2027届高三物理一轮专项练习：专题二十五 牛顿运动定律中的板块问题

专题二十五 牛顿定律中的板块问题 一、单项选择题 1．如图所示，质量为的长木板置于光滑水平面上，其上放一质量为的木块。现对长木板施加一水平方向的恒力，木块随长木板一起由静止开始运动，两者之间保持相对静止，木块与木板之间的摩擦力大小为（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】水平面光滑，长木板和木块相对静止，可将二者视为整体，根据牛顿第二定律，代入得共同加速度 ，对木块，根据牛顿第二定律 ，解得 故选D。 2．一本质量为的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数及纸与书页间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力作用于纸上，若要使书与纸一起运动，则纸上面书页的质量应至少大于（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设纸上面书页的质量为，纸有上下两个摩擦接触面，纸对书页能够提供的最大静摩擦力，书本与桌面间最大静摩擦力，要使书与纸一起运动，需要满足，解得。 故选D。 3．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． 【答案】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。 4．如图所示，足够长、质量为4kg的木板静止在光滑水平地面上，质量为1kg、可视为质点的物块以大小为5m/s、方向水平向右的初速度从木板左端开始运动。已知物块与木板间的动摩擦因数，取重力加速度大小。物块相对于木板静止时物块到木板左端的距离为（ ） A．5m B．6m C．6.25m D．8m 【答案】A 【详解】设物块、木板的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有，，解得，，物块相对于木板静止时恰好与木板共速，设共速所需要的时间为t，位移分为x1、x2，可得，，，又有，联立代入数值解得 故选A。 5．澄城县一名果农用木板将苹果箱（质量m=12kg）从黄土台塬坡道（倾角=37°）运下。木板由静止开始以加速度a=1m/s2沿斜面下滑。已知苹果箱与木板间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则苹果箱所受摩擦力大小和方向为（ ） A．24N，沿斜面向上 B．24N，沿斜面向下 C．30N，沿斜面向上 D．6N，沿斜面向下 【答案】A 【详解】苹果箱与木板间的最大静摩擦力为，代入数据得，假设苹果箱和木板相对静止，对苹果箱沿斜面方向列牛顿第二定律（以沿斜面向下为正方向），解得所需静摩擦力，由于，假设不成立，两者发生相对滑动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为。木板和苹果箱初速度为零，若苹果箱相对于木板沿斜面向下滑动，相对滑动对苹果箱有，解得苹果箱的加速度为，大于木板的加速度，可知滑动摩擦力方向沿斜面向上。 故选A。 6．光滑水平面上静止叠放着物块A和木板B，质量分别为1kg和3kg。时刻给木板B施加一个随时间变化的水平拉力F，拉力F与时间t的关系为。已知A和B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长，g取下列说法正确的是（ ） A．时刻时B的加速度为零 B．2s末A、B即将相对滑动 C．3s末A、B加速度相同 D．4s末B的加速度为 【答案】B 【详解】AB．设恰好发生相对滑动时的加速度为a0，，，，解得，2s时开始滑动，t=0时刻的B加速度为，解得，A错误B正确；C．3s末A、B已经发生滑动，加速度不相同，C错误；D．4s末B的加速度为，，，解得，D错误。 故选B。 7．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 【答案】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。 8．如图甲所示，水平地面上有一足够长的木板，左端有一个可视为质点的物块，初始时两者处于静止状态，现给物块施加一水平向右的恒力F，作用3s后撤去F。从施加F时开始计时，木板和物块的v-t图像如图乙所示。已知木板、物块的质量分别为1kg、2kg，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法正确的是（　　） A．物块与木板间的动摩擦因数 B．木板与地面间的动摩擦因数 C．恒力F的大小为10N D．恒力F的大小为8N 【答案】C 【详解】B．由图乙可知，0~5s长木板的加速度，5s末长木板的速度，内长木板和物块共同减速，有，而，则，故B错误 ；A．3~5s小物块减速有 而，则，故A错误；CD．0~3s小物块加速，则，而，解得F=10N，故C正确，D错误。 故选C。 9．如图甲，长木板A静止在光滑水平面上，另一物体B（可看作质点）以水平速度v0=3 m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙。g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．A、B两物体所受的摩擦力均与运动方向相反 B．A、B之间的动摩擦因数μ=0.2 C．长木板A的长度可能为L=0.8 m D．A物体的质量是B物体的1.5倍 【答案】B 【详解】A．B物体受到的摩擦力方向水平向左，与B物体的运动方向相反，A物体受到的摩擦力方向水平向右，与A物体的运动方向相同，故A错误；B．以B物体为研究对象，根据牛顿第二定律可得，根据图像可知B物体的加速度大小为，联立解得A、B之间的动摩擦因数为，故B正确；D．以A物体为研究对象，根据牛顿第二定律可得，根据图像可知A物体的加速度大小为，联立可得，故D错误；C．根据图像可知共速前B物体相对于A物体发生的位移为，则长木板A的长度至少为，故C错误。 故选B。 10．如图甲所示，质量M=3.2kg的足够长木板A静置在粗糙水平地面上，t=0时刻木板左端有一质量m=0.8kg的物块B以初速度v0滑上木板，同时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，物块和木板发生相对滑动，经过t1=1s撤去拉力F，此时物块与木板共速，再经过t2=2s同时停止运动，整个过程木板A和物块B运动的v-t图像如图乙所示。物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，物块B视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，则B运动的总位移大小和拉力F的大小分别为（　　） A．6m，7.2N B．6m，14.4N C．12m，7.2N D．12m，14.4N 【答案】A 【详解】v-t图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，则物块B运动的总位移，v-t图像中，图线斜率的绝对值表示加速度大小，根据图乙可知，0~1s内物块B的加速度大小，木板A的加速度大小 木板A和物块B一起做匀减速直线运动的加速度大小1m/s2，0~1s内对物块B分析有，0~1s内对木板A分析有，木板A和物块B一起做匀减速直线运动，对AB整体分析有，联立代入数据解得F=7.2N 故选A。 11．如图，一个质量的长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为和的A、B两物块，A、B两物块与木板之间的动摩擦因数都为，若现用水平恒力F作用在A物块上，重力加速度g取，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A．当时，A物块和木板开始相对滑动 B．当时，则A、B两物块都相对木板静止不动 C．若，则B物块所受摩擦力大小为 D．若，则B物块的加速度大小为 【答案】C 【详解】A．A与木板间的最大静摩擦力为，由牛顿第二定律，A与木板即将发生相对滑动时木板和B的加速度为，对整体受力分析，由牛顿第二定律，有，当时，A、B两物块和木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，故A错误；B．若，A已经相对木板滑动，故B错误；C．A相对木板滑动，摩擦力为2N。则B和木板整体受摩擦力为2N，所以木板和B的加速度，此时B受到的摩擦力将达到，故C正确；D．若，A在木板表面滑动，摩擦力为2N。则B和木板整体受摩擦力为2N，所以木板和B的加速度，故D错误。 故选C。 12．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 【答案】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。 13．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动的距离很小。这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为M和m。各接触面间的动摩擦因数均为 ，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d。现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为 B．要使纸板相对砝码运动，F一定大于 C．若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下 D．当 时，砝码恰好到达桌面边缘 【答案】C 【详解】A.当纸板相对砝码运动时， 纸板相对砝码运动时，受到两个滑动摩擦力：砝码对纸板向左的摩擦力，桌面对纸板向左的摩擦力，总摩擦力大小为，故A错误；B.设砝码的最大加速度为，由牛顿第二定律，设纸板的加速度为，由牛顿第二定律，发生相对运动需要，解得 ，故B错误；C.若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码加速运动过程，由牛顿第二定律得 ，砝码减速运动过程，由牛顿第二定律得 ，解得 ，砝码匀加速运动的位移小于，匀减速运动的位移小于，则总位移小于d，不会从桌面掉下，故C正确；D.当 时，砝码未脱离时的加速度 ，根据牛顿第二定律，解得 ，根据 ，解得，则此时砝码的速度，砝码脱离纸板后做匀减速运动，匀减速运动的加速度大小 ，则匀减速运动的位移 ，而匀加速运动的位移，解得 ，则砝码离开桌面，故D错误。 故选C。 二、多项选择题 14．如图1所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的图像如图2所示，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ） A． B．木板的长度为 C．木板与物块间的动摩擦因数为0.1 D．0-2s内物块的位移大小为 【答案】AB 【详解】AC．对物块有，对木板有，由图像可得，联立上述两式可得，故A正确，C错误；B．木板的长度等于物块滑离木板时与木板的相对位移，即为两图线间夹的面积，故B正确；D．由图像知，0-2s内物块的位移大小为，故D错误。 故选AB。 15．如图甲所示，水平桌面上固定一个力传感器，力传感器通过细绳与一质量为的物块连接，物块放置在粗糙的长木板上，开始时细绳伸直且水平。现水平向左拉长木板，传感器记录的细绳拉力随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度取，则下列说法正确的是（　　） A．拉动长木板的最大拉力为 B．物块与长木板间的动摩擦因数是 C．长木板与水平桌面间的滑动摩擦力是 D．增大水平桌面的粗糙程度，图线对应的峰值不变 【答案】BD 【详解】由图乙可知：峰值为最大静摩擦力，平稳值约为滑动摩擦力。 A．传感器示数的峰值是物块与木板间的最大静摩擦力，不是拉动长木板的拉力。拉动长木板的拉力还需克服桌面与长木板间的摩擦力，因此大于，故A错误； B．滑动摩擦力，解得，故B正确； C．长木板与桌面间的滑动摩擦力无法从图中直接得出。平稳时木板可能匀速，但缺少拉木板的外力或木板质量等信息，无法计算，故C错误； D．峰值对应物块与木板间的最大静摩擦力，取决于两者接触面的粗糙程度和正压力，与桌面粗糙程度无关。增大桌面粗糙程度不会改变该峰值，故D正确。 故选BD。 16．如图所示，一质量的凹形槽在水平拉力F作用下沿水平地面向左做匀加速直线运动，这时凹形槽内一质量的铁块恰好能静止在后壁上。已知凹形槽与水平地面间的动摩擦因数，铁块与凹形槽间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，则（ ） A．铁块对凹形槽压力的大小为20N B．凹形槽的加速度为20m/s2 C．水平拉力F的大小为108N D．水平面对凹形槽支持力的大小为40N 【答案】BCD 【详解】A．对铁块受力分析，竖直方向，解得 根据牛顿第三定律可知，铁块对凹形槽压力的大小为30N，A错误； B．对铁块水平方向，可得凹形槽的加速度为a=20m/s2，B正确； C．对整体由牛顿第二定律 解得水平拉力的大小为F=108N，C正确； D．对整体竖直方向 即水平面对凹形槽支持力的大小为40N，D正确。 故选BCD。 17．如图甲，质量的足够长木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置一质量的小物块。时刻对小物块施加一水平向右的拉力，拉力的大小随时间的变化关系如图乙所示，4s末撤去拉力。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度；最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ） A．时物块受到的摩擦力大小为5N B．内木板的加速度为 C．内物块的加速度为 D．内物块相对木板滑行的位移大小为8m 【答案】AB 【详解】AB．由题意可知，在的时间内，物块受到的拉力为，假设物块与木板不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律可得，解得，单独对物块受力分析则有，解得，而物块受到的最大静摩擦力，假设成立，此时物块受到的摩擦力为5N，故AB正确；CD．时，物块和木板的速度为，的时间内，拉力为，设物块和木板间发生相对滑动，物块和木板的加速度分别为和，隔离物块有，解得，隔离木板有，解得，由可知的时间内物块和木板间发生了相对滑动。在这段时间内，由运动学公式解得物块的位移，木板的位移，则物块相对木板滑行的位移大小为，故CD错误。 故选AB。 18．如图甲所示，质量为的足够长木板置于水平面上，滑块、质量均为，置于上，位于右方某处。、间的动摩擦因数，、间和与地面间的动摩擦因数。给施加一水平向右的恒力，从开始施加恒力到、第一次相遇的时间为。可得与的关系如图乙所示（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取），下列说法正确的是（ ） A．滑块能获得的最大加速度为 B．、之间的初始距离为 C．若，、之间将发生相对滑动 D．滑块的质量为 【答案】AD 【详解】A．以滑块A为研究对象，根据牛顿第二定律，代入得，解得，故A正确；B．以滑块B为研究对象，根据牛顿第二定律，代入得，解得，由题图乙可知F足够大时，A、B均相对C滑动，相遇，时间恒定为，根据 代入得，解得，故B错误；D．当时，滑块B与C恰好发生相对滑动，根据牛顿第二定律，代入得，解得，故D正确；C．设A、B、C均产生相对运动时的拉力为，则有，代入得，解得，，A、C之间不发生相对滑动，故C错误。 故选AD。 三、计算题 19．在光滑的水平面上有一质量为，长度为的平板小车静止不动，紧靠小车左侧有一倾角为的传送带，其顶部到底部的长度为，以的速率顺时针匀速转动，现将一可视为质点的质量为的小滑块，从传送带顶端由静止释放，当滑块滑到传送带底部时可以速率不变地滑到小车上，此后滑块在小车上滑动，直到二者相对静止，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为，滑块与小车上表面之间的动摩擦因数为，重力加速度取。 (1)求滑块在传送带上开始滑动时加速度的大小； (2)求滑块在传送带上运动的时间； (3)若滑块与小车相对静止时，能停在小车的右半侧，求小车长度的取值范围。 【答案】(1)，(2)0.7s，(3) 【详解】（1）滑块在传送带上开始滑动时，由牛顿第二定律得 代入数据解得 （2）滑块在传送带上匀加速运动到与传送带共速时， 解得，滑块与传送带共速后，由于，此后滑块与传送带一起匀速向下运动，到达传送带底部时，有，解得，所以滑块在传送带上运动的时间为 （3）滑块在小车上先做匀减速直线运动，与小车共速后再做匀速直线运动，对滑块由牛顿第二定律得，由运动学公式得，小车先做匀加速直线运动，与滑块共速后再做匀速直线运动，对小车由牛顿第二定律得，由运动学公式得，且，解得滑块与小车的相对位移为，如果滑块与小车相对静止时能停在小车的右半侧，则小车的长度必满足，即。 20．如图甲所示，光滑水平地面上有一质量的足够长木板B，将一质量的小物块A（视为质点）轻放在木板B的右端，从时刻起对B施加一水平向右的恒定拉力F，时撤去拉力F，前2s内A、B的图像如图乙所示，g取，求： (1)0~2s内A的加速度大小及A、B间的动摩擦因数； (2)恒力F的大小； (3)最终A离B右端的距离L。 【答案】(1)，，(2)9N，(3)18m 【详解】（1）由图乙可得0~2s内A的加速度大小为 0~2s内对小物块A，由牛顿第二定律可得，解得A、B间的动摩擦因数为 （2）由图乙可得0~2s内长木板B的加速度为 对B受力分析：A对B的摩擦力水平向左，大小 则0~2s内对长木板B，由牛顿第二定律可得 解得 （3）撤去F前：A的位移，B的位移，A、B的相对位移 撤去F后：A的加速度（继续加速），B的加速度：（减速），设撤去F后经t′共速，有，解得t′=4s，A的位移，B的位移.，撤去F后A、B的相对位移，最终A、B一起匀速，故A离B右端的距离 试卷第6页（共13页） 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题二十五 牛顿定律中的板块问题 一、单项选择题 1．如图所示，质量为的长木板置于光滑水平面上，其上放一质量为的木块。现对长木板施加一水平方向的恒力，木块随长木板一起由静止开始运动，两者之间保持相对静止，木块与木板之间的摩擦力大小为（ ） A． B． C． D． 2．一本质量为的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数及纸与书页间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力作用于纸上，若要使书与纸一起运动，则纸上面书页的质量应至少大于（　　） A． B． C． D． 3．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． 4．如图所示，足够长、质量为4kg的木板静止在光滑水平地面上，质量为1kg、可视为质点的物块以大小为5m/s、方向水平向右的初速度从木板左端开始运动。已知物块与木板间的动摩擦因数，取重力加速度大小。物块相对于木板静止时物块到木板左端的距离为（ ） A．5m B．6m C．6.25m D．8m 5．澄城县一名果农用木板将苹果箱（质量m=12kg）从黄土台塬坡道（倾角=37°）运下。木板由静止开始以加速度a=1m/s2沿斜面下滑。已知苹果箱与木板间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则苹果箱所受摩擦力大小和方向为（ ） A．24N，沿斜面向上 B．24N，沿斜面向下 C．30N，沿斜面向上 D．6N，沿斜面向下 6．光滑水平面上静止叠放着物块A和木板B，质量分别为1kg和3kg。时刻给木板B施加一个随时间变化的水平拉力F，拉力F与时间t的关系为。已知A和B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长，g取下列说法正确的是（ ） A．时刻时B的加速度为零 B．2s末A、B即将相对滑动 C．3s末A、B加速度相同 D．4s末B的加速度为 7．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 8．如图甲所示，水平地面上有一足够长的木板，左端有一个可视为质点的物块，初始时两者处于静止状态，现给物块施加一水平向右的恒力F，作用3s后撤去F。从施加F时开始计时，木板和物块的v-t图像如图乙所示。已知木板、物块的质量分别为1kg、2kg，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法正确的是（　　） A．物块与木板间的动摩擦因数 B．木板与地面间的动摩擦因数 C．恒力F的大小为10N D．恒力F的大小为8N 9．如图甲，长木板A静止在光滑水平面上，另一物体B（可看作质点）以水平速度v0=3 m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙。g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．A、B两物体所受的摩擦力均与运动方向相反 B．A、B之间的动摩擦因数μ=0.2 C．长木板A的长度可能为L=0.8 m D．A物体的质量是B物体的1.5倍 10．如图甲所示，质量M=3.2kg的足够长木板A静置在粗糙水平地面上，t=0时刻木板左端有一质量m=0.8kg的物块B以初速度v0滑上木板，同时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，物块和木板发生相对滑动，经过t1=1s撤去拉力F，此时物块与木板共速，再经过t2=2s同时停止运动，整个过程木板A和物块B运动的v-t图像如图乙所示。物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，物块B视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，则B运动的总位移大小和拉力F的大小分别为（　　） A．6m，7.2N B．6m，14.4N C．12m，7.2N D．12m，14.4N 11．如图，一个质量的长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为和的A、B两物块，A、B两物块与木板之间的动摩擦因数都为，若现用水平恒力F作用在A物块上，重力加速度g取，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A．当时，A物块和木板开始相对滑动 B．当时，则A、B两物块都相对木板静止不动 C．若，则B物块所受摩擦力大小为 D．若，则B物块的加速度大小为 12．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 13．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动的距离很小。这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为M和m。各接触面间的动摩擦因数均为 ，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d。现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为 B．要使纸板相对砝码运动，F一定大于 C．若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下 D．当 时，砝码恰好到达桌面边缘 二、多项选择题 14．如图1所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的图像如图2所示，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ） A． B．木板的长度为 C．木板与物块间的动摩擦因数为0.1 D．0-2s内物块的位移大小为 15．如图甲所示，水平桌面上固定一个力传感器，力传感器通过细绳与一质量为的物块连接，物块放置在粗糙的长木板上，开始时细绳伸直且水平。现水平向左拉长木板，传感器记录的细绳拉力随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度取，则下列说法正确的是（　　） A．拉动长木板的最大拉力为 B．物块与长木板间的动摩擦因数是 C．长木板与水平桌面间的滑动摩擦力是 D．增大水平桌面的粗糙程度，图线对应的峰值不变 16．如图所示，一质量的凹形槽在水平拉力F作用下沿水平地面向左做匀加速直线运动，这时凹形槽内一质量的铁块恰好能静止在后壁上。已知凹形槽与水平地面间的动摩擦因数，铁块与凹形槽间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，则（ ） A．铁块对凹形槽压力的大小为20N B．凹形槽的加速度为20m/s2 C．水平拉力F的大小为108N D．水平面对凹形槽支持力的大小为40N 17．如图甲，质量的足够长木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置一质量的小物块。时刻对小物块施加一水平向右的拉力，拉力的大小随时间的变化关系如图乙所示，4s末撤去拉力。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度；最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ） A．时物块受到的摩擦力大小为5N B．内木板的加速度为 C．内物块的加速度为 D．内物块相对木板滑行的位移大小为8m 18．如图甲所示，质量为的足够长木板置于水平面上，滑块、质量均为，置于上，位于右方某处。、间的动摩擦因数，、间和与地面间的动摩擦因数。给施加一水平向右的恒力，从开始施加恒力到、第一次相遇的时间为。可得与的关系如图乙所示（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取），下列说法正确的是（ ） A．滑块能获得的最大加速度为 B．、之间的初始距离为 C．若，、之间将发生相对滑动 D．滑块的质量为 三、计算题 19．在光滑的水平面上有一质量为，长度为的平板小车静止不动，紧靠小车左侧有一倾角为的传送带，其顶部到底部的长度为，以的速率顺时针匀速转动，现将一可视为质点的质量为的小滑块，从传送带顶端由静止释放，当滑块滑到传送带底部时可以速率不变地滑到小车上，此后滑块在小车上滑动，直到二者相对静止，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为，滑块与小车上表面之间的动摩擦因数为，重力加速度取。 (1)求滑块在传送带上开始滑动时加速度的大小； (2)求滑块在传送带上运动的时间； (3)若滑块与小车相对静止时，能停在小车的右半侧，求小车长度的取值范围。 20．如图甲所示，光滑水平地面上有一质量的足够长木板B，将一质量的小物块A（视为质点）轻放在木板B的右端，从时刻起对B施加一水平向右的恒定拉力F，时撤去拉力F，前2s内A、B的图像如图乙所示，g取，求： (1)0~2s内A的加速度大小及A、B间的动摩擦因数； (2)恒力F的大小； (3)最终A离B右端的距离L。 试卷第6页（共13页） 第7页 学科网（北京）股份有限公司 $