专题03 运动和力的关系(6年汇编)(河北专用)2021-2026年高考物理真题分类汇编
2026-08-07
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2份
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44页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 运动的描述,动能和动能定理,力的分解 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.37 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 数理天下 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59122061.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦运动和力的关系,汇编2021-2026年河北高考真题及模拟题,以CR450动车组、空间站运维等真实情境为载体,强化模型构建与逻辑推导能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|22题|运动和力的关系、牛顿定律、机械能,如CR450动车组运动分析(2026真题)|真实情境深度渗透,如无人机物资投送(命题规律)|
|非选择|8题|动量守恒、弹簧振子、传送带问题,如空间站机械夹爪提放机器人(2026真题)|实验考查跳出常规,隐含误差分析;弱化运算,突出建模,如2025弹簧双物块题|
内容正文:
专题03 运动和力的关系
6年真题1年模拟
考点分类
河北考情(2021-2026)
命题规律
考点1 运动和力的关系
2026河北卷
2025河北卷
2023河北卷
2022河北卷
2021河北卷
. 真实情境深度渗透:以CR450动车组、新能源汽车制动、空间站运维、无人机物资投送等真实科技/生活场景为题干载体,不再使用纯理论裸模型出题,要求学生从复杂场景中提炼物理规律、自主搭建解题模型。
. 实验考查跳出常规:围绕“验证牛顿运动定律”实验,除游标卡尺读数、纸带数据计算等常规操作外,隐含误差分析考查,不再局限于机械记忆实验步骤,强化实验迁移能力。
. 能力导向持续强化:弱化机械繁琐的代数运算,重点考查情境拆解、模型构建、逻辑推导能力,刷题的边际收益持续递减,规避固化题型套路,依靠建模能力、深度思维实现分数分层。
考点01 运动和力的关系
1.(2026·河北·高考真题)如图所示,质量为的木板上放有一个质量为的机器人,木板始终受到水平向右、大小为的恒力作用。初始时木板与机器人一起以的速度沿水平地面向右匀速运动。机器人正上方有一个沿竖直方向可以伸缩、水平向右速度恒为的机械夹爪。某时刻夹爪将机器人向上提起,后放回木板,同时夹爪缩回,机器人在摩擦力的作用下最终与木板相对静止。取,机器人可视为质点,机器人被提起和放下瞬间竖直方向速度均为零。求
(1)机器人被提起的内,木板位移的大小。
(2)从机器人被放回木板到与木板相对静止的过程中,摩擦力对机器人所做的功。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据题意,设木板与地面间的摩擦因数为,则有
解得
机器人被提起时,对木板有
解得
机器人被提起的2s内,木板位移的大小
(2)机器人被放回木板时,木板的速度为
机器人被放回木板后,恒力与地面对木板的摩擦力平衡,机器人和木板组成的系统所受合力为零,则由动量守恒定律有
解得
对机器人,由动能定理可得,摩擦力对机器人所做的功
2.(2025·河北·高考真题)(多选)如图,截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上,两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮,静止在斜面体两侧,细绳与斜面平行。此外,两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连,且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离,然后松开。弹簧始终在弹性限度内,斜面倾角为,不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中,下列说法正确的是( )
A.左侧小物块沿斜面做简谐运动
B.细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大
C.右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等
D.若增大,则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长
【答案】AC
【详解】A.对左侧小物块,设沿斜面向下的位移为x,则有
此时,对右侧小物块,有
联立可得
则左侧小物块受到的合外力
,方向与位移方向相反,故其做简谐运动,故A正确;
B.根据以上分析,可得,绳拉力保持不变,故B错误;
C.同理可知,右侧小物块也做简谐运动,根据对称性,其在最高和最低位置的加速度大小相等,故C正确;
D.弹簧振子振动周期,与斜面夹角无关,故D错误。
故选AC。
3.(2023·河北·高考真题)(多选)如图,质量为m的小球穿在固定光滑杆上,与两个完全相同的轻质弹簧相连。开始时将小球控制在杆上的A点,弹簧1竖直且处于原长,弹簧2处于水平伸长状态,两弹簧可绕各自转轴,无摩擦转动。B为杆上的另一个点,与、A、构成矩形,。现将小球从A点释放,两弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.小球沿杆在AB之间做往复运动
B.与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间更短
C.小球从A点运动到B点的过程中,两个弹簧对小球做的总功为零
D.小球从A点运动到B点的过程中,弹簧2的弹性势能先减小后增大
【答案】BC
【详解】AC.根据对称性可知,小球从A点运动到B点的过程中,两个弹簧对小球做的总功为零,则此过程合力做功等于重力对小球做的功,根据动能定理可知,小球在B点的速度大于0,所以小球到达B点后继续向下运动,小球不会在AB之间做简谐运动,故A错误,C正确;
D.小球从A点运动到B点的过程中,弹簧2先从伸长状态变为原长,再从原长变为压缩状态,最后再恢复原长,故弹簧2的弹性势能先减小后增大再减小,故D错误;
B.小球从A点运动到B点过程,由于两个弹簧对小球做的总功为零,与没有弹簧时相比,小球运动到B点的速度相等;没有弹簧时,小球运动的加速度为
有弹簧时,加速度先大于,然后加速度逐渐减小,到AB中点时,加速度为,之后加速度小于,则两种情况的图像如图所示
两种情况的图像与横轴围成的面积相等,由图可知与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间更短,故B正确。
故选BC。
4.(2023·河北·高考真题)某科研团队通过传感器收集并分析运动数据,为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中,其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中至内,曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.起跳过程中运动员的最大加速度约为
B.起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为
C.起跳后运动员重心上升的最大高度约为
D.起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
【答案】C
【详解】A.由图像可知,运动员受到的最大支持力约为
根据牛顿第二定律可知,起跳过程中运动员的最大加速度约为
故A错误;
BCD.根据图像可知,起跳过程中支持力的冲量为
起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
根据动量定理可得
解得起跳离开地面瞬间的速度为
则起跳后运动员重心上升的平均速度为
起跳后运动员重心上升的最大高度为
故BD错误,C正确。
故选C。
5.(2021·河北·高考真题)如图,一滑雪道由和两段滑道组成,其中段倾角为,段水平,段和段由一小段光滑圆弧连接,一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下,若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶,恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起,背包与滑道的动摩擦因数为,重力加速度取,,,忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化,求:
(1)滑道段的长度;
(2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设斜面长度为,背包质量为,在斜面上滑行的加速度为,由牛顿第二定律有
解得
滑雪者质量为,初速度为,加速度为,在斜面上滑行时间为,落后时间,则背包的滑行时间为,由运动学公式得
联立解得
或
故可得
(2)背包和滑雪者到达水平轨道时的速度为、,有
滑雪者拎起背包的过程,系统在光滑水平面上外力为零,动量守恒,设共同速度为,有
解得
6.(2021·河北·高考真题)普朗克常量,光速为c,电子质量为,则在国际单位制下的单位是( )
A. B.m C. D.
【答案】B
【详解】根据可得它们的单位为:
故选B。
7.(2026·河北邢台·模拟预测)甲、乙两名滑雪运动员由静止开始沿倾角不同的山坡下滑,两人均由山坡顶端做匀加速直线运动至山坡底端。已知两山坡长度相等,滑雪板与山坡间的动摩擦因数相同,甲运动员所在山坡的倾角较大。用v、x分别表示速度大小、位移大小,下列关于两滑雪运动员从山坡顶端滑到底端过程的运动图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】对运动员,根据牛顿第二定律有
解得
由于甲运动员所在山坡的倾角较大,故甲运动员的加速度较大,根据可知,图像的斜率为2a,故甲运动员对应的图线斜率较大,结合山坡的长度相等,可知A项符合题意。
故选A。
8.(2026·河北·模拟预测)如图所示,在水平面上放置一个倾角为的光滑斜面,斜面上放置一个质量为的物块,物块沿斜面加速下滑。已知重力加速度,、,为保持斜面不动,则水平外力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对于物块,根据牛顿第二定律有
对于斜面和物块组成的系统,在水平方向上,根据牛顿第二定律有
联立解得
代入数据得
故选A。
9.(2026·河北保定·三模)天问二号在完成对小行星2016HO3的探测、取样任务后,返回舱将与主探测器分离,于2027年底返回地球。在地球表面附近使质量为m的探测器随模拟器以一定加速度下落,此时可通过模拟器模拟探测器在小行星表面所受重力的情况。若地球质量是小行星质量的p倍,地球半径是小行星半径的q倍,地表的重力加速度为g。模拟过程,模拟装置对探测器的支持力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】星球表面物体重力近似等于万有引力,即
可得重力加速度公式
代入数据可得小行星表面重力加速度
探测器随模拟器下落,受地球重力mg(向下)和模拟器支持力N(向上),模拟小行星表面重力的效果即探测器的合力等于小行星表面的重力,根据牛顿第二定律
联立解得
故选B。
10.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)一小车表面分别是与水平方向成30°和60°的光滑斜面,一质量为m的圆柱体静止在两个斜面之间,如图甲所示。小车一段时间内向右的速度v和时间t的关系如图乙所示,小车加速时圆柱体刚好与右侧斜面接触而没有相互作用,小车的最大速度为v0,小车加速和减速时间内的位移之比为3:1。重力加速度为g,圆柱体始终与小车相对静止。下列说法中正确的是( )
A.小车加速时的加速度大小为
B.小车加速的时间为
C.小车减速时圆柱体刚好对左侧斜面没有作用力
D.小车发生的位移为
【答案】C
【详解】A.小车加速时圆柱体刚好与右侧斜面接触而没有相互作用,根据牛顿第二定律可得
所以,故A错误;
B.小车加速的时间为,故B错误;
C.根据速度位移关系可得,
所以
根据牛顿第二定律有
则圆柱体只受重力和右侧斜面的支持力,不受左侧斜面的作用力,根据牛顿第三定律可知,圆柱体对左侧斜面没有作用力,故C正确;
D.小车发生的位移为,故D错误。
故选C。
11.(2026·河北保定·二模)在某快递分拣站,有如图甲、乙所示的两种传送快递包裹的方式。已知包裹没有相对传送带滑动,图甲中传送带水平,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.若图甲中传送带匀速转动,包裹可能受摩擦力
B.若图甲中传送带加速转动,包裹可能不受摩擦力
C.若图乙中传送带匀速转动,包裹一定受到摩擦力
D.若图乙中传送带减速转动,包裹一定受到摩擦力
【答案】C
【详解】A.图甲是水平传送带,若传送带匀速转动,包裹加速度为0,水平方向合力为0。若包裹受摩擦力,没有其他力与摩擦力平衡,因此包裹一定不受摩擦力,故A错误;
B.图甲传送带加速转动时,包裹和传送带一起加速,加速度沿水平方向,重力和支持力沿竖直方向,合力只能由摩擦力提供,因此包裹一定受摩擦力,故B错误;
C.图乙是倾斜传送带,传送带匀速转动时,包裹加速度为0,受力平衡。重力沿斜面向下有分力,必须有沿斜面向上的摩擦力平衡该分力,因此包裹一定受到摩擦力,C正确
D.图乙传送带减速转动时,加速度沿斜面向下,设加速度大小为,若
则合力
刚好由重力的分力提供合力,此时包裹不受摩擦力,因此不是一定受摩擦力,故D错误。
故选C。
12.(2026·河北沧州·三模)如图所示,在水平直线传送轨道上,智能快递分拣车的前、后两个货舱质量分别为2m和m,用轻质刚性连接杆相连。每个货舱所受运行阻力与自身质量成正比,比例系数为k。前货舱的驱动装置提供水平牵引力F,使两货舱一起向前做匀加速直线运动。已知连接杆能承受的最大拉力为T₀,重力加速度为g,为保证连接杆不被拉断,牵引力F的最大值为( )
A.3T0 B. C. D.
【答案】A
【详解】取前进方向为正方向,后货舱(质量)受连接杆向前的拉力和向后的阻力,由牛顿第二定律
前货舱(质量)受牵引力(向前)、连接杆向后的拉力和向后的阻力,由牛顿第二定律有
联立消去,得
当时,,与、无关。
故选A。
13.(2026·河北衡水·模拟预测)普朗克质量是质量的自然单位,它是宏观尺度与微观尺度的分界点。已知万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h,K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】已知K无单位,普朗克质量量纲为质量量纲,因此根号内的物理量组合量纲要为。首先明确三个常量的量纲(为长度量纲,为时间量纲):光速c:量纲为
普朗克常量:由,能量,频率,得
引力常量G:由,得
A.的量纲为,与质量量纲不符,故A错误;
B.的量纲为,与质量量纲一致,故B正确;
C.的量纲为,与质量量纲不符,故C错误;
D.的量纲为,与质量量纲不符,故D错误。
故选B。
14.(2026·河北衡水·二模)军事演习中,一台油电混合无人机通过缆绳连接OA、OB、OC、OD四根等长的绳索运送质量为m的橡皮艇,结点为O,A、B、C、D四点在同一水平面内且。在无人机与橡皮艇一起沿竖直方向匀加速上升的过程中,加速度大小为a,缆绳始终竖直,空气对橡皮艇的作用力大小恒为f,方向竖直向下。不计缆绳与绳索质量,无人机燃油消耗不能忽略,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.橡皮艇的机械能守恒
B.无人机受到空气的作用力保持不变
C.绳索OA受到的拉力大小为
D.当速度为时绳索OA对橡皮艇的拉力的功率为
【答案】D
【详解】A.橡皮艇匀加速上升,动能增加,重力势能增加,故机械能不守恒,故A错误;
B.设无人机质量为,橡皮艇的质量为,空气对无人机的作用力为,对无人机和橡皮艇分析,根据牛顿第二定律有
解得
因无人机燃油消耗,其质量会减小,故空气对无人机的作用力也会减小,故B错误;
C.橡皮艇受重力、空气阻力、四根绳索的拉力作用,且每根索的拉力大小相等,令大小为。设每根绳索与竖直方向夹角为,由题知,,设五段绳索长度都为,根据几何关系有
解得
对橡皮艇分析,根据牛顿第二定律有
解得,故C错误;
D.当速度为时绳索OA对橡皮艇的拉力的功率为,故D正确。
故选D。
15.(2026·河北衡水·二模)2026年央视春节联欢晚会上,人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演,机器人侧空翻、打醉拳、耍兵器、连续踢腿等节目惊艳了春晚舞台。下列说法中正确的是( )
A.人形机器人表演侧空翻时,其重心位置可能不在机器人上
B.观众在观看人形机器人打醉拳时可以把机器人当成质点
C.人形机器人连续踢腿时速度越大,惯性越大
D.人形机器人在空中表演侧空翻落地前,处于超重状态
【答案】A
【详解】A.重心是物体所受重力的等效作用点,当物体形状不规则或发生形变时,重心位置可能不在物体上。机器人侧空翻时肢体姿态变化,其重心可能位于身体之外(比如肢体围成的空间内),故A正确;
B.质点是忽略物体大小和形状、只考虑质量的理想化模型,适用于研究平动且自身尺寸可忽略的场景。观看机器人打醉拳时,需要关注其肢体动作和姿态变化,不能忽略形状,因此不能当成质点,故B错误;
C.惯性的大小只由质量决定,与速度无关。机器人的质量不变,惯性大小也不变,故C错误;
D.机器人在空中侧空翻落地前,只受重力作用,加速度竖直向下,处于失重状态,故D错误。
故选A。
16.(2026·河北沧州·一模)如图所示,质量 长L=0.5m的木板A放在水平平台上,质量的物块B(可视为质点)放在木板A的左端,物块B和质量为mC的物块C通过绕过光滑定滑轮的轻绳连接,物块 B和滑轮之间的轻绳水平。已知物块B和木板A之间的动摩擦因数 木板A 和平台之间的动摩擦因数 g取设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块B与滑轮间的距离足够大,物块C与地面间的距离足够大,由静止释放物块C。下列说法中正确的是( )
A.若mC=0.木板A和物块B一起向右运动
B.木板A 的加速度可能为
C.若mC=0.物块C的加速度大小为
D.若mC=0.物块B离开木板A 的过程中系统损失的机械能为3.25 J
【答案】D
【详解】A.物块B和木板A之间的最大静摩擦力
木板A和平台之间的最大静摩擦力
所以当绳子拉力时,整体静止不动,故A错误;
B.ABC一起运动,当AB即将发生相对运动时,对整体分析有
对木板A分析有
解得
所以木板A的加速度不能超过,故B错误;
C.当时,ABC一起加速运动,所以当时,三个物体一起加速,整体分析有
解得,故C错误;
D.当时,AB发生相对运动,对BC整体分析有,
解得
此时木板A的加速度,物块B从木板A上离开有
解得
此过程中物块B和木板A之间摩擦生热
木板A与平台之间摩擦生热
所以此过程中系统损失的机械能,故D正确。
故选D。
17.(2026·河北沧州·一模)某同学练习飞行无人机,无人机由静止开始向下运动,速度v与下降高度h之间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.无人机处于超重状态 B.无人机做匀变速直线运动
C.无人机的加速度在减小 D.无人机的机械能先减小后增大
【答案】D
【详解】A.由于无人机向下运动,且速度随下降高度而增加,所以无人机的加速度向下,即无人机处于失重状态,故A错误;
BC.由于无人机的速度与下降的高度成正比,所以下降相同高度,速度的增加量相同,又因为下降高度越大,物体的速度越大,所以下降相同高度所用的时间越小,由可知无人机的加速度随着下降高度的增加而增大,故BC错误;
D.由图可知,对无人机从h处下降(为无限小量)的过程分析,无人机的初速度
末速度
由动能定理有
整理有
当时,除重力以外的其他力向上,做负功,无人机的机械能减小,当时,除重力以外的其他力向下,做正功,无人机的机械能增大,所以无人机的机械能先减小后增大,故D正确。
故选D。
18.(2026·河北沧州·一模)带电量为+Q(Q>0)均匀带电圆盘B固定在竖直面内,一质量为m、带电量为+q(q>0)的带电小球C用绝缘细线连接,细线的另一端固定在A点,小球C刚好静止在带电圆盘的轴线上,且到带电圆盘圆心O的距离为d。已知小球静止处与O点之间的电势差为U,细线与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,静电力常量为k。剪断细线的瞬间,小球C的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】AB.由对称性可知带电圆盘给带电小球的静电力方向沿圆盘的轴线向右,对带电小球受力分析如图所示
由共点力平衡结合几何关系可知
剪断细线的瞬间,小球C的位置不变,所以小球受到的静电力不变,此时小球C受到重力和静电力,合力与未剪断前细线的张力等大反向,由牛顿第二定律可知小球的加速度满足
解得,故A错误,B正确;
C.从受力分析可知
结合牛顿第二定律有
但由于在计算圆盘对带电小球的库仑力作用时,不能将圆盘当作点电荷模型,将圆盘的带电等效到总电量集中到圆心,故
因此小球的加速度,故C错误;
D.从受力分析可知
结合牛顿第二定律有
但小球静止处与O点之间的电场不是匀强电场,故小球静止处的电场强度
故
因此小球的加速度,故D错误。
故选B。
19.(2026·河北保定·一模)如图所示,粗糙竖直挡板前方固定倾角为θ=37°的粗糙传送带,传送带上表面以速度向挡板转动,物块紧贴传送带和挡板由静止释放。已知物块与挡板间的动摩擦因数为,与传送带间的动摩擦因数为重力加速度取则物块沿传送带下滑的最大速度为( )
A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.6m/s
【答案】B
【详解】
设物块沿传送带下滑的最大速度为,物块与传送带摩擦力大小为,物块与挡板摩擦力大小为,物块相对传送带方向偏离挡板夹角为,受力分析如图,有
对物块垂直挡板方向
物块有最大速度时,物块沿着挡板方向有
联立得物块沿传送带下滑的最大速度为,
故选B。
20.(2026·河北张家口·二模)雨滴可视为质量不变、半径为的球体,其所受空气阻力可表示为,其中为比例系数,为雨滴的速度大小。半径分别为、()的甲、乙两滴雨滴,在无风天气从高空无初速度下落,落地前均已匀速。两滴雨滴下落过程中速度大小与时间的关系图像合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】雨滴落地前匀速,重力与阻力平衡,得
雨滴质量
代入平衡式整理得收尾速度
可知半径越大,收尾速度越大。已知,因此甲的收尾速度大于乙。在加速下落阶段,由牛顿第二定律,得
整理得加速度
可知下落过程中,逐渐增大,因此逐渐减小,说明雨滴做加速度逐渐减小的加速运动。图线的斜率应逐渐减小,最终斜率减为0(匀速),图线向下弯曲。且相同速度下,半径越大,加速度越大,因此甲的斜率始终大于乙,综上,合理图像为A。
故选A。
21.(2026·河北沧州·三模)(多选)如图所示,在倾角为的斜面上有质量相同的木块、用轻质弹簧连接,、与斜面之间的动摩擦因数分别为、,且,初始时弹簧处于原长。若同时释放、,则从释放到弹簧第一次被压缩到最短的过程中,下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内)( )
A.当两木块的速度相同时,加速度 B.当两木块的速度相同时,加速度
C.当两木块的加速度相同时,速度 D.当两木块的加速度相同时,速度
【答案】BC
【详解】CD.释放、的瞬间,对木块、分别由牛顿第二定律得,
解得,
因
可知
故初始一段时间内,木块速度的增量较大,弹簧逐渐压缩,弹簧的弹力逐渐增大,根据牛顿第二定律可得,
可知,的加速度不断增大,的加速度不断减小,即做加速度逐渐增大的加速运动,做加速度逐渐减小的加速运动,在之前始终有,作出两木块的图如下
根据图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量可知,当两木块的加速度相同时,木块的加速度曲线所围的面积更大,故速度,故C正确,D错误;
AB.由于,之后弹簧被继续压缩,直至当时,弹簧第一次被压缩到最短,由图可知,此时加速度,故A错误,B正确。
故选BC。
22.(2026·河北·三模)(多选)某学生在练习垫排球,质量为的排球离开手后以初速度竖直向上运动,排球在运动过程中所受空气阻力大小与重力大小的比值恒为。已知重力加速度大小为,取竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A.排球上升的最高点到离手位置的高度为
B.排球上升过程中受到的重力冲量为
C.排球返回离手位置的速度大小为
D.排球从离手到返回离手位置的时间为
【答案】AC
【详解】A.设空气阻力大小
根据牛顿第二定律可知,排球上升时加速度的大小满足
解得
故排球上升的高度满足
解得,故A正确;
B.排球上升到最高点所需时间满足
排球上升过程中受到的重力冲量,故B错误;
C.排球下落时加速度的大小满足
解得
故排球返回离手位置的速度大小满足
代入
解得,故C正确;
D.排球从最高点到返回离手位置的时间满足
因此排球从离手到返回离手位置所经历的时间,故D错误。
故选AC。
23.(2026·河北保定·二模)(多选)如图,倾斜滑道高,水平底边长,与水平传送带平滑连接,传送带沿垂直于滑道的方向匀速运行。质量为2kg的工件(可视为质点)从滑道顶端由静止释放,沿滑道下滑后垂直滑上传送带。已知工件与滑道及传送带间的动摩擦因数均为0.5,传送带运行速度,取,忽略工件在连接处的能量损失。下列说法正确的是( )
A.工件滑上传送带时的速度大小为2m/s
B.工件在传送带上受到的摩擦力方向与传送带运动方向夹角为45°
C.为防止工件从传送带侧边滑落,传送带的最小宽度d为0.4m
D.工件在传送带上滑动过程中摩擦生热为5J
【答案】AD
【详解】A.对工件沿滑道下滑过程用动能定理,斜面长度为,倾角为,则
代入
化简得
解得,故A正确;
B.工件刚滑上传送带时,初速度沿垂直传送带运动方向,大小,沿传送带运动方向初速度为0;因此工件相对于传送带的速度为:沿传送带运动反方向分量,垂直传送带运动方向分量。滑动摩擦力方向与相对速度方向相反,摩擦力与传送带运动方向夹角满足,因此,故B错误;
C.工件滑入的初速度方向(垂直传送带)加速度恒定
当工件垂直传送带方向速度减为0时,最大位移(即最小传送带宽度)满足
代入数值解得,故C错误;
D.摩擦生热
摩擦力大小为
整个过程相对初速度大小
最终相对速度为0,运动时间
相对位移大小
因此,故D正确。
故选AD。
24.(2026·河北邢台·二模)(多选)如图所示,一个长方体和一个倾角为的斜面体紧密连接固定放置在水平地面上,长方体的上表面粗糙,左侧有一个竖直固定的挡板,右侧有一个光滑定滑轮,斜面体的上表面光滑。将两个质量均为的物块和放在长方体上,物块之间用一个劲度系数为的轻弹簧连接,物块和与长方体上表面的摩擦因数均为0.5,物块的右端连接一条轻绳,轻绳跨过定滑轮连接着一个质量也为的物块。初始时控制物块不动使细绳刚好拉直但没有弹力且物体恰好不向右滑动,轻绳水平部分与长方体表面平行,倾斜部分与斜面平行,重力加速度取,轻绳无伸缩性,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力,不计空气阻力,长方体和斜面都足够长,弹簧弹性势能表达式为。现在由静止释放物块,在物块下滑过程中下列说法正确的是( )
A.释放物块瞬间,轻绳的拉力大小为
B.三个物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C.物块的最大速度为
D.物块下滑到最低点后会沿斜面向上滑动
【答案】AC
【详解】A.初始时有
解得
释放物块C瞬间,由牛顿第二定律可列
联立可得轻绳的拉力大小,故A正确;
B.物块B与水平接触面间有摩擦力,所以系统机械能不守恒,故B错误;
C.弹簧恢复原长时,对BC整体可知
可知整体加速度为0,速度达到最大值,由能量守恒可知
联立解得,故C正确;
D.物块C下滑到最低点时应有
联立解得
在最低点时因为,故物块C不会沿斜面向上滑动,故D错误。
故选AC。
25.(2026·河北廊坊·一模)(多选)如图所示,倾角的传送带AB长,当将一个质量为2kg的煤块(可视为质点)从传送带底端静止放上传送带时,传送带以的加速度匀加速启动,当传送带的速度达到时保持匀速运行。煤块与传送带之间的动摩擦因数,取,,下列说法正确的是( )
A.煤块放上传送带5s后与传送带速度相同
B.煤块在经过11.25s后运动到传送带顶端
C.煤块在传送带上留下了16m长的黑色痕迹
D.摩擦力对煤块做了158J的功
【答案】BC
【详解】A.煤块与传送带之间的最大摩擦力为
根据牛顿第二定律可知,煤块在传送带上能达到的最大加速度满足
解得
传送带以的加速度匀加速启动直至速度达到时保持匀速运行,可知煤块与传送带速度相同所需时间满足
解得,故A错误;
B.煤块做匀加速直线运动直至与传送带速度相同时,煤块的位移满足
之后由于最大静摩擦力,煤块之后与传送带一起匀速运行直至到达传送带顶端,该阶段所用时间
煤块运动到传送带顶端总共所需时间,故B正确;
C.传送带以的加速度匀加速启动直至加速到过程所需时间
该过程传送带的位移为
之后传送带做匀速运动,煤块做匀加速直线运动直至与传送带速度相同过程中,传送带的位移为
可知内传送带的位移为
煤块在传送带上留下的黑色痕迹长度
之后煤块与传送带一起匀速运动,两者无相对位移,因此煤块在传送带上留下了16m长的黑色痕迹,故C正确;
D.由机械能守恒定律可知,摩擦力对煤块做的功即为煤块机械能的增加量,满足
代入数据解得
故选BC。
26.(2026·河北唐山·一模)(多选)如图所示,物块和木板静止叠放在光滑水平地面上,左边缘对齐。现用水平恒力向右拉动物块,使其从木板右端离开。此时,木板具有一定速度,物块与木板的速度差为,下列措施中能使增大的有( )
A.仅增大水平恒力 B.仅增大物块质量
C.仅增大木板质量 D.仅增大物块与木板间的动摩擦因数
【答案】AC
【详解】设物块的质量为,木板的质量为,物块与木板间的动摩擦因数为,木板长为。对物块进行受力分析,列牛顿第二定律方程有
解得物块向右匀加速运动的加速度为
同理对木板进行受力分析,列牛顿第二定律方程有
解得木板向右匀加速运动的加速度为
物块从木板右端离开时,相对位移等于木板的长度,则根据匀变速直线运动的位移公式有
解得物块在木板上运动的时间为
则物块与木板的速度差为
所以仅增大水平恒力或仅增大木板的质量,都会使增大,而仅增大物块质量和仅增大物块与木板间的动摩擦因数,都会使减小。
故选AC。
27.(2026·河北保定·三模)如图所示,斜坡顶端AB、底端CD足够长且水平,坡高h=1.8m,坡面AC边长L=3m。A处有一可视为质点的箱子,质量m=2kg,若对其施加沿AB方向的水平推力,至少需要 才能推动。若沿AB方向的水平推力为,箱子将沿斜面做匀加速直线运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度求:
(1)箱子与坡面间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力为F2时,箱子运动到坡底所需的时间t。
【答案】(1)
(2)2s
【详解】(1)设斜面倾角为θ,有
重力沿坡面向下的分力
水平推力为时,箱子受到的静摩擦力达到最大,为
由平衡条件,可得
解得
(2)水平推力时,设箱子运动的加速度为a
由牛顿第二定律,有
可得
设箱子运动方向与AC方向的夹角为α,有
箱子的运动可分解为沿AB、AC两个相互垂直的方向
沿AC方向的加速度分量
由运动学公式,有
箱子运动到坡底所需的时间t=2s
28.(2026·河北保定·二模)如图所示,长为L=3.25m、倾角为的传送带以的速度顺时针匀速传动,传送带的底端用一小段光滑的圆弧与静止在水平面上且足够长的长木板的上表面平滑衔接。质量为m=2kg的滑块A由传送带的顶端静止释放,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为,滑块与长木板上表面间的动摩擦因数为,长木板下表面与水平面间的动摩擦因数为,长木板的质量为M=1kg,重力加速度为。求:
(1)滑块A从传送带顶端运动到底端的时间;
(2)整个过程长木板运动的位移大小。
【答案】(1)1s
(2)2.5m
【详解】(1)滑块刚释放时速度小于传送带速度,相对传送带向上滑动,摩擦力沿斜面向下,由牛顿第二定律
代入数据得
滑块加速到与传送带共速的时间和位移
由于,共速后滑块继续加速,摩擦力变为沿斜面向上,加速度
剩余位移
代入运动学公式
解得
总时间
(2)滑块到达底端的速度
滑块滑上长木板后,A的减速加速度
对长木板由牛顿第二定律
代入数据得
设经时间两者共速
解得
共速速度,此过程长木板位移
共速后,假设两者一起减速,整体加速度
需要的静摩擦力
故两者一起减速到停止,减速位移
长木板总位移
【点睛】
29.(2026·河北邢台·三模)如图所示,一弹簧竖直固定在水平地面上,弹簧顶端拴接质量为m=1kg的滑块A,滑块A静止时的位置为O。另一质量也为m=1kg的滑块B从O正上方相距h=0.8m的位置N由静止释放,两滑块碰撞后(碰撞时间极短)一起向下运动到最低点M。已知弹簧的劲度系数为k=100N/m,弹簧的弹性势能为(x为弹簧形变量),重力加速度g取,求:
(1)碰撞后瞬间两滑块的速度大小及碰撞过程损失的机械能;
(2)下降过程中,滑块A的最大速度(可用根号表示);
(3)两滑块位于M点时,两者间的弹力大小。
【答案】(1),4J
(2)
(3)
【详解】(1)碰撞前瞬间,对B根据匀变速运动规律有
碰撞过程,由动量守恒定律有
解得
碰撞过程损失的机械能
解得
(2)初始时对A有
两滑块向下运动过程,受力平衡时速度最大,有
从碰后瞬间到平衡位置时,由机械能守恒有
解得
(3)从碰后瞬间到运动到M的过程,由机械能守恒定律有
解得
两滑块位于M点时,以整体为研究对象,由牛顿第二定律有
以B为研究对象,由牛顿第二定律有
解得
30.(2026·河北保定·二模)如图所示,倾角为θ=37°、长为L=1.38m的固定斜面上放置有一质量为M=2kg的薄木板,木板下方与斜面底端对齐。质量为m=1kg的小滑块放置在木板上,且位于斜面正中间。已知滑块与木板间的动摩擦因数为滑块、木板与斜面间的动摩擦因数均为重力加速度g取10 m/s², sin 37°=0.6。现用力沿斜面向上匀加速拉动木板。
(1)若在滑块到达斜面顶端前木板被拉出,求木板的加速度大小;
(2)若滑块脱离木板后能运动到平台上,求最大的拉力大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设木板的加速度为a时,小滑块到达斜面顶端时木板恰好被拉出,对滑块由牛顿第二定律有
解得
根据匀变速直线运动规律,对滑块有
对木板有
联立解得
(2)设木板的加速度为a2时,滑块先以加速度a1加速,离开木板后以加速度a3减速,到达斜面顶端时速度恰好减为零,减速阶段对滑块由牛顿第二定律有
设滑块的加速时间为t1,减速时间为t2,最大速度为 vm,有
又
可得
由位移关系有
对木板由牛顿第二定律有
联立得
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专题03 运动和力的关系
6年真题1年模拟
考点分类
河北考情(2021-2026)
命题规律
考点1 运动和力的关系
2026河北卷
2025河北卷
2023河北卷
2022河北卷
2021河北卷
. 真实情境深度渗透:以CR450动车组、新能源汽车制动、空间站运维、无人机物资投送等真实科技/生活场景为题干载体,不再使用纯理论裸模型出题,要求学生从复杂场景中提炼物理规律、自主搭建解题模型。
. 实验考查跳出常规:围绕“验证牛顿运动定律”实验,除游标卡尺读数、纸带数据计算等常规操作外,隐含误差分析考查,不再局限于机械记忆实验步骤,强化实验迁移能力。
. 能力导向持续强化:弱化机械繁琐的代数运算,重点考查情境拆解、模型构建、逻辑推导能力,刷题的边际收益持续递减,规避固化题型套路,依靠建模能力、深度思维实现分数分层。
考点01 运动和力的关系
1.(2026·河北·高考真题)如图所示,质量为的木板上放有一个质量为的机器人,木板始终受到水平向右、大小为的恒力作用。初始时木板与机器人一起以的速度沿水平地面向右匀速运动。机器人正上方有一个沿竖直方向可以伸缩、水平向右速度恒为的机械夹爪。某时刻夹爪将机器人向上提起,后放回木板,同时夹爪缩回,机器人在摩擦力的作用下最终与木板相对静止。取,机器人可视为质点,机器人被提起和放下瞬间竖直方向速度均为零。求
(1)机器人被提起的内,木板位移的大小。
(2)从机器人被放回木板到与木板相对静止的过程中,摩擦力对机器人所做的功。
2.(2025·河北·高考真题)(多选)如图,截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上,两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮,静止在斜面体两侧,细绳与斜面平行。此外,两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连,且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离,然后松开。弹簧始终在弹性限度内,斜面倾角为,不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中,下列说法正确的是( )
A.左侧小物块沿斜面做简谐运动
B.细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大
C.右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等
D.若增大,则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长
3.(2023·河北·高考真题)(多选)如图,质量为m的小球穿在固定光滑杆上,与两个完全相同的轻质弹簧相连。开始时将小球控制在杆上的A点,弹簧1竖直且处于原长,弹簧2处于水平伸长状态,两弹簧可绕各自转轴,无摩擦转动。B为杆上的另一个点,与、A、构成矩形,。现将小球从A点释放,两弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.小球沿杆在AB之间做往复运动
B.与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间更短
C.小球从A点运动到B点的过程中,两个弹簧对小球做的总功为零
D.小球从A点运动到B点的过程中,弹簧2的弹性势能先减小后增大
4.(2023·河北·高考真题)某科研团队通过传感器收集并分析运动数据,为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中,其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中至内,曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.起跳过程中运动员的最大加速度约为
B.起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为
C.起跳后运动员重心上升的最大高度约为
D.起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
5.(2021·河北·高考真题)如图,一滑雪道由和两段滑道组成,其中段倾角为,段水平,段和段由一小段光滑圆弧连接,一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下,若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶,恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起,背包与滑道的动摩擦因数为,重力加速度取,,,忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化,求:
(1)滑道段的长度;
(2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
6.(2021·河北·高考真题)普朗克常量,光速为c,电子质量为,则在国际单位制下的单位是( )
A. B.m C. D.
7.(2026·河北邢台·模拟预测)甲、乙两名滑雪运动员由静止开始沿倾角不同的山坡下滑,两人均由山坡顶端做匀加速直线运动至山坡底端。已知两山坡长度相等,滑雪板与山坡间的动摩擦因数相同,甲运动员所在山坡的倾角较大。用v、x分别表示速度大小、位移大小,下列关于两滑雪运动员从山坡顶端滑到底端过程的运动图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2026·河北·模拟预测)如图所示,在水平面上放置一个倾角为的光滑斜面,斜面上放置一个质量为的物块,物块沿斜面加速下滑。已知重力加速度,、,为保持斜面不动,则水平外力的大小为( )
A. B. C. D.
9.(2026·河北保定·三模)天问二号在完成对小行星2016HO3的探测、取样任务后,返回舱将与主探测器分离,于2027年底返回地球。在地球表面附近使质量为m的探测器随模拟器以一定加速度下落,此时可通过模拟器模拟探测器在小行星表面所受重力的情况。若地球质量是小行星质量的p倍,地球半径是小行星半径的q倍,地表的重力加速度为g。模拟过程,模拟装置对探测器的支持力大小为( )
A. B. C. D.
10.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)一小车表面分别是与水平方向成30°和60°的光滑斜面,一质量为m的圆柱体静止在两个斜面之间,如图甲所示。小车一段时间内向右的速度v和时间t的关系如图乙所示,小车加速时圆柱体刚好与右侧斜面接触而没有相互作用,小车的最大速度为v0,小车加速和减速时间内的位移之比为3:1。重力加速度为g,圆柱体始终与小车相对静止。下列说法中正确的是( )
A.小车加速时的加速度大小为
B.小车加速的时间为
C.小车减速时圆柱体刚好对左侧斜面没有作用力
D.小车发生的位移为
11.(2026·河北保定·二模)在某快递分拣站,有如图甲、乙所示的两种传送快递包裹的方式。已知包裹没有相对传送带滑动,图甲中传送带水平,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.若图甲中传送带匀速转动,包裹可能受摩擦力
B.若图甲中传送带加速转动,包裹可能不受摩擦力
C.若图乙中传送带匀速转动,包裹一定受到摩擦力
D.若图乙中传送带减速转动,包裹一定受到摩擦力
12.(2026·河北沧州·三模)如图所示,在水平直线传送轨道上,智能快递分拣车的前、后两个货舱质量分别为2m和m,用轻质刚性连接杆相连。每个货舱所受运行阻力与自身质量成正比,比例系数为k。前货舱的驱动装置提供水平牵引力F,使两货舱一起向前做匀加速直线运动。已知连接杆能承受的最大拉力为T₀,重力加速度为g,为保证连接杆不被拉断,牵引力F的最大值为( )
A.3T0 B. C. D.
13.(2026·河北衡水·模拟预测)普朗克质量是质量的自然单位,它是宏观尺度与微观尺度的分界点。已知万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h,K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(2026·河北衡水·二模)军事演习中,一台油电混合无人机通过缆绳连接OA、OB、OC、OD四根等长的绳索运送质量为m的橡皮艇,结点为O,A、B、C、D四点在同一水平面内且。在无人机与橡皮艇一起沿竖直方向匀加速上升的过程中,加速度大小为a,缆绳始终竖直,空气对橡皮艇的作用力大小恒为f,方向竖直向下。不计缆绳与绳索质量,无人机燃油消耗不能忽略,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.橡皮艇的机械能守恒
B.无人机受到空气的作用力保持不变
C.绳索OA受到的拉力大小为
D.当速度为时绳索OA对橡皮艇的拉力的功率为
15.(2026·河北衡水·二模)2026年央视春节联欢晚会上,人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演,机器人侧空翻、打醉拳、耍兵器、连续踢腿等节目惊艳了春晚舞台。下列说法中正确的是( )
A.人形机器人表演侧空翻时,其重心位置可能不在机器人上
B.观众在观看人形机器人打醉拳时可以把机器人当成质点
C.人形机器人连续踢腿时速度越大,惯性越大
D.人形机器人在空中表演侧空翻落地前,处于超重状态
16.(2026·河北沧州·一模)如图所示,质量 长L=0.5m的木板A放在水平平台上,质量的物块B(可视为质点)放在木板A的左端,物块B和质量为mC的物块C通过绕过光滑定滑轮的轻绳连接,物块 B和滑轮之间的轻绳水平。已知物块B和木板A之间的动摩擦因数 木板A 和平台之间的动摩擦因数 g取设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块B与滑轮间的距离足够大,物块C与地面间的距离足够大,由静止释放物块C。下列说法中正确的是( )
A.若mC=0.木板A和物块B一起向右运动
B.木板A 的加速度可能为
C.若mC=0.物块C的加速度大小为
D.若mC=0.物块B离开木板A 的过程中系统损失的机械能为3.25 J
17.(2026·河北沧州·一模)某同学练习飞行无人机,无人机由静止开始向下运动,速度v与下降高度h之间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.无人机处于超重状态 B.无人机做匀变速直线运动
C.无人机的加速度在减小 D.无人机的机械能先减小后增大
18.(2026·河北沧州·一模)带电量为+Q(Q>0)均匀带电圆盘B固定在竖直面内,一质量为m、带电量为+q(q>0)的带电小球C用绝缘细线连接,细线的另一端固定在A点,小球C刚好静止在带电圆盘的轴线上,且到带电圆盘圆心O的距离为d。已知小球静止处与O点之间的电势差为U,细线与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,静电力常量为k。剪断细线的瞬间,小球C的加速度大小为( )
A. B. C. D.
19.(2026·河北保定·一模)如图所示,粗糙竖直挡板前方固定倾角为θ=37°的粗糙传送带,传送带上表面以速度向挡板转动,物块紧贴传送带和挡板由静止释放。已知物块与挡板间的动摩擦因数为,与传送带间的动摩擦因数为重力加速度取则物块沿传送带下滑的最大速度为( )
A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.6m/s
20.(2026·河北张家口·二模)雨滴可视为质量不变、半径为的球体,其所受空气阻力可表示为,其中为比例系数,为雨滴的速度大小。半径分别为、()的甲、乙两滴雨滴,在无风天气从高空无初速度下落,落地前均已匀速。两滴雨滴下落过程中速度大小与时间的关系图像合理的是( )
A. B.
C. D.
21.(2026·河北沧州·三模)(多选)如图所示,在倾角为的斜面上有质量相同的木块、用轻质弹簧连接,、与斜面之间的动摩擦因数分别为、,且,初始时弹簧处于原长。若同时释放、,则从释放到弹簧第一次被压缩到最短的过程中,下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内)( )
A.当两木块的速度相同时,加速度 B.当两木块的速度相同时,加速度
C.当两木块的加速度相同时,速度 D.当两木块的加速度相同时,速度
22.(2026·河北·三模)(多选)某学生在练习垫排球,质量为的排球离开手后以初速度竖直向上运动,排球在运动过程中所受空气阻力大小与重力大小的比值恒为。已知重力加速度大小为,取竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A.排球上升的最高点到离手位置的高度为
B.排球上升过程中受到的重力冲量为
C.排球返回离手位置的速度大小为
D.排球从离手到返回离手位置的时间为
23.(2026·河北保定·二模)(多选)如图,倾斜滑道高,水平底边长,与水平传送带平滑连接,传送带沿垂直于滑道的方向匀速运行。质量为2kg的工件(可视为质点)从滑道顶端由静止释放,沿滑道下滑后垂直滑上传送带。已知工件与滑道及传送带间的动摩擦因数均为0.5,传送带运行速度,取,忽略工件在连接处的能量损失。下列说法正确的是( )
A.工件滑上传送带时的速度大小为2m/s
B.工件在传送带上受到的摩擦力方向与传送带运动方向夹角为45°
C.为防止工件从传送带侧边滑落,传送带的最小宽度d为0.4m
D.工件在传送带上滑动过程中摩擦生热为5J
24.(2026·河北邢台·二模)(多选)如图所示,一个长方体和一个倾角为的斜面体紧密连接固定放置在水平地面上,长方体的上表面粗糙,左侧有一个竖直固定的挡板,右侧有一个光滑定滑轮,斜面体的上表面光滑。将两个质量均为的物块和放在长方体上,物块之间用一个劲度系数为的轻弹簧连接,物块和与长方体上表面的摩擦因数均为0.5,物块的右端连接一条轻绳,轻绳跨过定滑轮连接着一个质量也为的物块。初始时控制物块不动使细绳刚好拉直但没有弹力且物体恰好不向右滑动,轻绳水平部分与长方体表面平行,倾斜部分与斜面平行,重力加速度取,轻绳无伸缩性,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力,不计空气阻力,长方体和斜面都足够长,弹簧弹性势能表达式为。现在由静止释放物块,在物块下滑过程中下列说法正确的是( )
A.释放物块瞬间,轻绳的拉力大小为
B.三个物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C.物块的最大速度为
D.物块下滑到最低点后会沿斜面向上滑动
25.(2026·河北廊坊·一模)(多选)如图所示,倾角的传送带AB长,当将一个质量为2kg的煤块(可视为质点)从传送带底端静止放上传送带时,传送带以的加速度匀加速启动,当传送带的速度达到时保持匀速运行。煤块与传送带之间的动摩擦因数,取,,下列说法正确的是( )
A.煤块放上传送带5s后与传送带速度相同
B.煤块在经过11.25s后运动到传送带顶端
C.煤块在传送带上留下了16m长的黑色痕迹
D.摩擦力对煤块做了158J的功
26.(2026·河北唐山·一模)(多选)如图所示,物块和木板静止叠放在光滑水平地面上,左边缘对齐。现用水平恒力向右拉动物块,使其从木板右端离开。此时,木板具有一定速度,物块与木板的速度差为,下列措施中能使增大的有( )
A.仅增大水平恒力 B.仅增大物块质量
C.仅增大木板质量 D.仅增大物块与木板间的动摩擦因数
27.(2026·河北保定·三模)如图所示,斜坡顶端AB、底端CD足够长且水平,坡高h=1.8m,坡面AC边长L=3m。A处有一可视为质点的箱子,质量m=2kg,若对其施加沿AB方向的水平推力,至少需要 才能推动。若沿AB方向的水平推力为,箱子将沿斜面做匀加速直线运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度求:
(1)箱子与坡面间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力为F2时,箱子运动到坡底所需的时间t。
28.(2026·河北保定·二模)如图所示,长为L=3.25m、倾角为的传送带以的速度顺时针匀速传动,传送带的底端用一小段光滑的圆弧与静止在水平面上且足够长的长木板的上表面平滑衔接。质量为m=2kg的滑块A由传送带的顶端静止释放,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为,滑块与长木板上表面间的动摩擦因数为,长木板下表面与水平面间的动摩擦因数为,长木板的质量为M=1kg,重力加速度为。求:
(1)滑块A从传送带顶端运动到底端的时间;
(2)整个过程长木板运动的位移大小。
29.(2026·河北邢台·三模)如图所示,一弹簧竖直固定在水平地面上,弹簧顶端拴接质量为m=1kg的滑块A,滑块A静止时的位置为O。另一质量也为m=1kg的滑块B从O正上方相距h=0.8m的位置N由静止释放,两滑块碰撞后(碰撞时间极短)一起向下运动到最低点M。已知弹簧的劲度系数为k=100N/m,弹簧的弹性势能为(x为弹簧形变量),重力加速度g取,求:
(1)碰撞后瞬间两滑块的速度大小及碰撞过程损失的机械能;
(2)下降过程中,滑块A的最大速度(可用根号表示);
(3)两滑块位于M点时,两者间的弹力大小。
30.(2026·河北保定·二模)如图所示,倾角为θ=37°、长为L=1.38m的固定斜面上放置有一质量为M=2kg的薄木板,木板下方与斜面底端对齐。质量为m=1kg的小滑块放置在木板上,且位于斜面正中间。已知滑块与木板间的动摩擦因数为滑块、木板与斜面间的动摩擦因数均为重力加速度g取10 m/s², sin 37°=0.6。现用力沿斜面向上匀加速拉动木板。
(1)若在滑块到达斜面顶端前木板被拉出,求木板的加速度大小;
(2)若滑块脱离木板后能运动到平台上,求最大的拉力大小。
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