3.5专题强化：动力学中的板块模型同步练习2027届高考物理一轮复习

3.5专题强化：动力学中的板块模型同步练习 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．在滑冰场上有质量的孩童，站在质量的长木板的一端，该孩童与木板在水平光滑冰面上一起以的速度向右运动。若孩童以的加速度匀加速跑向另一端，并从端点水平跑离木板时，木板恰好静止，则下列判断正确的是（    ） A．孩童跑动时受到木板的摩擦力方向向左 B．孩童在木板上运动的时间为 C．木板对地位移为2m D．木板长度为1.5m 2．如图所示，上表面粗糙的长木板静止在光滑的水平面上，一个小物块（可视为质点）以水平初速度从左端滑上长木板，结果物块刚好能滑到长木板的右端，物块在长木板上滑行的时间为t。若将物块的初速度大小改为，则物块在长木板上滑行的时间为（　　） A． B． C． D． 3．一小物块向左冲上水平向右运动的木板，二者速度大小分别为v0、2v0，此后木板的速度v随时间t变化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。整个运动过程中（　　） A．物块的运动方向不变 B．物块的加速度方向不变 C．物块相对木板始终有相对运动 D．物块与木板的加速度大小相等 4．如图所示，一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为和的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数均为，水平恒力作用在物块上。取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．若，则物块、木板相对地面都静止不动 B．若，则与轻质长木板将发生相对滑动 C．若，则物块所受摩擦力大小为 D．若，则物块的加速度大小为 5．如图所示，一质量为的物块放在倾角为的固定斜面上，现对物块施加一方向平行于斜面的恒力，可使物块在斜面上做匀速直线运动。已知物块与斜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，则恒力的大小不可能为（　　） A．6N B．4N C．3N D．2N 6．如图所示，在水平桌面上有一个质量为M且倾角为α的斜面体。一个质量为m的物块，在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向下做匀加直线运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列结论正确的是（　　） A．斜面对物块的摩擦力大小是F B．斜面对物块的摩擦力大小是μmgcosα C．桌面对斜面体的摩擦力大小是Fcosα D．桌面对斜面体的支持力大小是（M＋m）g+Fsinα 7．质量为m的三角形木楔A置于倾角为θ的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为μ，一水平力F作用在木楔A上，在力F的推动下，木楔A以恒定的加速度a沿斜面向上运动，如图所示，则力F的大小为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．如图所示，水平平板小车放在光滑水平地面上，两小朋友（均视为质点）坐在水平平板小车上，相互间不接触。他们与小车间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其中小朋友乙的质量大一些。现用逐渐增大的水平力沿水平地面拉动平板小车，下列说法正确的是（　　） A．小朋友甲相对小车先发生滑动 B．两小朋友同时发生相对滑动 C．相对小车发生滑动前，小朋友乙的加速度较大 D．小朋友乙所受的摩擦力一直较大 9．如图所示，A、B两物块分别置于光滑水平面上足够长的轻质泡沫板的左、右两端。其中物块A质量，与泡沫板间的动摩擦因数；物块B质量，与泡沫板间的动摩擦因数。时刻分别对A、B施加水平向左、水平向右的拉力，两拉力随时间均满足，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在拉力不断变化的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块A与泡沫板之间始终不会发生相对滑动 B．物块B与泡沫板之间的摩擦力最大为 C．时，物块B与泡沫板之间刚要发生相对滑动 D．时，物块A的速度大小为 10．如图所示，质量为的木块在倾角为的固定斜面上恰好能沿斜面匀速下滑，斜面底端点到顶端点的长度，现对木块施加沿斜面向上的力，使其从点开始沿斜面向上运动，一段时间后撤去，木块恰好能到达点，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．木块与斜面之间的动摩擦因数为 B．在力作用下木块的加速度大小为 C．撤去后木块继续向上运动的时间为0.5s D．力作用的时间为2s 三、实验题 11．在一次课外活动中，某同学用图所示装置测量铁块A与放在水平光滑桌面上的金属板B间的动摩擦因数。（结果保留两位小数） (1)已知铁块A的质量mA= 1kg。金属板B的质量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图所示，则A、B间的摩擦力Ff=____N。A、B间的动摩擦因数μ=______。 （g取10m/s） (2)该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，纸带在打点计时器打下B点时的瞬时速度为____m/s，金属板B的加速度a=_____m/s2，可求得水平力F=____N。 12．（1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题： ①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是______。 A．甲、乙、丙            B．甲、乙            C．甲、丙 ②实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______（填“甲”、“乙”或“丙”）。 ③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是______。（选填“ABC”、“BCA”或“CAB”） （2）实验中，有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……几条较为理想的纸带，交流电的频率为50Hz，并在纸带上每5个点取一个计数点，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示（图中数据为相邻两计数点间的距离），请根据给出的四段纸带判断：在b、c、d三段纸带中，可能是从纸带a撕下的是______。 A．b            B．c          C．d        D．无法确定 （3）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是图（丁）中的一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。 A．            B．       C．        D． 四、解答题 13．如图所示，一倾角为37°的斜面固定在水平面上，斜面上有一个质量为的小滑块，不施加外力时，滑块刚好在斜面上静止。现对滑块施加水平向左的推力，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，，求： (1)滑块与斜面间的动摩擦因数； (2)施加推力后滑块所受的摩擦力； (3)仅改变推力的方向，求滑块沿斜面向上运动的最大加速度。 14．如图所示，在光滑水平面上，将一个可视为质点的小物块静置在静止的小车上，物块与小车最左端的距离为。已知小车的质量为，物块的质量为，物块和小车间的动摩擦因数，重力加速度，请回答下列问题： (1)若在时，开始对小车施加一个水平向右的恒力，求时物块的速度； (2)若在时，开始对小车施加一个水平向右的恒力，求施加拉力F时物块的加速度和小车的加速度的大小； (3)在第（2）问的情景中，若在时撤去拉力F，求时物块与小车最左端的距离； 15．如图所示，一倾角为30°、足够长的斜面体固定在水平地面上，斜面上并排放置两个不粘连的质量分别为mA3kg、mB1kg的小物块A、B，两物块在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，恒力F作用t4s后撤去，此时A、B的速度大小v012m/s 。已知物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为，，物块A与斜面间的静摩擦因数略大于，物块B与斜面间的静摩擦因数略小于，两物块均可视为质点，取重力加速度大小g 10m/s2，求： (1)恒力F大小； (2)两物块在第一次碰撞前瞬间物块B的速度大小vB。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D D A B D BD BD AD 11． 2.50 0.25 0.25 2.00 3.50 12． A 甲 CAB B C 13．(1)0.75 (2)4N，沿斜面向下 (3)0.5m/s2 【详解】（1）滑块在斜面上恰好静止，则 解得μ=0.75 （2）对滑块施加水平向左的推力时，设滑块受沿斜面向下的静摩擦力，则 解得f=4N，即滑块受沿斜面向下的4N静摩擦力。 （3）设力F与斜面的夹角为θ，则滑块的加速度 可知当时，加速度最大，最大加速度为0.5m/s2。 14．(1) (2)， (3) 【详解】（1）假设此时物块与小车共速，由整体法，根据牛顿第二定律 解得 此时物块与小车间摩擦力为 故假设成立，由 解得 （2）假设此时物块与小车共速，由整体法，根据牛顿第二定律 解得 则物块与小车间的摩擦力为 故时物块与小车会发生相对滑动对物块，根据牛顿第二定律 解得 对小车，根据牛顿第二定律 解得 （3）在时，由 可得， 故在内，物块的位移 小车的位移 撤去拉力F后，对物块，由牛顿第二定律 解得 对小车，由牛顿第二定律，有 解得，方向水平向左 设经过后两者共速，由匀变速运动公式，有 解得 故后物块和小车将以的速度共同匀速前进，在内，由匀变速运动公式有可得物块位移 小车位移 故物块相对小车的位移为 故时物块与小车最左端的距离为 15．(1) (2) 【详解】（1）设在恒力的作用下，两物块的加速度大小为，则有 又 联立解得 （2）撤去后，两物块开始做匀减速直线运动，根据已知条件可知 故物块A减速到0后将停在斜面上，物块B减速到0后将反向加速，设物块A向上减速时的加速度大小为，物块B向上减速时的加速度大小为，物块B向下加速时的加速度大小为， 则有 由位移关系 解得 学科网（北京）股份有限公司 $