2023-2024学年人教版物理必修第一册考试训练题 第4章 运动和力的关系测试（二）（解析版答案）

第第页2023-2024学年人教版物理必修第一册考试训练题第4章运动和力的关系测试（二）（解析版答案）第4章运动和力的关系测试（二）

一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)

1．如图所示，质量为m的木块在质量为M的足够长的木板上向右滑行，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直静止。重力加速度大小为g。下列说法正确的是()

A．木块受到的滑动摩擦力方向向右

B．木块与木板间的滑动摩擦力大小为μ2mg

C．木板与地面间的摩擦力大小为μ1(m＋M)g

D．木板与地面间的摩擦力大小为μ1Mg＋μ2mg

2．如图所示，质量为M的长木板静止于光滑的水平面上，质量为m的木块以初速度v0从左向右水平滑上长木板。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ，则木块在长木板上滑动的过程中，长木板的加速度大小为()

A．0B．μg

C．D．

3．如图所示，质量为m的物体A放在倾角为θ的传送带上，如果传送带将物体从低处匀速送往高处，物体在传送带上不打滑。设物体A受到的摩擦力大小为f，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是()

A．fv2，A受到B所施加的滑动摩擦力向左

C．若v1v2，A、B之间无滑动摩擦力

二、非选择题(共24分)

7．(12分)一质量M＝2kg的长木板静止在水平面上，其右端放有一质量为m＝3kg的小物块，现用水平向右逐渐增大的力F作用在长木板上。如图所示，已知物块与长木板间的动摩擦因数μ1＝0.3，木板与地面间的摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物块可视为质点，g＝10m/s2。

(1)求物块与木板刚发生相对滑动时，F的大小；

(2)求当F＝30N时，物块与长木板的加速度大小。

8．(12分)如图所示，水平传送带两端相距x＝8m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度vA＝10m/s，设工件到达B端时的速度为vB。(g取10m/s2)

(1)若传送带静止不动，求vB。

(2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，则求出到达B点的速度vB。

(3)若传送带以v＝13m/s逆时针匀速转动，求vB及工件由A到B所用的时间。

一、选择题(本题共2小题，每题5分，共10分)

1．(多选)如图所示，一质量为M的木板静止在光滑水平面上，现有一质量为m的小滑块以一定初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图所示，根据图像可知()

A．滑块始终与木板存在相对运动B．滑块的质量m大于木块的质量M

C．滑块未能滑出木块D．在t1时刻滑块从木板上滑出

2．(多选)如图甲所示，一倾斜传送带与水平方向的夹角θ＝37°，传送带逆时针匀速转动。将一煤块无初速度地放在传送带顶端，煤块在传送带上运动的v－t图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知g取10m/s2,sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则()

A．传送带匀速运动的速度为6m/s

B．煤块与传送带间的动摩擦因数为0.8

C．传送带的长度为12m

D．煤块在传送带上留下的痕迹长为1.5m

二、非选择题(共30分)

3．(10分)如图甲所示，一平板车放置在水平地面上，车子上都放一质量为1kg的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.05，现对车施加一作用力，使车按图乙所示的v－t图像运动，物块一直在平板车上，g＝10m/s2，求∶

(1)平板车加速时的加速度a1和物块加速时的加速度a2；

(2)物块所能达到的最大速度。

4．(10分)长木板放在粗糙水平面上，小滑块以2m/s的初速度从长木板的左端开始向右滑动。在外力作用下，小滑块先以a1＝2m/s2的加速度向右匀减速，长木板以a2＝2m/s2的加速度向右匀加速，两物体达共速后保持相对静止以a3＝1m/s2的加速度向右匀减速运动直到停止，在整个运动过程中滑块未滑出长木板。小滑块可看成质点，求：

(1)长木板的最大速度以及此时滑块在长木板上滑动的距离；

(2)滑块从运动到静止移动的距离。

5．(10分)一倾角为37°的足够长的传送带以v0＝5m/s的速度顺时针运行，某时刻一质量m＝1kg的物块(视为质点)以v＝3m/s的速度沿传送带斜向下运动，如图所示。物块与传送带间的动摩擦因数μ＝，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。若以此时为计时零点，求：

(1)物块在传送带上斜向下运动的加速度大小；

(2)0～10s内物块位移的大小；

(3)0～10s内物块与传送带相对滑动的距离。

第4章运动和力的关系测试（二）

一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)

1．如图所示，质量为m的木块在质量为M的足够长的木板上向右滑行，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直静止。重力加速度大小为g。下列说法正确的是(B)

A．木块受到的滑动摩擦力方向向右

B．木块与木板间的滑动摩擦力大小为μ2mg

C．木板与地面间的摩擦力大小为μ1(m＋M)g

D．木板与地面间的摩擦力大小为μ1Mg＋μ2mg

解析：木块在木板上向右运动，则木块受到向左的活动摩擦力，大小为μ2mg，所以A错误，B正确；木板受到木块向右的摩擦力，因为木板处于静止状态，所以木板受力平衡，在水平方向上，木板受到木块的摩擦力和地面的摩擦力，则有木板受到地面的摩擦力大小等于木块对木板的滑动摩擦力，大小为μ2mg，方向向左，所以CD错误。

2．如图所示，质量为M的长木板静止于光滑的水平面上，质量为m的木块以初速度v0从左向右水平滑上长木板。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ，则木块在长木板上滑动的过程中，长木板的加速度大小为(D)

A．0B．μg

C．D．

解析：对M进行受力分析可知，M水平方向受到m对M的滑动摩擦力，方向水平向右，摩擦力大小f＝μmg；根据牛顿第二定律得：a＝＝，加速度的方向水平向右，故D正确，ABC错误。

3．如图所示，质量为m的物体A放在倾角为θ的传送带上，如果传送带将物体从低处匀速送往高处，物体在传送带上不打滑。设物体A受到的摩擦力大小为f，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是(B)

A．fv2，A受到B所施加的滑动摩擦力向左

C．若v1v2，A、B之间无滑动摩擦力

解析：若v1＝v2，A、B之间无摩擦力，A正确；若v1>v2，A受到B所施加的滑动摩擦力向左，B正确；若v1v2，A、B之间有滑动摩擦力，D错误。故选AB。

二、非选择题(共24分)

7．(12分)一质量M＝2kg的长木板静止在水平面上，其右端放有一质量为m＝3kg的小物块，现用水平向右逐渐增大的力F作用在长木板上。如图所示，已知物块与长木板间的动摩擦因数μ1＝0.3，木板与地面间的摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物块可视为质点，g＝10m/s2。

(1)求物块与木板刚发生相对滑动时，F的大小；

(2)求当F＝30N时，物块与长木板的加速度大小。

答案：(1)20N(2)8m/s2

解析：(1)物块与木板刚要发生相对滑动时，相互间达到最大静摩擦力，对物块有

μ1mg＝ma

对物块与木板的整体有F－μ2(m＋M)g＝(m＋M)a

联立解得F＝20N。

(2)当F＝30N>20N，物块与木板发生相对滑动，则有物块加速度大小为a1＝

则有a1＝μ1g＝3m/s2

对木板有F－μ2(m＋M)g－μ1mg＝Ma2

解得a2＝8m/s2。

8．(12分)如图所示，水平传送带两端相距x＝8m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度vA＝10m/s，设工件到达B端时的速度为vB。(g取10m/s2)

(1)若传送带静止不动，求vB。

(2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，则求出到达B点的速度vB。

(3)若传送带以v＝13m/s逆时针匀速转动，求vB及工件由A到B所用的时间。

答案：(1)2m/s(2)能2m/s(3)13m/s0.67s

解析：(1)根据牛顿第二定律可知μmg＝ma，则a＝μg＝6m/s2，且v－v＝2ax，故vB＝2m/s。

(2)能。当传送带顺时针转动时，工件受力不变，其加速度就不发生变化，仍然始终减速，故工件到达B端的速度vB＝2m/s。

(3)工件速度达到13m/s所用时间为t1＝＝0.5s，运动的位移为x1＝vAt1＋at＝5.75mM，故B正确。故选ABD。

2．(多选)如图甲所示，一倾斜传送带与水平方向的夹角θ＝37°，传送带逆时针匀速转动。将一煤块无初速度地放在传送带顶端，煤块在传送带上运动的v－t图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知g取10m/s2,sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则(AD)

A．传送带匀速运动的速度为6m/s

B．煤块与传送带间的动摩擦因数为0.8

C．传送带的长度为12m

D．煤块在传送带上留下的痕迹长为1.5m

解析：从题图乙可以看出，传送带匀速运动的速度为6m/s，煤块加速运动时的加速度a＝12m/s2，对煤块根据牛顿第二定律有μmgcos37°＋mgsin37°＝ma，得μ＝0.75，故A正确，B错误；传送带的长度等于煤块的位移大小l＝6×2m＋m＝13.5m，C错误；煤块在传送带上留下的痕迹长为x＝x传－x煤＝0.5×6m－m＝1.5m，故D正确，故选AD。

二、非选择题(共30分)

3．(10分)如图甲所示，一平板车放置在水平地面上，车子上都放一质量为1kg的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.05，现对车施加一作用力，使车按图乙所示的v－t图像运动，物块一直在平板车上，g＝10m/s2，求∶

(1)平板车加速时的加速度a1和物块加速时的加速度a2；

(2)物块所能达到的最大速度。

答案：(1)1m/s20.5m/s2(2)4m/s

解析：(1)车按图乙所示的v－t图像运动，平板车加速时的加速度a1＝＝1m/s2

物块加速时的加速度a2＝＝0.5m/s2。

(2)由v＝at可知，当车的速度为6m/s时，滑块的速度为3m/s，设此后再经过t时间两者速度相同v车－a1t＝v块＋a2t

解得t＝2s

则物块能达到的最大速度为v＝a2t块总

解得v＝4m/s。

4．(10分)长木板放在粗糙水平面上，小滑块以2m/s的初速度从长木板的左端开始向右滑动。在外力作用下，小滑块先以a1＝2m/s2的加速度向右匀减速，长木板以a2＝2m/s2的加速度向右匀加速，两物体达共速后保持相对静止以a3＝1m/s2的加速度向右匀减速运动直到停止，在整个运动过程中滑块未滑出长木板。小滑块可看成质点，求：

(1)长木板的最大速度以及此时滑块在长木板上滑动的距离；

(2)滑块从运动到静止移动的距离。

答案：(1)1m/s0.5m(2)1.25m

解析：(1)设经时间t两者共速，则v0＋a1t＝a2t

联立解得t＝0.5s

则此时滑块和木板的共同速度v＝a2t＝1m/s

该段时间内，滑块的位移x1＝t＝0.75m

木板的位移x2＝a2t2＝×2×0.52＝0.25m

则x1－x2＝0.5m。

(2)达到共同速度后，滑块与木板共同减速运动的位移大小为x3，根据速度位移公式有

v＝2a3x3

联立解得x3＝0.5m

所以滑块从冲上木板到停止时的位移大小x＝x3＋x1＝1.25m。

5．(10分)一倾角为37°的足够长的传送带以v0＝5m/s的速度顺时针运行，某时刻一质量m＝1kg的物块(视为质点)以v＝3m/s的速度沿传送带斜向下运动，如图所示。物块与传送带间的动摩擦因数μ＝，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。若以此时为计时零点，求：

(1)物块在传送带上斜向下运动的加速度大小；

(2)0～10s内物块位移的大小；

(3)0～10s内物块与传送带相对滑动的距离。

答案：(1)1m/s2(2)18m(3)32m

解析：(1)分析可知，物块先向下做匀减速直线运动，再向上做匀加速直线运动，最后做匀速直线运动，则物块在传送带上斜向下运动