2026届安徽省高三物理二轮专项练：运动和力的关系（一）

二轮专项––运动和力的关系 （60分钟 100分） 一.单项选择题（每题5分） 1．防疫期间人们利用电子商务购物变得十分普遍。如图所示是分拣快件的传送带模型，传送带与水平面夹角为，逆时针运行速度为，、间长度为。将一质量为的小物块（可视为质点）无初速度地放在传送带上端，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为，，，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．小物块下滑至与传送带速度相等时所用时间为5s B．小物块下滑6m后与传送带速度相等 C．小物块从到的时间为1.5s D．小物块先加速下滑后减速下滑 2．水平桌面上有三本叠放在一起、质量均为m的书，书与桌面及书与书之间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，现想把中间的一本书水平抽出，则要用的力至少要大于（　　） A． B． C． D． 3．传送带广泛的应用于物品的传输、分拣、分装等工作中，某煤炭企业利用如图所示的三角形传送带进行不同品质煤的分拣，传送带以的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是，且与水平方向的夹角均为。现有两方形煤块A、B（可视为质点）从传送带顶端静止释放，煤块与传送带间的动摩擦因数均为0.5，下列说法正确的是（　　） A．煤块A、B在传送带上的划痕长度不相同 B．煤块A、B受到的摩擦力方向都与其运动方向相反 C．煤块A比煤块B后到达传送带底端 D．煤块A运动至传送带底端时速度大小为 4．如图所示，粗糙水平面上放着一木板A，质量，A上面放着小物块B，质量，A与B以及A与地面间的摩擦因数均为0.1，重力加速度，给A施加水平恒力，下列说法中正确的是（　　） A．，A、B一起向右匀加速运动，加速度为 B．，A、B一起向右匀加速运动，加速度为 C．如果把作用在B上，，A、B一起向右匀加速运动，加速度为 D．如果把作用到B上，无论有多大，木板A均不会运动 5．如图，质量为m的小球用轻质细线拴住放在足够长的光滑斜面上，倾角的斜面体置于光滑水平面上，用水平力推动斜面体，使小球沿斜面缓慢升高，至绳与斜面平行的过程中，绳上的最小力为 A． B． C． D． 6．如图，质量均为m的环A与球B用一轻质细绳相连，环A套在水平细杆上，设有一水平恒力F作用在球B上，使A环与B球一起向右匀加速运动。已知细绳与竖直方向的夹角，g为重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A．轻质绳对B球的拉力大于杆对A环的支持力 B．若水平细杆光滑，水平恒力F大小等于mg C．若水平细杆粗糙，则动摩擦因数小于 D．B球受到的水平恒力可能大于2mg 7．如图所示，倾角为的传送带以恒定的速率逆时针转动，将一可视为质点的工件轻放在传送带上端，经时间从下端以速率滑出且，传送带上留下了一段长度为的划痕。现清除划痕，将传送带逆时针匀速转动的速率增大为，再次将该工件轻放在传送带上端，经时间从下端以速率滑出，传送带上留下的划痕长度为。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A．一定大于 B．一定小于 C．一定小于 D．一定大于 8．如图，倾角为37°足够长斜面C固定在水平面上，其上有质量为M、长为12m的木板B，B的上、下表面均与斜面平行。B的上端有一质量也为M的可视为质点的滑块A，已知A、B间的动摩擦因数，B、C间的动摩擦因数，A、B同时由静止释放并开始计时，在第2s末μAB突变为0，而μBC保持不变。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。则A在B上滑行的时间为（　　） A．2 s B．3 s C．4 s D．5 s 二、多选题（每题10分） 9．光滑圆柱体P与梯形容器abcd内壁各面均接触，bc为斜面，如图所示为横截面，系统静止时P对ab、ad均无压力。下列判断正确的是（　　） A．若系统向左加速运动，对bc和cd的压力均增大 B．若系统向左加速运动，只对cd的压力增大 C．若系统向右加速运动，对cd的压力一定减小 D．若系统向右加速运动，对ab的压力增大 10．如图所示，一小球塞在一个竖直圆管中，现要用如下方法将小球取出：将圆管由距地面为h处静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，运动过程中，圆管始终保持竖直，已知圆管质量M与小球质量m之比4：1，小球与圆管之间的滑动摩擦力大小为2mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．圆管第一次与地面碰撞后，圆管与球在空中相对静止之前，圆管与球各自的加速度大小为g与g B．圆管第一次与地面碰撞后，圆管与球在空中相对静止之前，圆管与球各自的加速度大小为g与3g C．圆管第二次落地弹起到第三次落地之前的过程中，球恰好没有从圆管中滑出，则圆管长至少为h D．圆管第二次落地弹起到第三次落地之前的过程中，球恰好没有从圆管中滑出，则圆管长至少为h 三、解答题 11．（10分）水平地面上的薄木板A的质量，长度，如图所示，质量的小物块B（视为质点）置于木板A的左端，让A、B相对地面以相同的速度开始运动。已知木板A和小物块B与地面间的动摩擦因数均为，A、B之间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求： （1）开始运动时，A、B的加速度大小； （2）开始运动后，经多长时间A、B分离； （3）B从开始运动到速度减为零的位移大小（假设B滑下木板前后速度保持不变）。 12．（10分）如图甲所示装置由置物架、运动箱、轻绳、轻质滑轮和配重等构成，该装置能够使运动箱呈现4种不同的运动状态——向下加速、减速和向上加速、减速。轻绳左端固定在置物架的顶端，绕过轻质滑轮，与装有不同质量沙子的塑料袋所构成的配重1和配重2连接，配重1和配重2之间通过一段轻绳连接。运动箱由透明箱体、重物、电子秤、固定的手机等组成，内部结构如图乙所示。手机拍摄电子秤的示数变化，同时可利用相关软件将拍摄到秤的示数同步投影到屏幕上。已知配重1和配重2的质量分别为m1和m2，不计轻绳与滑轮之间的摩擦力，重力加速度为g。 (1)运动箱及内部所有物体的总质量用m表示，则m大小应满足什么条件? (2)若运动箱及内部所有物体的总质量为m，其中重物的质量为，将运动箱拉至置物架的底板上由静止释放，运动箱向上运动过程中手机拍摄的电子秤的示数先后为和；求：。 (3)在问题(2)中，运动箱向上运动的总时间为t，求运动箱从置物架的底板由静止释放后向上运动的最大距离。 13．（20分）如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为的斜面底端，另一端与物块A连接，物块B沿斜面叠放在物块A上但不黏连。光滑斜面轨道与传送轨道良好对接，传送轨道平面与水平方向倾角也是，皮带传动装置顺时针匀速转动，物块A的质量为m，物块B的质量为2m。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内（物块还没到达传送带上）的图像如图乙所示（时刻AB的图线相切，时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g。（和，和均未知） （1）求时刻弹簧的形变长度x； （2）求的值； （3）已知，传动带两轮轴心相距，物体B与皮带间的动摩擦因数。设AB刚好在C点（斜面与传送带的连接点）分离并进入传送轨道，设物体B滑到传送带的C点时速度为，物体可视为质点，如果在物体B到达C点同时撤去拉力F，若传送带装置匀速转动的速度可在的范围内调节，试推导物体B滑动到顶端D时速度随传送带速度变化的关系式，g取。（，） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C 【详解】AB．小物块刚放到A处时，受到向下的摩擦力，对小物块受力分析，如图甲所示 根据牛顿第二定律，可知其加速度大小为 则小物块下滑至与传送带速度相等时，所用时间为 发生位移为 即小物块下滑5m后与传送带速度相等，故AB错误； CD．小物块速度达到后，小物块受到向上的摩擦力，由于，小物块仍将加速下滑，其受力分析如上图乙所示，根据牛顿第二定律，可知其加速度大小为 则有 联立解得 则小物块从到的时间为 故C正确、D错误。 故选C。 2．A 【分析】当第一本书与第二本书间、第二本书与第三本书间恰好发生相对滑动时，第二本书刚好被抽出，此时，第三本书静止不动，以上面两本书为研究对象，根据牛顿第二定律求解． 【详解】当第一本书与第二本书间、第二本书与第三本书间恰好发生相对滑动时，第二本书刚好被抽出；以第一本书为研究对象，由牛顿第二定律得： 以上面两本书为研究对象，根据牛顿第二定律得： 两式相比解得：，故A正确，BCD错误． 【点睛】本题要注意当书本之间恰好发生相对滑动时，是两者将发生相对滑动的临界状态，物体做匀加速度直线运动，结合整体法和隔离法进行研究． 3．A 【详解】B．煤块A开始受到的摩擦力方向沿传送带方向向下，与运动方向相同，煤块B下滑过程中受到的摩擦力方向沿传送带方向向上，与运动方向相反，选项B错误； CD．对煤块A根据牛顿第二定律可得 解得 煤块A达到与传送带共速的时间 位移 故不可能与传送带共速，煤块A一直以向下加速，达到底部的时间设为，则有 解得 达到底端的速度为 对煤块B根据牛顿第二定律可得 解得 煤块B达到底部的时间设为，则有 解得 所以A先达到底部，选项CD错误； A．煤块A相对于传送带的位移 煤块B相对于传送带的位移 所以煤块A、B在传送带上的划痕长度不相同，选项A正确。 故选A。 4．D 【详解】A．A、B之间的最大静摩擦力 A与地面之间的最大静摩擦力 由于当恒力等于时，大小恰好等于A与地面之间的最大静摩擦力，此时A、B仍然处于静止状态，故A错误； B．当水平恒力施加在A上，A、B之间，A与地面之间均达到最大静摩擦力，则有 ， 解得 ， 可知，当恒力等于12N，大于8N时，A、B发生相对运动，B相对于A向左运动，B的加速度为 对A进行分析有 解得 故B错误； CD．结合上述可知 即A、B之间的最大静摩擦力小于A与D地面之间的最大静摩擦力，可知，如果把作用到B上，无论有多大，木板A均不会运动，当时，B相对于A向右做匀加速直线运动，则有 解得 故C错误，D正确。 故选D。 5．A 【详解】 斜面体向左缓慢移动过程中小球受力情况如上图所示。小球受重力、斜面对小球的支持力的方向不变。当绳与斜面平行时，即F1与F2垂直时，绳上的力最小，为： 故A正确，BCD错误。 故选A。 6．C 【详解】对B进行受力分析，有 可得 ① ② 对A进行受力分析，有 解得 ③ ④ 对AB整体进行受力分析，有 解得 ⑤ A．由①③可知 A错误； B．由④⑤可知，当细杆光滑，时，有 B错误； C．由④得 解得 C正确； D．由②④可得 D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．工件从传送带上端向下运动时，做匀加速运动，运动的加速度大小 工件滑出传送带的速度，说明工件与传送带达到共同速度后再加速运动，加速度大小 则 即，故A错误； B．传送带以速度运动时，工件运动的图像如图中1线。当传送带以速度运动时，工件可能一直匀加速运动，工件滑出时的速度大小，工件运动的图像如图中2线；也可能先匀加速在速度达到后再次以加速度做匀加速运动，工件运动的图像如图中3线，如图 由于工件在传送带上运动的位移大小相等，图像与时间轴围成的面积相等，由图可知，故B正确； C．工件的速度达到前，工件在传送带上运动的位移大小相等、时间相等；当传送带以速度运动时，若工件一直匀加速运动，剩下的一段位移 当传送带以速度运动时，若工件一直匀加速运动，剩下的一段位移 由于，所以，故C错误； D．传送带上留下的划痕长度为工件与传送带相对位移的大小，当传送带以速度运动时，工件若恰好到达下端时划痕长度等于传送带的长度。当传送带以速度运动时，达到共同速度前，工件的速度小于传送带的速度；达到共同速度后，工件的速度大于传送带的速度，两次的划痕有重叠，最后划痕的长度可能等于传送带的长度，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】因为μAB<μBC，B对A所受的摩擦力方向平行斜面向上，A对B摩擦力方向平行斜面向下，A的加速度 B的加速度 前2s内A的位移为 前2s内B的位移为 第2s末A的速度 第2s末B的速度 以后 A加速度为 B的加速度 B再经过1s停下 在这1s内A的位移为 在这1s内B的位移为 A、B相对位移 恰好等于B板的长度 故A在B上滑行的时间为 B正确，ACD错误。 故选B。 9．BC 【详解】系统静止时P对ab、ad均无压力，设斜面倾角为θ，则 ， AB．若向左加速，对P受力分析有 ，bc面的支持力不变，cd面的弹力变大；据牛顿第三定律知，P对bc的压力不变，对cd的压力增大；故A项错误，B项正确； CD．若系统向右加速运动，当P只受到重力和bc的支持力时，有     ， 解得 当时，P对ab和ad均无弹力，此时有 ， 可知bc面的支持力不变，cd面的弹力变小； 当时，P对cd和ad均无弹力，此时有 ， 可知bc面的支持力不变，ab面弹力增大； 故C项正确，D项错误。 10．AD 【详解】AB．圆管第一次与地面碰撞后，圆管与球在空中相对静止之前，对圆管和球受力分析，以向下为正方向，由牛顿第二定律 f=2mg 可得 故A正确，B错误； CD．圆管和球一起下落h，设第一次与地相撞前瞬间速度为v0 第一次反弹后至第二次相撞前，设经过t1两者同速，速度为v1，以向下为正方向，则 此过程圆管和球的位移分别为 球相对圆管下滑距离 带入数据可计算得 同速后相对静止向下运动，加速度 a=g 设第二次与地相撞前速度为v2，则 解得 同理可得第二次反弹后至第三次相撞前，球相对圆管下滑距离 要保证圆管第二次落地弹起到第三次落地之前的过程中，球没有从圆管中滑出，则圆管长度 计算得 即圆管长至少为，故C错误，D正确。 故选AD。 11．（1）6m/s2，3m/s2；（2）1.4s；（3）5.865m 【详解】（1）因为 ，A、B之间一定发生相对滑动。由于A、B均向右做匀减速运动，因此B对A的摩擦力向右，A对B的摩擦力向左,对A 解得 对B 解得 （2）设A历时t1速度减为零，有 在t1内，A运动的位移 B运动的位移 B相对于A的位移 解得 t1时刻B的速度 B到A右端的距离 t1时刻以后A保持静止不动，B继续滑行，历时t2滑离A 解得 t2′舍去，所以开始运动后到B滑离A历时 （3）B滑离A时的速度 滑离A后到停下运动有 运动的位移为，有 全过程B的位移 解得 12．(1)；(2) ；(3) 【详解】(1)装置能够使呈现4种不同的运动状态——向下加速、减速和向上加速、减速配重1和配重2之间轻绳未绷直，运动箱加速度向下，即 配重1和配重2之间轻绳绷直后，运动箱加速度向上，即 解得 (2)重物向上加速过程中，满足 运动箱向上加速过程中，设轻绳上的拉力为F1，则 重物向上减速过程中，满足 运动箱向上减速过程中，设轻绳上的拉力为F2，则 解得 (3)设运动箱在向上运动过程中，最大速度为vm，则 13．（1）；（2）；（3）当传送带的速度在的范围内调节时；当传送带的速度在的范围内调节时， 【详解】（1）由图知，A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得到 得到 （2）由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律 开始时有 联立以上三式可以得到 （3）当传送带的速度在的范围内调节时，物体B先以初速度 加速度a1减速向上滑行 但速度减到v后又以a2减速向上滑行 物体B滑动到D点时速度vD随速度v的变化关系式是 当传送带的速度在的范围内调节时，物体B将以加速度a2减速滑行到D点，即 物体B滑动到D点时速度vD随速度v的变化关系式是 学科网（北京）股份有限公司 $