牛顿运动定律分析板块模型 针对训练 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

《牛顿运动定律分析板块模型》针对训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，长木板静置在光滑的水平面上，滑块以速度滑上木板，木板和滑块的加速度分别为、，当两者共速时，木板前进的距离为，滑块相对木板滑行的距离为，则下列关系一定正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，质量为M的长木板A以速度v0在光滑水平面上向左匀速运动，质量为m的小滑块B轻放在木板左端，经过一段时间恰好从木板的右端滑出，小滑块与木板间动摩擦因数为μ，下列说法中不正确的是（　　） A．若只增大m，则小滑块不能滑离木板 B．若只增大M，则小滑块在木板上运动的时间变短 C．若只增大v0，则小滑块离开木板的速度变小 D．若只减小μ，则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大 3．如图甲所示，光滑水平面上静置一块薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M。t=0时刻，质量为m的物块（可视为质点）以速度v水平滑上长木板，此后木板与物块运动的v-t图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．M=m B．M=2.5m C．木板的长度为16m D．木板与物块间的动摩擦因数为0.2 4．如图所示，水平面光滑，物块A质量为，物块B质量为，物块C质量为，物块A、B间以及A、C间的动摩擦因数均为，给物块A一个水平向左的恒力F。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法错误的是（     ） A．无论F多大，三者都不可能保持相对静止 B．若，则B的加速度大小为 C．若，则C加速度的水平分量大小为 D．若，则A、C间的作用力大小为 5．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为的长木板，在长木板右端加一水平拉力，当长木板向右运动的速度达到时，在长木板右端轻放一质量为的小物块，长木板与小物块间动摩擦因数为，小物块没有从长木板上滑下，重力加速度大小为，下列说法正确的是（    ） A．小物块刚放上长木板，长木板的加速度大小为 B．小物块刚放上长木板，小物块的加速度大小为 C．小物块刚放上长木板后，经过时间2s两者达到相同的速度 D．长木板长度至少为0.75m才能保证小物块不从长木板上滑下 6．如图（a），一质量为的足够长木板静置于光滑水平面上，其上放置质量为的小滑块。木板受到水平向右、但大小随时间变化的拉力，利用传感器测出木板的加速度，得到的图像如图（b）所示。已知物体间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，，则（　　） A．滑块的质量 B．木板的质量 C．滑块与木板间动摩擦因数为 D．当 时，滑块的加速度为 7．如图所示，物块（可视为质点）和木板的质量均为，与间动摩擦因数为，初始时物块静止在木板左端，木板静止于光滑水平地面。某时刻对施加大小，与水平成斜向上的拉力，末撤去拉力，最终恰好停在右端，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，，重力加速度取，下列说法正确的是（     ） A．0~1 s内，物块的加速度大小为 B．末，木板的速度大小为 C．物块A最终的速度为 D．木板的长度为 二、多选题 8．如图（a），质量的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量的小物块静止于小车上，时刻小物块以速度向右滑动，同时对小物块施加一水平向左、大小恒定的外力F，后撤去外力F，图（b）显示的是以小车为参考系，小物块的图像．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取．则下列说法正确的是（    ） A．小物块与平板小车间的动摩擦因数 B．恒力 C．小物块最终的速度是 D．最终小物块相对小车向右滑动 9．如图所示，在光滑水平面上有一静止小车，小车上静止地放置着一小物块，物块和小车间的动摩擦因数为µ=0.2，用水平恒力F拉动小车，设物块的加速度为a1，小车的加速度为a2，当水平恒力F取不同值时，a1与a2的值可能为（g取10m/s2）（　　） A．a1=1m/s2，a2=1m/s2 B．a1=2m/s2，a2=1.5m/s2 C．a1=4m/s2，a2=3m/s2 D．a1=2m/s2，a2=4m/s2 10．如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．长木板的质量 B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.4 C．当水平拉力时，长木板的加速度大小为 D．当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大 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 D D C D D A C AD AD AC 1．D 【详解】AB．由于地面光滑，长木板和滑块受到的合力大小相等，由于两者的质量关系未知，故无法比较两者的加速度大小关系，AB错误； CD．画出AB两个物体的v-t图象如图： 由图象可知，滑块相对于A的位移为阴影部分的面积，其大于长木板的位移，即，C错误，D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．设取初速度方向为正方向，对滑块受力分析可知 再对木板受力分析 若只增大滑块质量，滑块所受的支持力变大，滑动摩擦力变大，对应的木板减速的加速度变大，所以滑块与木板共速所需的时间便减小，发生的相对位移也减小，如图所示 则共速时小滑块没有离开木板，之后二者一起向左做匀速直线运动，故A不符合题意； B．若只增大长木板质量，由 可知，木板做减速的加速度减小，但是滑块做加速运动的加速度不变，如图所示 需要滑块滑离木板的相对位移为板长即两者的位移之差保持不变，则滑块在木板上的运动时间减小，故B不符合题意； C．若只增大初速度，滑块和木板的加速度不变，两者的相对位移即图中的面积之差要相等 则小滑块会在共速前滑离木板，离开木板的速度变小，故C不符合题意； D．若只减小动摩擦因数，由 则滑块和木板的加速度等比例减小，如图所示 相对位移不变，可知滑块滑离木板时速度变小、时间变短，则滑块对地的位移要减小，故D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】ABD．物块相对木板运动的过程中，在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力的作用，故μmg=ma1 而v-t图像的斜率表示加速度，故物块的加速度大小 解得μ=0.1 对木板受力分析可知μmg=Ma2 由v-t图像可知木板的加速度大小 联立解得M=2m，ABD错误； C．从题图乙可知物块和木板在t=4 s时分离，两者在0~4 s内的v-t图像与t轴围成的面积之差等于木板的长度，故L=×(7+3)×4 m-×2×4 m=16 m，C项正确。 故选C。 4．D 【详解】A．若AB保持相对静止，物块B的最大加速度 若三者保持相对静止，C竖直方向加速度为0，所受静摩擦力等于重力，有 则 因此C的加速度最小为 故无论F多大，三者都不可能保持相对静止，A正确； B．若，则B相对A滑动，B的加速度大小为，B正确； C．若，C与A水平方向保持相对静止，水平方向的加速度为，C正确； D．若，C与A水平方向保持相对静止，A、C间的作用力为静摩擦力与弹力的合力，其大小为，D错误； 本题选说法错误项，故选D。 5．D 【详解】A．小物块刚放上长木板时，小物块对长木板的滑动摩擦力大小为，方向向左。 对长木板，根据牛顿第二定律有，解得长木板的加速度大小，故A错误； B．小物块刚放上长木板时，受到长木板对它的滑动摩擦力，方向向右。 对小物块，根据牛顿第二定律有，解得小物块的加速度大小 ，故B错误； C．设经过时间两者达到相同的速度，小物块的速度，长木板的速度 ，即，解得，故C错误； D．在达到共同速度的过程中（），长木板的位移 小物块的位移 小物块相对于长木板的位移大小为。因此，要保证小物块不从长木板上滑下，长木板的长度至少为，故D正确。 故选D。 6．A 【详解】ABC．题图为木板加速度随拉力变化的图像，图线斜率表示木板加速度随拉力的变化率。第一段中滑块与木板相对静止，以二者组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得 由图中第一段从原点到，的点可得 所以 滑块与木板相对滑动后，木板受到的滑动摩擦力大小恒定，以木板为研究对象，由牛顿第二定律得 因此第二段图线的斜率为 由图中第二段直线经过，的点和，的点可得 所以木板质量为，滑块质量为。 临界点处滑块与木板的共同加速度为，滑块所受静摩擦力达到最大值，由牛顿第二定律得 由最大静摩擦力与滑动摩擦力相等可得，故A正确，BC错误； D．当时滑块已与木板相对滑动，滑块所受水平合力为大小的滑动摩擦力。由牛顿第二定律知，滑块的加速度大小为，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】AB．以水平向右为正方向。取，分别为研究对象。题给斜向上的拉力大小记为，相对向右滑动，设两阶段的相对位移分别为，。竖直方向平衡得， 由滑动摩擦力规律得 对应用牛顿第二定律得 对应用牛顿第二定律得 代入，，，，， 由上述对象方程得，，， 在0至1秒内，两物体速度分别为和，故AB错误； CD．拉力撤去后，竖直方向支持力变为 滑动摩擦力变为 由牛顿第二定律得， 撤力瞬间相对速度记为，其大小为 相对加速度大小为 相对速度降为零的时间为 相等时刻速度为，前内的相对位移为 撤力后内的相对位移为 最终停在右端，木板长度为，故C正确，D错误。 故选C。 8．AD 【详解】AB．0~0.5s内，对小车根据牛顿第二定律有 对小物块根据牛顿第二定律有 相对速度大小为 根据图像斜率解得 0.5s后，小车的加速度依然为，对小物块根据牛顿第二定律有 这段时间两物体相对速度大小为 根据图像斜率解得 联立解得，N 故A正确，B错误； C．根据速度—时间公式有 之后两物体共速，则小物块最终的速度是3m/s，故C错误； D．图像与坐标轴围成的面积代表相对位移，则最终小物块相对小车向右滑动 故D正确； 故选AD。 9．AD 【详解】对受力分析可知的加速度取决于对的摩擦力，即 根据的最大值为 解得的最大值为 当较小，两者相对静止一起加速时， 当较大时，与发生相对滑动，有， 故选AD。 10．AC 【详解】B．由a-F图像可知，小滑块的最大加速度为2m/s2，对小滑块分析有 解得，故B错误； A．由a-F图像可知，外力大于6N后两物体相对滑动，对长木板受力分析有 整理得 由a-F图像可知图像的斜率为 解得M＝1kg，故A正确； C．由a-F图像可知，外力小于6N时，两物体有共同加速度，外力等于6N时，两物体加速度为2m/s2，对整体分析有 解得 则有 由a-F图像可知，外力大于6N后两物体相对滑动，对长木板受力分析有 所以当水平拉力时，长木板的加速度大小为，故C正确； D．由a-F图像可知，外力大于6N后两物体相对滑动，相对滑动后小滑块的加速度不随外力的增大而改变，故D错误。 故选AC。 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 $