第四章 运动和力的关系之板块模型 单元卷（8）-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦《牛顿运动定律》单元板块模型，通过4道单选（临界状态分析）和4道解答题（多过程运动与v-t图像结合），强化运动和相互作用观念及科学推理，适配单元复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|4道|板块相对运动、摩擦力分析（如第1题物块与小车相对静止条件）|设置外力施加对象差异（如第1题施力于A或B）| |解答题|4道|牛顿第二定律与运动学综合（如第5题v-t图像求摩擦因数）|多过程动态分析（如第7题撤去拉力后共速问题）|

第四章：《牛顿运动定律》强化训练八 一、单选题 1．如图所示，光滑的水平面上有一辆小车，物块放在小车上。、质量分别为，，、之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对施加一水平力，则（　　） A．当时，的加速度为 B．当时，间的摩擦力为 C．当时，相对滑动 D．若将水平力施加在上，的最大加速度为 2．如图所示，质量分别为m和M的两本书叠放在光滑水平面上，两本书之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，为使两本书一起做匀加速直线运动，则施加在m上的水平推力F最大值为（    ） A．μmg B． C． D． 3．如图所示，A、B两个物块叠放在光滑水平地面上，质量分别是2kg和4kg，它们之间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．现对A施加水平拉力F，要保持A、B相对静止，F不能超过 A．2N B．4N C．6N D．8N 4．如图所示，足够长的质量的木板静止在粗糙的水平地面上，质量1kg的物块静止在长木板的左端，物块和长木板之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，长木板和地面之间的动摩擦因数，重力加速度g取。现对物块施加一水平向右的恒力F，则下列说法中正确的是（　　） A．若，物块和长木板发生相对滑动 B．若，长木板的加速度为 C．若，物块和长木板之间的摩擦力为1N D．若，物块的加速度为 二、解答题 5．如图甲所示，水平面上放一质量为M的木板，质量为m＝1kg的滑块以10m/s的速度冲上木板，此后滑块和木板在水平面上运动的v－t图象如图乙所示，g＝10m/s2，求： （1）木板与地面间的摩擦因数以及滑块与木板间的摩擦因数； （2）木板的质量。 6．一平板车静放在光滑水平地面上，其右端放一质量m=5kg的物体。平板车质量M=10kg，总长度L=1.5m，上表面离地高度h=1.25m，与物体间的动摩擦因数。物体可看成质点，所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，空气阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2。现在平板车上施加一水平向右F=60N的拉力，求： （1）物体刚脱离小车时的速度； （2）当物体落地时，距离平板车左端的水平距离。 7．如图所示，质量为M=2kg足够长的木板B放在水平地面上，在木板的最右端放一质量为m=1kg的物块A（可视为质点）。物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数。现用一水平力F=18N作用于木板上，使其由静止开始运动，经过后撤去拉力。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。求： (1)撤去拉力的瞬间，物块和木板的速度、； (2)经过一段时间，A、B达到共同速度v的值； (3)当A、B达到共同速度时，A、B能否保持相对静止？请通过计算说明理由；并计算在整个运动过程中木板B运动的位移。 8．质量为的木板放在水平地面上，质量为的小滑块（其大小可忽略）放在木板上最右端，如图所示，木板与地面的摩擦因数为，木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力，取，并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力，请求以下问题： (1)若，则小滑块和木板的加速度大小分别为多少？ (2)若，作用了后撤去。若运动过程中滑块始终未脱离木板，则木板长度最短为多少？ (3)在（2）的情境中，求滑块和木板最终静止时，滑块到木板最右端的距离为多少？ 第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《《牛顿运动定律》强化训练八》参考答案 题号 1 2 3 4 答案 B D C C 1．B 【详解】当A、B刚要发生相对滑动时，A、B之间的静摩擦力达到最大，且为 以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得A的最大加速度为 以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 可知当时，A、B相对静止，一起加速运动，当时，A、B发生相对滑动。 A．当时，由可知，A、B相对静止一起加速运动，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 解得，故B的加速度为，故A不符合题意； B．当时，由可知，A、B相对静止一起加速运动，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 解得 对A分析，根据牛顿第二定律可得，故B符合题意； C．由以上分析可知，可知当时，A、B相对静止，一起加速运动，当时，A、B发生相对滑动，故C不符合题意； D．若将水平力施加在A上，当A、B间刚要发生相对滑动时，B的加速度达到最大，对B分析，根据牛顿第二定律可得 解得，故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】依题意，由牛顿第二定律，m能够提供给M最大加速度时，二者间的静摩擦力达到最大值，即 对系统， 解得 故选D。 3．C 【详解】要使A、B之间不发生相对滑动，它们之间的最大加速度为B在滑动摩擦力产生的加速度的大小，所以最大的加速度为 对整体有 故C正确，ABD错误。 故选C。 4．C 【详解】长木板和物块之间的最大摩擦力大小为 长木板和地面之间的最大静摩擦力大小 当时，长木板和物块均保持静止；设当二者恰好发生相对滑动时的拉力为，加速度为，则对物块，有 对长木板和物块整体，有， 解得 故当时，物块相对于长木板静止，二者以共同的加速度开始运动；当时，长木板相对于物块滑动。 A．当，物块和长木板不会发生相对滑动，A错误； B．当，物块和长木板发生相对滑动，长木板的加速度为 解得，B错误； C．，物块和长木板之间发生了相对滑动，物块和长木板之间的摩擦力为，C正确； D．若，根据牛顿第二定律，物块的加速度为 解得，D错误。 故选C。 5．（1）0.1，0.4；（2）1.5kg 【详解】（1）由图象可知，二者先发生相对滑动，当达到共同速度后一块做匀减速运动，设木板与地面间的动摩擦因数为μ1，滑块与木板间的动摩擦因数为μ2 二者共同减速时的加速度大小为 发生相对滑动时，木板的加速度为 滑块减速的加速度大小为 对整体受力分析可得 a1＝＝μ1g 对滑块，有 可得 μ1＝0.1，μ2=0.4 （2）在0～2s内对M做受力分析可得 代入数据解方程可得 M＝1.5kg 6．（1）2m/s；（2）2.25m 【详解】(1)对M，由牛顿第二定律 解得 对m，由牛顿第二定律 解得 由 解得 m脱离的速度 (2)物体m脱离M后做平抛运动，竖直方向 水平方向 对M，由牛顿第二定律 解得 m脱离时M的速度为 小车位移 故当物体落地时，距离平板车左端的水平距离 7．(1)； (2) (3)见解析 【详解】（1） 由分析可知，B被拉着向右运动时， A相对B向左滑动，对物块A有， 对木板B有， 代入数据得， （2） 撤去外力F后，设经过时间后A、B达到共同速度，对木板B有， 对物块A有 代入数据可得， （3） 当A、B达到共同速度时，假设A、B能相对静止，对AB整体有 对A有 联立两式得 所以，A、B达到共同速度后就会一起匀减速运动直到静止。撤去外力F前，木板B运动的位移 撤去外力到达到共同速度的时间内，木板B运动的位移 经判断A、B达到共同速度后一起匀减速直到静止，对AB整体有 达到共同速度后继续运动的位移 在整个过程中，木板B运动的位移 联立得 8．(1)， (2)4.5m (3)3.3m 【详解】（1）滑块最大加速度在板块刚好要发生相对运动时，对滑块有 解得 此时外力为滑块与木板发生相对滑动的最小值，对整体做动力学分析有 解得 当时，小于，滑块与木板相对静止一起向右做匀加速运动。 对整体有 解得 （2）持续时间内（0~1s内），由于，物块与板发生相对滑动。 根据（1）分析知此时滑块做匀加速直线运动，滑块加速度为 木板也做匀加速直线运动，对木板做动力学分析有 解得木板加速度 令，这段时间内滑块相对木板向左运动，相对位移 力撤去后至滑块与木板共速，力撤去时，木板速度 滑块速度 力撤去后，滑块将以原来的加速度继续加速，木板减速，直到它们速度一样，对木板做动力学分析有 解得木板减速时的加速度大小 设经过时间滑块和木板的速度相等，由运动学公式得共速时的速度 代入数据解得， 这段时间内滑块相对木板向左运动，相对位移为 故木板长度最短为 （3）共速之后，木板继续减速，对木板做动力学分析有 解得木板减速时的加速度大小 滑块也做减速运动，加速度的大小仍为 直到最后都停止运动。这段时间内滑块相对木板向右运动，相对位移为 最终木块停在离木板右端点左方，距离右端点距离为如图所示 答案第4页，共5页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $