专题07 相互作用和牛顿运动定律（期末真题汇编，江苏专用）高二物理下学期

**基本信息** 聚焦相互作用和牛顿运动定律两大高频考点，汇编江苏南通、南京等多地高二下学期期末试题，注重真实情境与综合应用。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|13题|受力分析（斜面滑轮系统）、摩擦力（书法笔尖轨迹）、共点力平衡（拼搭玩具）|结合生活（书法）、科技（直升机缆绳）情境，考查模型建构| |解答题|8题|气体压强与力学综合（气缸问题）、传送带多过程（滑块滑板）、动量能量结合（木块上滑下滑）|多过程分析（如传送带-斜面衔接），关联江苏期末真题趋势，突出科学推理与论证|

专题07 相互作用和牛顿运动定律 2大高频考点概览 考点01 相互作用 考点02 牛顿运动定律 地 城 考点01 相互作用 一、单选题 1．D 2．A 3．D 4．C 5．B 6．C 7．B 8．C 二、解答题 9． 【答案】(1) (2)①；② 【详解】（1）根据活塞沿斜面方向受力平衡有 求得 （2）①气缸刚要离开挡板时，设缸内气体压强为，根据气缸沿斜面方向受力平衡有 缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有 联立解得 ②设该过程中缸内气体对活塞做功为W，对活塞应用动能定理有 求得 缸内气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律有 故密封气体从外界吸收的热量 10． 【答案】(1) (2)mg，方向水平向左 (3) 【详解】（1）对结点O下侧的轻绳与B整体进行分析，根据平衡条件有， 解得， （2）对A与斜面整体进行分析，根据平衡条件有 结合上述解得 方向水平向左。 （3）对A进行分析，斜面对A的支持力大小 斜面对A的最大静摩擦力 当A的质量达到最大值时，对A进行分析有 解得 11． 【答案】(1)， (2)①；②， 【详解】（1）根据物体的平衡条件，有， （2）根据运动学公式，有 可得 ①橡胶块在运动过程中在平面受力情况如图所示，橡胶块所受摩擦力大小，方向水平向左 设外力在x、y方向上的分量分别为、，根据牛顿第二定律有 又， 解得 ②斜面在水平和竖直方向受力都平衡，有支持力 摩擦力 地 城 考点02 牛顿运动定律 一、单选题 1．C 2．C 3．C 4．D 5．A 二、解答题 6． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）A、B之间的最大静摩擦力为 B与地面之间的最大静摩擦力为 若时，可知A、B均处于静止状态，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 以A为对象，根据平衡条件可得 联立可得物块A受到的摩擦力大小为 （2）若A、B间发生相对滑动，当A、B间的静摩擦力刚好达到最大时，拉力有最小值，此时A、B仍有相同的加速度；以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 以A、B和轻质滑轮为整体，根据牛顿第二定律可得 以A为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得 （3）若，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 解得细线拉力大小为 以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 以B为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 作用一段时间后撤去拉力，此时A、B的速度分别为， 撤去力时，A、B发生的相对位移为 撤去拉力后，A的加速度大小为 方向水平向左；B的加速度大小为 方向水平向左；最终A刚好不脱离B，可知A到达B的右端时，刚好共速；设撤去力后到A、B共速所用时间为，则有 解得 撤去力后到A、B共速，A、B发生的相对位移为 又 联立可得 7． 【答案】(1)， (2)①；②， 【详解】（1）根据物体的平衡条件，有， （2）根据运动学公式，有 可得 ①橡胶块在运动过程中在平面受力情况如图所示，橡胶块所受摩擦力大小，方向水平向左 设外力在x、y方向上的分量分别为、，根据牛顿第二定律有 又， 解得 ②斜面在水平和竖直方向受力都平衡，有支持力 摩擦力 8． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对物块，从到过程，根据动能定理有 解得 （2）在皮带上，物块先做减速运动，后做匀速运动 通过皮带所需的总时间： （3）假设物块在传送带上一直做加速运动，根据动能定理有 解得 所以物块滑上滑板时的速度为。 假设物块与滑板能达到共同速度，根据动量守恒定律有 解得 达到共速所用时间 在共速前滑板的位移 所以，物块与滑板未能达到共同速度。 滑板与挡板撞击前做匀加速运动，根据运动学公式有 解得运动时间 物块与滑板间的相对位移为 物块与滑板间摩擦产生的热量为 9． 【答案】（1）2s；（2）；（3）8.775m 【详解】（1）小滑块从A点由静止释放向下运动 得 得 （2）小滑块第一次滑上传送带的速度为 此后先向左匀减速，而后向右匀加速，，当滑块和传送带速度相同时开始匀速，所以滑块返回B点时速度为 滑块沿斜面向上运动的加速度为 解得 滑块第一次以初速度v0冲上斜面后上升的最大距离x1，滑块第三次到B时速度为v1，则 联立得 （3）滑块第一次以v滑上传送带，向左运动的位移为 滑块第二次以初速度v1滑上传送带，由于v1< v0，滑块从传送带上返回B点时速度大小仍为v1，由第（2）问的分析知，此后滑块每次滑下斜面的速度大小是滑上斜面速度的 …… 滑块第一次滑上斜面之后在斜面上的总路程 联立可得 滑块第三次滑上传送带之后在传送带上的总路程 联立可得 小滑块运动的总路程 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 相互作用和牛顿运动定律 2大高频考点概览 考点01 相互作用 考点02 牛顿运动定律 地 城 考点01 相互作用 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏南通·期末）如图所示，细线通过定滑轮与小球1连接，小球1、2间用细线连接，两小球光滑。现缓慢拉动细线，小球1、2沿斜面缓慢上升，斜面始终静止。则该过程中（　　） A．中拉力逐渐增大 B．中拉力逐渐减小 C．地面对斜面的支持力逐渐增大 D．地面对斜面的摩擦力逐渐减小 【答案】D 【详解】A．对球2分析，因缓慢上升，小球处于平衡状态，设斜面的倾角为θ，则，可知b中的拉力不变，故A错误； BD．对球1和球2整体分析，设绳a与斜面倾角为α，整体质量为M，斜面体给球1和球2整体支持力为N，由平衡条件：沿斜面方向Tacosα=Mgsinθ，Tasinα+N=Mgcosθ 拉动细线a时，α增大，cosα减小，Ta增大，sinα增大，故N减小，隔离斜面体，球1和球2整体给斜面体的压力大小等于N，N减小，地面对斜面的摩擦力等于Nsinθ，逐渐减小，故B错误，D正确； C．对斜面体和球1和球2整体分析，由平衡条件竖直方向FN+Tasin(α+θ)=(M+M＇)g，M＇为斜面体的质量；其中Ta增大，α增大，sin（α+θ）增大，FN减小，故C错误。 故选D。 2．（24-25高二下·南京金陵中学·期末）书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点，则（　　） A．该过程平均速度为0 B．该过程路程为0 C．两次过a点时速度可能相同 D．两次过a点时摩擦力可能相同 【答案】A 【详解】A．根据题意可知该过程位移为0，根据平均速度的定义可知该过程平均速度为0，故A正确； B．路程为运动轨迹的长度，所以该过程路程不为0，故B错误； C．笔尖做曲线运动，两次过a点时速度大小可能相同，根据题图可知方向一定不同，则两次过a点时速度不可能相同，故C错误； D．摩擦力是矢量，两次过a点时摩擦力大小可能相同，但是方向不同，故两次过a点时摩擦力不可能相同，故D错误。 故选A。 3．（24-25高二下·江苏常州·期末）如图所示，静止于水平桌面的某拼搭玩具由竖直轻质细链abc、基座A和“悬浮”件B组成，A、B两部分质量分别为mA和mB，短链c上的张力大小为T，长链a与b上的张力大小相等，则长链上的张力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】对长链a与b和“悬浮”件B整体受力分析，由平衡条件 可得长链上的张力大小为 故选D。 4．（24-25高二下·江苏宿迁·期末）如图所示，质量为、倾角为的斜面静止放在水平地面上，一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑。现用平行于斜面向上的力推木块，使其匀速上滑。已知重力加速度为，上述两种过程中斜面均保持静止，则（　　） A．推力大小为 B．以上两种过程中，地面与斜面间均无摩擦力 C．和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面对斜面的支持力减小了 D．在木块下滑过程中，若对其施加水平向左推力，斜面对地面压力为 【答案】C 【详解】A．木块恰能沿斜面匀速下滑时,根据平衡条件有 用沿斜面向上的力推木块，使之能匀速上滑时，根据平衡条件 解得，故A错误； BC．木块匀速下滑时，以木块和斜面为研究对象，根据平衡条件可知， 木块匀速上滑时，以木块和斜面为研究对象，根据平衡条件可知， 则有，故B错误，C正确； D．在木块下滑过程中，若对其施加水平向左推力，将力沿斜面和垂直斜面方向分解，可知此时木块与斜面间的弹力增大，沿斜面向上的摩擦力增大，同时木块受到推力沿斜面向上的分量，故此时木块必定减速，加速度沿斜面向上，对整体受力分析，由于整体具有竖直向上的加速度，故地面对斜面的支持力必定大于，根据牛顿第三定律可知此时斜面对地面压力大于，故D错误。 故选C。 5．（24-25高二下·南京中华中学·期末）如图所示，一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳，沿固定斜面向上缓慢拉动轿车，忽略轿车与斜面的摩擦，不计缆绳质量，则在轿车向上运动的过程中（　　） A．轿车所受合外力变大 B．缆绳的拉力变大 C．斜面对轿车的支持力变大 D．地面所受的摩擦力变大 【答案】B 【详解】A．由受力分析可知，轿车向上移动过程中受力平衡，合外力为0不变，A错误； BC．缆绳与竖直方向的夹角越来越小，如图所示： 缆绳拉力越来越大，斜面对轿车的支持力变小，B正确、C错误； D．对整个系统受力分析可知，地面所受摩擦力为0，D错误。 故选B。 6．（24-25高二下·南京南航附中·期末）一根柔软质地完全均匀的缆绳悬在向右水平匀速飞行的直升机下方，空气对缆绳的阻力不可忽略。下列最能显示缆绳形状示意图的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】因空气对缆绳的阻力不可忽略，则缆绳受到水平向左的空气阻力，且缆绳各段所受空气阻力相同，所以缆绳应为倾斜的直线。 故选C。 7．（24-25高二下·南京南航附中·期末）如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢的从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是（　　） A．在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 B．在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力 C．在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力 D．在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力 【答案】B 【详解】AB．蚂蚁缓慢上爬，可以认为蚂蚁处于平衡状态，则合力始终为零，受力分析如下图所示 根据共点力平衡有 因为a点的比b点的大，所以在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力，在a点碗对蚂蚁的支持力小于在b点的支持力，故B正确， A错误； C．在a点和b点，碗对蚂蚁的作用力大小都等于蚂蚁的重力，所以在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力，故C错误； D．在a点蚂蚁受到的合力与b点受到的合力均为零，故D错误。 故选B。 8．（24-25高二下·南京中华中学·期末）如图，用两根长度相等的细线系住现将质量相等的小球a、b，若在a球上加水平向左的外力3F，在b球上加水平向右的外力F，则平衡后的状态为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】a受到的3F力水平向左，b受到的力F水平向右，以整体为研究对象分析受力，设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得 以b球为研究对象，受力分析，设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得 所以，故ABD错误，C正确。 故选C。 二、解答题 9．（24-25高二下·江苏南通·期末）如图所示，底端带有挡板的斜面固定在水平面上，倾角。导热气缸放在斜面上，用活塞密封一定质量的理想气体，静止时活塞与气缸底部距离为。已知气缸和活塞的质量均为、活塞的横截面积为S，大气压强为，重力加速度为g。不计一切摩擦。 (1)求密封气体的压强； (2)现用大小为的恒力沿斜面向上拉动活塞，气缸刚要离开挡板时，活塞的速度为，缸内气体温度不变，求该过程∶ ①活塞移动的距离； ②密封气体从外界吸收的热量。 【答案】(1) (2)①；② 【详解】（1）根据活塞沿斜面方向受力平衡有 求得 （2）①气缸刚要离开挡板时，设缸内气体压强为，根据气缸沿斜面方向受力平衡有 缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有 联立解得 ②设该过程中缸内气体对活塞做功为W，对活塞应用动能定理有 求得 缸内气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律有 故密封气体从外界吸收的热量 10．（24-25高二下·江苏泰州·期末）如图所示，物块A被轻质细绳系住静止在倾角为的斜面上，细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧点相连，物块B静止悬挂在点下方，轻弹簧水平，细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为、。已知轻弹簧劲度系数为k，B的质量为，重力加速度为g，A与斜面间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)弹簧的伸长量； (2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向； (3)要使A、B始终在原有位置保持静止，A质量的最大值。（斜面始终处于静止状态） 【答案】(1) (2)mg，方向水平向左 (3) 【详解】（1）对结点O下侧的轻绳与B整体进行分析，根据平衡条件有， 解得， （2）对A与斜面整体进行分析，根据平衡条件有 结合上述解得 方向水平向左。 （3）对A进行分析，斜面对A的支持力大小 斜面对A的最大静摩擦力 当A的质量达到最大值时，对A进行分析有 解得 11．（24-25高二下·南京中华中学·期末）如图所示，质量为的斜面体放在水平地面上始终保持静止，其倾斜面ABCD是边长为的正方形粗糙表面、与水平地面夹角。以ABCD的中心为坐标原点建立直角坐标系，方向水平向右，方向与DA平行。将质量的橡胶块（可视为质点）放于点，斜面与橡胶块之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，取重力加速度。 (1)当橡胶块静止在斜面上时，求它受到斜面的支持力大小和摩擦力大小。 (2)若对橡胶块施加平行于斜面ABCD的外力，使得橡胶块可以从点由静止开始沿轴做匀加速直线运动，并用的时间到达BC边。求： ①该外力的大小； ②求橡胶块运动过程中，地面对斜面体的支持力大小和摩擦力大小。 【答案】(1)， (2)①；②， 【详解】（1）根据物体的平衡条件，有， （2）根据运动学公式，有 可得 ①橡胶块在运动过程中在平面受力情况如图所示，橡胶块所受摩擦力大小，方向水平向左 设外力在x、y方向上的分量分别为、，根据牛顿第二定律有 又， 解得 ②斜面在水平和竖直方向受力都平衡，有支持力 摩擦力 地 城 考点02 牛顿运动定律 一、单选题 1．（24-25高二下·南京文枢高级中学·期末）如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块上滑过程与下滑过程的（　　） A．时间相等 B．加速度相等 C．损失机械能相等 D．动量变化量相等 【答案】C 【详解】AB．设斜面倾角为，物体先减速上滑，由牛顿第二定律有 后加速下滑，由牛顿第二定律有 因为摩擦力相同，故，即上滑的加速度大小大于下滑的加速度的大小；将上升的过程采用逆向思维，则有，位移大小相等，因为，故，故AB错误； C．克服摩擦力做功，所以上滑过程和下滑过程克服摩擦力做功相同，因为克服摩擦力做功等于物体机械能的变化量，所以上滑过程和下滑过程中机械能的减少量相等，故C正确； D．因为，由公式可知，上滑过程速度的减小量大于下滑过程速度的增加量，故上滑过程的动量变化量大于下滑过程的动量变化量，故D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·江苏南通·期末）如图所示，物块通过轻弹簧与物块连接，用手托住保持静止。现将、由静止释放，不计空气阻力，从释放到弹簧第一次恢复原长的过程中，、下落的速度随时间变化的图像可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设物块、的质量分别为、，弹簧劲度系数为，释放前，以物块为对象，根据平衡条件可得 将、由静止释放，初始时，物块的加速度为0，物块的加速度为 可知释放后、的距离增大，弹簧的压缩量逐渐减小，对物块由牛顿第二定律可得 可知物块做加速度从0逐渐增大的加速运动，当弹簧第一次恢复原长时，物块的加速度为；对物块由牛顿第二定律可得 可知物块做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧第一次恢复原长时，物块的加速度为；综上分析，根据图像的切线斜率表示加速度，、下落的速度随时间变化的图像可能是C。 故选C。 3．（24-25高二下·江苏宿迁·期末）如图所示，质量为、倾角为的斜面静止放在水平地面上，一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑。现用平行于斜面向上的力推木块，使其匀速上滑。已知重力加速度为，上述两种过程中斜面均保持静止，则（　　） A．推力大小为 B．以上两种过程中，地面与斜面间均无摩擦力 C．和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面对斜面的支持力减小了 D．在木块下滑过程中，若对其施加水平向左推力，斜面对地面压力为 【答案】C 【详解】A．木块恰能沿斜面匀速下滑时,根据平衡条件有 用沿斜面向上的力推木块，使之能匀速上滑时，根据平衡条件 解得，故A错误； BC．木块匀速下滑时，以木块和斜面为研究对象，根据平衡条件可知， 木块匀速上滑时，以木块和斜面为研究对象，根据平衡条件可知， 则有，故B错误，C正确； D．在木块下滑过程中，若对其施加水平向左推力，将力沿斜面和垂直斜面方向分解，可知此时木块与斜面间的弹力增大，沿斜面向上的摩擦力增大，同时木块受到推力沿斜面向上的分量，故此时木块必定减速，加速度沿斜面向上，对整体受力分析，由于整体具有竖直向上的加速度，故地面对斜面的支持力必定大于，根据牛顿第三定律可知此时斜面对地面压力大于，故D错误。 故选C。 4．（24-25高二下·南京中华中学·期末）在微观世界，粒子的位置和动量不能同时精准确定，即有。除了动量与位置外还有其他物理量的不确定关系。如某物理量A，也有，其中t代表时间，h为普朗克常量，则物理量A的单位是（　　） A．N B．W C．K D．J 【答案】D 【详解】根据题意， 解得 ΔA的单位是 根据 动能的单位是 ΔA的单位是J。 故选D。 5．（24-25高二下·南京文枢高级中学·期末）如图所示，在水平如镜的湖面上方，一颗钢珠从离水面不高处由静止落入水中，会溅起几滴小水珠。下列说法正确的是（   ） A．部分小水珠溅起的高度可以超过钢珠下落时的高度 B．小水珠在空中上升过程处于超重状态 C．所有溅起的小水珠运动到各自最高点时速度一定为零 D．所有溅起的小水珠机械能总和等于钢珠静止下落时的机械能 【答案】A 【详解】A．钢珠落入水中时，部分能量会转化为小水珠的动能，使得小水珠能够溅起。由于能量守恒，部分小水珠可能会获得足够的动能，使其溅起的高度超过钢珠下落时的高度，A正确； B．小水珠在空中上升时，加速度方向向下，处于失重状态，而不是超重状态，B错误； C．被溅起来的小水珠有的可能是竖直上抛，有的可能是斜抛，所以小水珠运动到最高点时竖直方向上的速度一定为零，水平方向上不一定为零，C错误； D．钢珠下落时，部分能量会转化为水的内能、声能等其他形式的能量，因此小水珠的机械能总和会小于钢珠静止下落时的机械能，D错误。 故选A。 二、解答题 6．（24-25高二下·江苏南通·期末）如图所示，小物块A放在木板B的左端，A、B用细线通过轻质滑轮连接，静置在水平面上。已知A、B的质量分别为、，A、B间动摩擦因素，B与地面间的动摩擦因数，B的长度，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力作用在滑轮上。    (1)若，求物块A受到的摩擦力大小； (2)若A、B间发生相对滑动，求拉力的最小值； (3)若，作用一段时间后撤去拉力，最终A刚好不脱离B。求拉力的作用时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）A、B之间的最大静摩擦力为 B与地面之间的最大静摩擦力为 若时，可知A、B均处于静止状态，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 以A为对象，根据平衡条件可得 联立可得物块A受到的摩擦力大小为 （2）若A、B间发生相对滑动，当A、B间的静摩擦力刚好达到最大时，拉力有最小值，此时A、B仍有相同的加速度；以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 以A、B和轻质滑轮为整体，根据牛顿第二定律可得 以A为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得 （3）若，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 解得细线拉力大小为 以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 以B为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 作用一段时间后撤去拉力，此时A、B的速度分别为， 撤去力时，A、B发生的相对位移为 撤去拉力后，A的加速度大小为 方向水平向左；B的加速度大小为 方向水平向左；最终A刚好不脱离B，可知A到达B的右端时，刚好共速；设撤去力后到A、B共速所用时间为，则有 解得 撤去力后到A、B共速，A、B发生的相对位移为 又 联立可得 7．（24-25高二下·南京中华中学·期末）如图所示，质量为的斜面体放在水平地面上始终保持静止，其倾斜面ABCD是边长为的正方形粗糙表面、与水平地面夹角。以ABCD的中心为坐标原点建立直角坐标系，方向水平向右，方向与DA平行。将质量的橡胶块（可视为质点）放于点，斜面与橡胶块之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，取重力加速度。 (1)当橡胶块静止在斜面上时，求它受到斜面的支持力大小和摩擦力大小。 (2)若对橡胶块施加平行于斜面ABCD的外力，使得橡胶块可以从点由静止开始沿轴做匀加速直线运动，并用的时间到达BC边。求： ①该外力的大小； ②求橡胶块运动过程中，地面对斜面体的支持力大小和摩擦力大小。 【答案】(1)， (2)①；②， 【详解】（1）根据物体的平衡条件，有， （2）根据运动学公式，有 可得 ①橡胶块在运动过程中在平面受力情况如图所示，橡胶块所受摩擦力大小，方向水平向左 设外力在x、y方向上的分量分别为、，根据牛顿第二定律有 又， 解得 ②斜面在水平和竖直方向受力都平衡，有支持力 摩擦力 8．（24-25高二下·南京南航附中·期末）如图所示，某传送装置由三部分组成，中间是长度的水平传送带（传送带顺时针匀速传动，其速度大小可根据需要设定），其左侧斜面顶端距离传送带平面的高度，右侧光滑水平面上放置质量长度的滑板，斜面末端及滑板上表面与传送带两端等高并平滑对接。质量为的物块从斜面的顶端由静止释放，经过传送带后滑上滑板。已知滑板右端到挡板的距离，物块与斜面间的动摩擦因数满足为斜面的倾角），物块与传送带、滑板间的动摩擦因数分别为。求： (1)物块刚滑上传送带时的速度大小； (2)若传送带速度，求物块通过传送带所需的时间； (3)若传送带速度，求从物块滑上滑板至滑板右端刚到挡板的过程中摩擦产生的热量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对物块，从到过程，根据动能定理有 解得 （2）在皮带上，物块先做减速运动，后做匀速运动 通过皮带所需的总时间： （3）假设物块在传送带上一直做加速运动，根据动能定理有 解得 所以物块滑上滑板时的速度为。 假设物块与滑板能达到共同速度，根据动量守恒定律有 解得 达到共速所用时间 在共速前滑板的位移 所以，物块与滑板未能达到共同速度。 滑板与挡板撞击前做匀加速运动，根据运动学公式有 解得运动时间 物块与滑板间的相对位移为 物块与滑板间摩擦产生的热量为 9．（24-25高二下·江苏南师附中·期末）有一水平足够长的传送带，以3m/s的速度沿顺时针方向匀速运转，传送带右端与倾角为37°的粗糙固定斜面底端B平滑连接，一质量1kg的小滑块从斜面上A点由静止释放，经过一段时间后，最终停在传送带与斜面的连接处。小滑块与斜面、传送带之间的动摩擦因数均为0.5，A、B间距离为4m。重力加速度g＝10 m/s2， sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）小滑块从释放到第一次到达B点经历的时间； （2）小滑块第三次通过B点的速度大小； （3）从释放到最终停止，小滑块运动的总路程。 【答案】（1）2s；（2）；（3）8.775m 【详解】（1）小滑块从A点由静止释放向下运动 得 得 （2）小滑块第一次滑上传送带的速度为 此后先向左匀减速，而后向右匀加速，，当滑块和传送带速度相同时开始匀速，所以滑块返回B点时速度为 滑块沿斜面向上运动的加速度为 解得 滑块第一次以初速度v0冲上斜面后上升的最大距离x1，滑块第三次到B时速度为v1，则 联立得 （3）滑块第一次以v滑上传送带，向左运动的位移为 滑块第二次以初速度v1滑上传送带，由于v1< v0，滑块从传送带上返回B点时速度大小仍为v1，由第（2）问的分析知，此后滑块每次滑下斜面的速度大小是滑上斜面速度的 …… 滑块第一次滑上斜面之后在斜面上的总路程 联立可得 滑块第三次滑上传送带之后在传送带上的总路程 联立可得 小滑块运动的总路程 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 相互作用和牛顿运动定律 2大高频考点概览 考点01 相互作用 考点02 牛顿运动定律 地 城 考点01 相互作用 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏南通·期末）如图所示，细线通过定滑轮与小球1连接，小球1、2间用细线连接，两小球光滑。现缓慢拉动细线，小球1、2沿斜面缓慢上升，斜面始终静止。则该过程中（　　） A．中拉力逐渐增大 B．中拉力逐渐减小 C．地面对斜面的支持力逐渐增大 D．地面对斜面的摩擦力逐渐减小 2．（24-25高二下·南京金陵中学·期末）书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点，则（　　） A．该过程平均速度为0 B．该过程路程为0 C．两次过a点时速度可能相同 D．两次过a点时摩擦力可能相同 3．（24-25高二下·江苏常州·期末）如图所示，静止于水平桌面的某拼搭玩具由竖直轻质细链abc、基座A和“悬浮”件B组成，A、B两部分质量分别为mA和mB，短链c上的张力大小为T，长链a与b上的张力大小相等，则长链上的张力大小为（　　） A． B． C． D． 4．（24-25高二下·江苏宿迁·期末）如图所示，质量为、倾角为的斜面静止放在水平地面上，一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑。现用平行于斜面向上的力推木块，使其匀速上滑。已知重力加速度为，上述两种过程中斜面均保持静止，则（　　） A．推力大小为 B．以上两种过程中，地面与斜面间均无摩擦力 C．和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面对斜面的支持力减小了 D．在木块下滑过程中，若对其施加水平向左推力，斜面对地面压力为 5．（24-25高二下·南京中华中学·期末）如图所示，一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳，沿固定斜面向上缓慢拉动轿车，忽略轿车与斜面的摩擦，不计缆绳质量，则在轿车向上运动的过程中（　　） A．轿车所受合外力变大 B．缆绳的拉力变大 C．斜面对轿车的支持力变大 D．地面所受的摩擦力变大 6．（24-25高二下·南京南航附中·期末）一根柔软质地完全均匀的缆绳悬在向右水平匀速飞行的直升机下方，空气对缆绳的阻力不可忽略。下列最能显示缆绳形状示意图的是（　　） A． B． C． D． 7．（24-25高二下·南京南航附中·期末）如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢的从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是（　　） A．在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 B．在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力 C．在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力 D．在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力 8．（24-25高二下·南京中华中学·期末）如图，用两根长度相等的细线系住现将质量相等的小球a、b，若在a球上加水平向左的外力3F，在b球上加水平向右的外力F，则平衡后的状态为（　　） A． B． C． D． 二、解答题 9．（24-25高二下·江苏南通·期末）如图所示，底端带有挡板的斜面固定在水平面上，倾角。导热气缸放在斜面上，用活塞密封一定质量的理想气体，静止时活塞与气缸底部距离为。已知气缸和活塞的质量均为、活塞的横截面积为S，大气压强为，重力加速度为g。不计一切摩擦。 (1)求密封气体的压强； (2)现用大小为的恒力沿斜面向上拉动活塞，气缸刚要离开挡板时，活塞的速度为，缸内气体温度不变，求该过程∶ ①活塞移动的距离； ②密封气体从外界吸收的热量。 10．（24-25高二下·江苏泰州·期末）如图所示，物块A被轻质细绳系住静止在倾角为的斜面上，细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧点相连，物块B静止悬挂在点下方，轻弹簧水平，细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为、。已知轻弹簧劲度系数为k，B的质量为，重力加速度为g，A与斜面间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)弹簧的伸长量； (2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向； (3)要使A、B始终在原有位置保持静止，A质量的最大值。（斜面始终处于静止状态） 11．（24-25高二下·南京中华中学·期末）如图所示，质量为的斜面体放在水平地面上始终保持静止，其倾斜面ABCD是边长为的正方形粗糙表面、与水平地面夹角。以ABCD的中心为坐标原点建立直角坐标系，方向水平向右，方向与DA平行。将质量的橡胶块（可视为质点）放于点，斜面与橡胶块之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，取重力加速度。 (1)当橡胶块静止在斜面上时，求它受到斜面的支持力大小和摩擦力大小。 (2)若对橡胶块施加平行于斜面ABCD的外力，使得橡胶块可以从点由静止开始沿轴做匀加速直线运动，并用的时间到达BC边。求： ①该外力的大小； ②求橡胶块运动过程中，地面对斜面体的支持力大小和摩擦力大小。 地 城 考点02 牛顿运动定律 一、单选题 1．（24-25高二下·南京文枢高级中学·期末）如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块上滑过程与下滑过程的（　　） A．时间相等 B．加速度相等 C．损失机械能相等 D．动量变化量相等 2．（24-25高二下·江苏南通·期末）如图所示，物块通过轻弹簧与物块连接，用手托住保持静止。现将、由静止释放，不计空气阻力，从释放到弹簧第一次恢复原长的过程中，、下落的速度随时间变化的图像可能是（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高二下·江苏宿迁·期末）如图所示，质量为、倾角为的斜面静止放在水平地面上，一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑。现用平行于斜面向上的力推木块，使其匀速上滑。已知重力加速度为，上述两种过程中斜面均保持静止，则（　　） A．推力大小为 B．以上两种过程中，地面与斜面间均无摩擦力 C．和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面对斜面的支持力减小了 D．在木块下滑过程中，若对其施加水平向左推力，斜面对地面压力为 4．（24-25高二下·南京中华中学·期末）在微观世界，粒子的位置和动量不能同时精准确定，即有。除了动量与位置外还有其他物理量的不确定关系。如某物理量A，也有，其中t代表时间，h为普朗克常量，则物理量A的单位是（　　） A．N B．W C．K D．J 5．（24-25高二下·南京文枢高级中学·期末）如图所示，在水平如镜的湖面上方，一颗钢珠从离水面不高处由静止落入水中，会溅起几滴小水珠。下列说法正确的是（   ） A．部分小水珠溅起的高度可以超过钢珠下落时的高度 B．小水珠在空中上升过程处于超重状态 C．所有溅起的小水珠运动到各自最高点时速度一定为零 D．所有溅起的小水珠机械能总和等于钢珠静止下落时的机械能 二、解答题 6．（24-25高二下·江苏南通·期末）如图所示，小物块A放在木板B的左端，A、B用细线通过轻质滑轮连接，静置在水平面上。已知A、B的质量分别为、，A、B间动摩擦因素，B与地面间的动摩擦因数，B的长度，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力作用在滑轮上。    (1)若，求物块A受到的摩擦力大小； (2)若A、B间发生相对滑动，求拉力的最小值； (3)若，作用一段时间后撤去拉力，最终A刚好不脱离B。求拉力的作用时间。 7．（24-25高二下·南京中华中学·期末）如图所示，质量为的斜面体放在水平地面上始终保持静止，其倾斜面ABCD是边长为的正方形粗糙表面、与水平地面夹角。以ABCD的中心为坐标原点建立直角坐标系，方向水平向右，方向与DA平行。将质量的橡胶块（可视为质点）放于点，斜面与橡胶块之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，取重力加速度。 (1)当橡胶块静止在斜面上时，求它受到斜面的支持力大小和摩擦力大小。 (2)若对橡胶块施加平行于斜面ABCD的外力，使得橡胶块可以从点由静止开始沿轴做匀加速直线运动，并用的时间到达BC边。求： ①该外力的大小； ②求橡胶块运动过程中，地面对斜面体的支持力大小和摩擦力大小。 8．（24-25高二下·南京南航附中·期末）如图所示，某传送装置由三部分组成，中间是长度的水平传送带（传送带顺时针匀速传动，其速度大小可根据需要设定），其左侧斜面顶端距离传送带平面的高度，右侧光滑水平面上放置质量长度的滑板，斜面末端及滑板上表面与传送带两端等高并平滑对接。质量为的物块从斜面的顶端由静止释放，经过传送带后滑上滑板。已知滑板右端到挡板的距离，物块与斜面间的动摩擦因数满足为斜面的倾角），物块与传送带、滑板间的动摩擦因数分别为。求： (1)物块刚滑上传送带时的速度大小； (2)若传送带速度，求物块通过传送带所需的时间； (3)若传送带速度，求从物块滑上滑板至滑板右端刚到挡板的过程中摩擦产生的热量。 9．（24-25高二下·江苏南师附中·期末）有一水平足够长的传送带，以3m/s的速度沿顺时针方向匀速运转，传送带右端与倾角为37°的粗糙固定斜面底端B平滑连接，一质量1kg的小滑块从斜面上A点由静止释放，经过一段时间后，最终停在传送带与斜面的连接处。小滑块与斜面、传送带之间的动摩擦因数均为0.5，A、B间距离为4m。重力加速度g＝10 m/s2， sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）小滑块从释放到第一次到达B点经历的时间； （2）小滑块第三次通过B点的速度大小； （3）从释放到最终停止，小滑块运动的总路程。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $