牛顿第二定律分析物体在斜面上的运动 针对训练-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

《牛顿第二定律分析物体在斜面上的运动》针对训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，在同一个竖直平面内固定三根光滑的细杆，细杆的一个端点均在点，另一端点、、处于同一水平线上，三环分别从、、处由静止释放，、、分别表示各环到达点的时间，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D．无法比较运动时间的长短 2．如图所示，几个高度相同、倾角不同的光滑斜面固定在同一水平面上。让质量相同的物体甲、乙、丙分别沿不同的斜面从静止开始由顶端运动到底端。到达底端时，说法正确的是（     ） A．甲速度最大 B．乙时间最短 C．丙加速度最大 D．甲、乙、丙下落时间相同 3．如图所示，表面粗糙程度相同的弧形曲面固定，从A点由静止释放一物块，物块沿曲面下滑至B点，则物块的速率-时间图像可能是（     ） A． B． C． D． 4．如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，质量为、可视为质点的物体放在斜面体的底端，现在物体上施加一沿斜面向上的外力，物体从斜面体底端由静止出发，最终物体经的时间运动到斜面体的顶端。已知斜面体的长度为，，，重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是（     ） A．物体与斜面体间的动摩擦因数为0.25 B．若物体以初速度从底端冲上斜面体，物体刚好运动到斜面体顶端 C．若物体由斜面体顶端静止释放，物体经2s的时间运动到斜面体底端 D．F作用时物体的加速度大小 5．如图（a），一水平外力F作用在物体上，使物体静止在倾角为θ的光滑斜面上，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图（b）所示。重力加速度g取。根据图（b）判断，下列说法正确的是（　　） A．物体的质量m=0.2kg B．斜面的倾角θ=53° C．加速度为5m /s2时力F的大小为25N D．物体静止在斜面上时，水平外力的大小为F=15N 6．运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为37°（已知，），球拍与球保持相对静止，重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，则（　　） A．球拍对球的作用力 B．运动员对球拍的作用力为 C．运动员的加速度为 D．若运动员的加速度大于0.6g，球一定沿球拍向上运动 7．如图所示，位于固定的倾角的光滑斜面上的一质量为的物块P，受到一沿斜面向上的拉力的作用，沿斜面以加速度匀加速上滑，则拉力的大小为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．如图所示，M、N、P是倾角为30°的斜劈C斜面上的三点，MN段光滑，NP段粗糙，，A、B、C的质量均为m的A、B两物体叠放在一起从M点由静止下滑，到达P点时速度刚好为零，下滑过程中A、B始终保持相对静止，C始终静止，重力加速度为g，则（　　） A．在MN段，A的加速度大小为 B．在NP段，地面对C的支持力大小为 C．在NP段，地面对C的支持力大小为 D．在MN、NP两段，地面对C的摩擦力方向相反 9．如图（a），倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块A、B（可视为质点）同时以相同的初速度沿斜面下滑，A、B与斜面的动摩擦因数分别为、；整个过程中斜面相对地面静止。A和B的位置x与时间t的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，A的曲线在时切线斜率为0，则（     ） A．时，B追上A B．时，B的速度大小为 C．之前，A和B的加速度大小相等，方向相反 D． 10．夏季是我国降水相对集中的季节，有些地区发生了洪涝灾害。灾后重建时，某同学发现一石板在斜坡路上缓缓下滑，为提高道路通勤效率，人民子弟兵对石板施加一推力，使其加速下滑。该同学为研究相关问题，建模如图：已知斜面的倾斜角度为30°，匀速下滑的物块质量为m，推力大小为F，方向与斜面的夹角也为30°，在物块匀速下滑、加速下滑时，斜面始终静止在水平地面上，则下列分析正确的是（　　） A．物块与斜面间的动摩擦因数为 B．当物块匀速下滑时水平地面对斜面体没有摩擦力，但加推力后物块加速下滑时，水平地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 C．物块加速下滑时的加速度大小为 D．物块加速下滑时的加速度大小为 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C C D C B ACD ACD AD 1．B 【详解】如图所示，过点和三个端点、、作三个等时圆，且圆心均在点正上方，环沿杆下滑的时间与从相应等时圆顶点自由下落的时间相等，即 解得 易知，所以 故选B。 2．C 【详解】AC．下滑的加速度 可知丙加速度最大 下滑的位移 到达底端的速度 可知到达底端的速度大小相同，A错误，C正确； BD．到达底端的时间 可知丙时间最短，甲时间最长，BD错误； 故选C。 3．C 【详解】设曲面上任意位置切线的倾角为θ，则由牛顿第二定律 其中 解得 则随着速度v增加以及θ的减小，加速度a减小，因最终速度不为零，则加速度不会为零，因v-t图像的斜率等于加速度，即图像的斜率逐渐减小，但最终不会平行于t轴。 故选C。 4．C 【详解】AD．物体在外力作用下沿斜面体向上做匀加速直线运动，则有 解得 对物体受力分析，如图甲所示，沿斜面方向，由牛顿第二定律得 垂直斜面方向有 又 解得，故AD错误； B．物体冲上斜面体后，对物体受力分析，如图乙所示，由牛顿第二定律得 解得 物体刚好运动到斜面体顶端时，由公式 代入数据解得，故B错误； C．若物体由顶端静止释放后，对物体受力分析，如图丙所示，由牛顿第二定律得 解得 物体沿斜面体下滑的过程，由 得 解得，C正确。 故选C。 5．D 【详解】AB．由题知，取沿斜面向上为正方向，当时，根据牛顿第二定律有 当时，根据牛顿第二定律有 当时，根据牛顿第二定律有 联立解得，m=2kg，故AB错误； C．当时，根据牛顿第二定律有 解得F= N，故C错误； D．当物体静止在斜面上时，根据平衡条件有 解得F=15N，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．以乒乓球为研究对象，乒乓球受重力和球拍的支持力。乒乓球与球拍相对静止，加速度方向水平向右。在竖直方向上，乒乓球受力平衡，得 解得，故A错误； C．以乒乓球为研究对象，在水平方向上，由牛顿第二定律，得 代入，得 运动员和乒乓球加速度相同，所以运动员的加速度为，故C正确； B．将球拍和球视为整体，总质量为，整体受总重力、运动员对球拍的作用力，整体加速度，因此需要同时平衡竖直方向的总重力、提供水平方向的合力，大小为，故B错误； D．只有当运动员加速度时，乒乓球才会沿球拍向上运动，若运动员的加速度大于，但不一定比大，故球不一定会沿球拍向上运动，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】对物块P，根据牛顿第二定律有 解得 故选B。 8．ACD 【详解】A．在MN段，对A、B整体有 解得，故A正确； BC．因为，且到达P点时A、B的速度刚好为零，由运动学公式得， 可得 即 方向沿斜面向上，对A、B、C整体，竖直方向有 解得，故B错误，C正确； D．在MN段，A、B两物体的加速度方向沿斜面向下，其水平分量向左，对A、B、C整体，水平方向有 可得地面对C的摩擦力方向水平向左。在NP段，A、B两物体的加速度方向沿斜面向上，其水平分量向右，对A、B、C整体，水平方向有 可得地面对C的摩擦力方向水平向右，故D正确。 故选ACD。 9．ACD 【详解】A．由图可知，时，A、B处在同一位置，即B追上A，故A正确； B．位置与时间图像的斜率表示速度，A、B两个物块的曲线均为抛物线，由图可知，A物体做匀减速运动，B物体做匀加速运动，对A物块有 对B物块有 解得，故B错误； C．之前，A的加速度为 B的加速度为 可知，A和B的加速度大小相等，方向相反，故C正确； D．取沿斜面向下为正方向，对A由牛顿第二定律有 对B由牛顿第二定律有 联立解得，故D正确。 故选ACD。 10．AD 【详解】A．物块匀速下滑，有 可得物块与斜面间的动摩擦因数为，故A正确； B．设物块受到的支持力和摩擦力的合力方向与支持力的夹角为θ，则有 故，即物块所受支持力和摩擦力的合力方向竖直向上，所以其反作用力的合力方向竖直向下，故无论物块匀速还是加速，水平地面对斜面体始终没有摩擦力，故B错误； CD．加推力F后，将F沿竖直方向和沿斜面方向分解，可得沿斜面的分力大小为，即为物块受到的合外力大小，根据牛顿第二定律可得加速度大小为 故C错误，D正确。 故选AD。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $