。已知AB长度L=6.4m，物块与传送带间的动摩擦因数为µ=0.5，传送带速度v0=4m/s，取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)物块在传送带上做加速运动的时间t1； (2)物块在传送带上运动的总时间t。 【答案】(1)0.8s (2)2s 【详解】（1）物块在传送带上加速阶段有， 解得， （2）物块在传送带上做加速运动的位移为 解得 故物块后面匀速运动，匀速阶段的位移为 解得 匀速阶段的时间为 解得 物块在传送带上运动的时间为 解得 21．（25-26高一上·云南玉溪·期末）如图甲所示，在倾角足够长的光滑斜面上放着A、B、C三个物块，B、C用轻质弹簧连接，C压在固定在斜面底端的挡板上，靠在一起但不粘连的A和B质量相同，系统处于静止状态。现使A沿斜面缓慢向上移动，测得C对挡板的压力大小随物块A的位移x变化的图像如图乙所示，取重力加速度，，。求： (1)弹簧的劲度系数； (2)物块C的质量； (3)若时刻开始对A施加一平行斜面向上的力F，使物块A沿斜面向上做匀加速运动，力F随时间t变化的规律如图丙所示，求图丙中和的值。 【答案】(1) (2)2kg (3)16N，32N 【详解】（1）A和B质量相同，令均为m，系统处于静止状态时，对A、B整体进行分析有 根据牛顿第三定律可知，C对挡板的力的大小等于挡板对C的力的大小，对C进行分析，根据平衡条件有 则有 结合图乙可知 （2）结合上述有 在A的位移为x1=0.24m时，C对挡板的压力大小保持不变，等于36N，此时A、B开始分离，对B、C整体进行分析有 A、B分离后，对A进行分析有 结合上述有 解得 ，， （3）0时刻，对A、B整体进行分析，根据牛顿第二定律有 t=0.4s时间内，根据位移公式有 0.4s时，根据图丙可知，A、B刚刚分离，对A、B分别进行分析，根据牛顿第二定律有 ， 解得 ， 22．（23-24高一下·云南曲靖·期末）如图所示，质量分别为，的物块A和物块B静止在粗糙水平地面上，两物块间用长度为的轻绳连接，物块A与地面间的动摩擦因数，物块B与地面间的动摩擦因数，重力加速度。时刻将的水平恒力作用在物块B上。 （1）求时，物块A的速度大小； （2）时，剪断轻绳，同时撤去恒力F，物块A是否能与物块B碰撞？若不能，求物块A、B间的最短距离；若能，求物块A、B发生碰撞的时刻。 【答案】（1）1.6m/s；（2）能，0.4s 【详解】（1）对A、B的整体由牛顿第二定律可知 由运动学公式 可得 v=1.6m/s （2）时，剪断轻绳，此时A、B的速度均为v=1.6m/s，两物体均做匀减速运动，A的加速度大小为 B的加速度大小为 若假设经过时间t2物块A，B发生碰撞，则 解得 t2=0.4s 根据 可得AB停止运动的时间分别为1.6s和0.8s，则在t2=0.4s时刻两物块均未停止运动，假设成立。 23．（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 24．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图甲所示，质量的物体静止在倾角的斜面上，通过传感器测得水平推力随时间变化的图像如图乙所示，在水平推力作用下沿斜面上滑，当速度为0时立马锁定物块。已知重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体与斜面的动摩擦因数，，，假设斜面足够长，求： （1）物体从0时刻开始上滑到被锁定的过程中，各阶段的加速度大小？ （2）物体从0时刻开始上滑到被锁定的过程中运动的总位移大小？ 【答案】（1）答案见解析；（2） 【详解】（1）0到1s内对物体进行受力分析得 解得 1s到2s内对物体进行受力分析得 解得 2s后至物体被锁定，对物体进行受力分析得 解得 （2）0到1s内物体的位移大小为 此时物体速度为 1s到2s内物体做匀速直线运动，位移大小为 2s后到物体被锁定的位移大小为 总位移为 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $