动力学和能量观点的综合应用（传送带、滑块-木板模型）含答案-2026高考物理复习

动力学和能量观点的综合应用(传送带、滑

块-木板模型)2026高考物理含答案

动力学和第量观点的综合应用

目录

解密高考................................................................................1

题型特训................................................................................1

题型一传送带模型......................................................................1

题型二滑块一一木板模型...............................................................5

题型三多物体、多过程问题..............................................................9

解密高考

考情分析:功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高考的热点、重点、难点。其中传送带模型与滑块一一

木板模型是功和能与动力学综合应用的载体，涉及这部分内容的考题不但题型全、分值重，而且经常有压轴题

出现:高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考杳放在一些与实际问题相结合的情景中去，能

力要求不会降低，只会更高。

备考策略:传送带模型与滑块--木板模型是动力学和能量综合应用的常见问题，处理该类问题时需要对研

究对象进行正确受力分析，结合研究对象的受力特点分析其运动过程，找出研究对象运动过程中的位移关

系，能量转化情况，由牛顿运动定律、运动学规律、动能定理和能量守恒进行分析处理。处理该问题时可利用

“置换参考系”£图像等方法可更快、更准。

题型一传送带模型

1.传送带问题的分析方法

[1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二

定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。

(2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使

电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。

2.功能关系分析

[1)传送带克服摩擦力做的功：W=FjXfio

(2)系统产生的内能：Q=6s相对，s相对表示相对路程。

；3)功能关系分析：144=小反+阻+(3。

1.如图所示，足够长水平传送带以恒定速率运动。把不同小物体轻放在传送带左端物体都会经历两个

阶段的运动。用&表示传送带速度，用〃表示物体与传送带间的动摩擦因数，则()

•M

n

A.前阶段，物体可能向传送方向的相反方向运动

B.后阶段，物体受到摩擦力的方向跟传送方向相同

C.&相同时，〃不同的等质量物体与传送带摩擦产生的热量相同

D.〃相同时，。增大为原来的2倍,前阶段物体的位移也增大为原来的2倍

甘印国国⑥

当物体与传送带速度相等时，分析物体的摩擦力可利用.转换介考系”进行，即以传送带为金考系，相

当于物体轻放在整止的斜面上，当■力沿斜面向下的分力大于最大等摩擦力时，物体与传送带出现

滑动摩擦力，当■力沿斜面向下的分力小于或等于♦大旨摩擦力时，物体与传送带间出现0摩擦力

即物体相对静止.

同时处理划痕和摩擦产生问题时，可利用“一土图像，即画出传送带与物体的速度时间图像，两图

像所围面积即为相对位移.

2.如图所示，某机场行李传输系统可简化为倾斜传送带以恒定速率为顺时针转动，£=（）时刻从传送带

底端无初速地释放一行李（图中川方块表示，视为质点），加时刻行李通过传送带中间某位置时的速率

达到。。。在行李从传送带底端运动到顶端的过程中，行李的位移c随时间力变化的关系图像可能正确

的是（）

A.

C.D.

3.（多选）如图所示,与水平地面成〃角的传送带，以恒定速率如顺时针转动。现将一质量为小的小物体

;视为质点）无初速度放在传送带的底端M处，小物体到达传动带最高点N处时恰好达到传送带的速

率%已知间的高度差为H,则在小物体从M到N的过程中（）

A.传送带对小物体做功为了的/+^-mv-

B.将小物体由底端传送到N处过程中，该系统多消耗的电能为"以H+JM"

C.将小物体传送到N处,系统因摩擦而产生的热量为

D.改变传送带与小物体之间的动摩擦因数，物体到达N点前速度达到小则系统因摩擦产生的热量将

减少

4.（多选）如图甲所示，弯曲轨道与水平地面平滑连接，右侧有•与地面等高的传送带，传送带始终以速

度。。顺时针匀速转动。将一滑块从轨道上高八处无初速度释放，当025aV/iVO.657n时，滑块离开

传送带时的速度不变，当滑块从其他高度释放后，离开传送带时的速度大小。与高度h的图像为如图

乙所示的曲线。已知滑块与传送带间的动摩擦因数〃=0.2,弯曲轨道与水平地面均光滑，取重力加速

度大小g=10ni/s2，下列说法正确的是（)

v/(ms'')

00.250.651.00

乙

A.传送带的长度L为1m

B.传送带运行的速度g为3in/s

C.该滑块从'=0.30馆和九2=0.50m释放，摩擦力对滑块做功的大小相等

D.该滑块从拉=1.00m,释放，滑块在传送带上运动的时间为（V5-2）.s

5.某机场的货物传送装置简化图如图甲所示，该装置由速度大小为2。m/s的传送带及固定挡板

CM®组成,挡板与传送带上表面468垂直,传送带上表面与水平地面的夹角为26°,传送带CD边

与水平面平行。工作人员将质量分布均匀的正方体货物由。点无初速度释放，货物运动10。馆后被

取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图乙所示。已知货物质量为2。kg,货物与传送带间的动摩

擦因数为0.40,与挡板的动摩擦因数为0.25,重力加速度g取10。m/s2,不计空气阻力。求：

(sin26°=0.44,cos26°=0.90)

⑴货物在传送带上经历的时间；

⑵因运送货物传送装置多消耗的电能。

题型二滑块一一木板模型

1.动力学分析：分别对滑块和木板进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自的加速度；从放上滑块到

二者速度相等，所用时间相等，由£=3"=也■，可求出共同速度a和所用时间九然后由位移公式可

a2

分别求出二者的位移。

2.功和能分析：对滑块和木板分别应用动能定理，或者对系统应用能量守恒定律。如图所示，要注意区

分三个位移：

⑴求摩擦力对滑块做的功时，用滑块相对地面的位移/滑。

：2）求摩擦力对木板做的功时，用木板相对地面的位移①板。

⑶求摩擦生热时用相对位移Axo

6.图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量M=1.3kg,长度d=U.Mi,其中放有质量m=U.2kg,

长s=0.2m的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行，书本的右端与抽屉的右端相距也为s,如图乙所

示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数”=0.1。现用水

平力恒力B=1.8N将抽屉完全抽出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动，重力加速度g=10m/s2。

下列说法正确的是（）

甲图乙图

A.抽屉遇到柜体挡板前，抽屉的加速度为lm/s2

B.抽屉遇到柜体挡板前，书本受到的摩擦力大小为0.2N

C.书本运动的全过程，摩擦力对书本先做正功后做负功

D.书本可能与抽屉左侧发生孺碰

7.（多选）如图甲所示，一长木板P静止于水平地面上"=0时小物块Q以4m/s的初速度从左端滑上长

木板，二者的速度随时间的变化情况如图乙所示，运动过程中，小物块始终未离开长木板。已知长木

板P质量为1kg,小物块Q质量为3kg,重力加速度g取10m/s2,在运动的全过程中（）

〃〃忸〃〃〜:0

甲

A.小物块与长木板之间的动摩擦因数为0.2

B.长木板与地面之间的动摩擦因数为0.05

C.小物块与长木板之间因摩擦产生的热量为6J

D.小物块对长木板所做的功为12J

8.如图所示，足够长的水平传送带MN以速度为=4m/s自西向东匀速运动，某时刻将一质量m=1.0kg

的小物块轻放在传送带上，离放置小物块的位置足够远的地方固定有南北方向的竖直挡板当

小物块运动到此处时，挡板可阻止小物块继续向东运动。三知小物块与传送带之间的动摩擦因数小

=0.2,与挡板之间的动摩擦氏数〃2=025,重力加速度g取10m/s2。求：

⑴在小物块到达挡板之前,物块与传送带间因摩擦产生的热量Q;

⑵小物块被挡板阻止后，对小物块施加一水平向南的拉力R,使小物块相对地面以。=3m/s的速度

向南匀速滑动，该拉力尸的大小。

9.如图所示，两个滑块A和月的质量分别为"以=1kg和皿8=5kg,放在静止于光滑水平地面上的木板

的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为〃=0.5,木板的质量m=l()kg,某时刻A、B两滑块开始相

向滑动，初速度大小均为。o=3.5m/s,A、8始终未相遇，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两滑块均

2

可视为质点,重力加速度大小g=10m/s，求：

BA

一厂

///////////////////////////////

[1)4、B两滑块开始相向滑动时,木板相对于地面的加速度；

：2)石与木板刚好相对静止时，木板的速度；

：3)全过程三者间因摩擦产生的总热量。

10.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面，倾角〃=30°,底端固定弹性挡板,长木板B放在斜面上，小物

块A放在6的上端沿斜面向上敲击b使6立即获得初速度为=3.0m/s,此后6和挡板发生碰撞，碰

撞前后速度大小不变，方向相反，4始终不脱离6且与挡板不发生碰撞。已知的质量均为馆=

1.0kg,4、8间的动摩擦因数”=今，最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2。求：

4

⑴敲击6后的瞬间，A、6的加速度大小QB；

：2)B上升的最大距离s；

：3)6的最小长度L。

分析滑块一一木板问题时一定要注意对滑块和木板正确受刀分析，根据受力情况判断滑块与

木板的运动状态，特别木板的运动,不能思维定势，木板一定是运动的或静止的。

滑块-木板问题最好利用£图像进行分析处理，即分别画出滑块和木板的速度时间图像,

特别对多过程问题尤其关键。•M

题型三多物体、多过福问题

分析思路

受力与运动分析：根据物体的运动过程分析物体的受力清况，以及不同运动过程中力的变化情况。

12）做功分析：根据各种力做功的不同特点，分析各种力在不同运动过程中的做功情况。

[3）功能关系分析:运用动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律进行分析，选择合适的规律求解。

11.（多选）传送带是建筑工地常见的运输装置，如图所示为传送带A6的简易图，传送带的倾角为a=

30°,以为=8ni/s的速度顺时针匀速转动，工人将质量馆=200kg的工料（可视为质点）轻轻地放到传

送带的底端4并用平行于传送带的轻绳拴接在工料上，启动电动机，电动机对工料提供的牵引力恒

为R=2000N,经过功=2s关闭电动机,一段时间后工件刚好到达传送带的最高点已知工料与传

送带之间的动摩擦因数为〃=坐，重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。则（）

0

A.经过时间±=2s时，工料的速度大小为u=6m/s

B.传送带的长度LAB=31.25m

C.工料在传送带上产生的热量:为12750J

D.工料上升过程中，机械能先减小后增加

12.（多选）许多工厂的流水线上安装有传送带，如图所示传送带由驱动电机带动，传送带的速率恒定。=

2m/s,运送质量为zn=2kg的工件，将工件轻放到传送带上的力端，每当前一个工件在传送带上停止

滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数//=乎，传送带与水平

5

方向夹角。=30°,工件从A端传送到6端所需要的时间为4s。取g=10m/s2,工件可视作质点。关于

工件在传送带上的运动，下列说法正确的是（）

A.加速过程的加速度大小为4m/s2B.加速运动的距离为卜儿

C.两个相对静止的相邻工件间的距离为D.A、6两端的距离为8M

13.如图所示，长L=1.5m、质量M=2kg的木板静止放在光滑的水平地面上，木板左端距障碍物的距离

3=看巾，障碍物恰好与木板等高。质量m=1kg的滑块（可视为质点）静止放在木板右端，木板与滑

块之间的动摩擦因数为0.8,滑块在9N的水平力R作用下从静止开始向左运动。木板与障碍物碰撞

后以原速率反弹，经过一段时间滑块恰在障碍物处脱离木板。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

⑴求木板第一次与障碍物碰建前,木板的加速度。；

⑵求滑块与木板间因摩擦产生的总热量Q;

⑶求木板与障碍物碰撞的次数。

Q[Mm

io

14.如图所示，倾角为0的斜面。固定在水平面上，质量为砧、长度为2L的木板B恰能静止在斜面顶端，

木板6与斜面底端固定平台。的厚度相同，其下端到固定平台。的距离为s。一质量为2a的物块4

（可视为质点）以方向平行斜面向下、大小加=3次而历的初速度从上端滑上木板瓦木板8与平台

。碰撞后立即停止运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A与木板6间的动摩擦因数是木

板8与斜面。间的动摩擦因数的2倍,重力加速度为g。

⑴求物块A与木板B间的动摩擦因数；

⑵若s>L,求物块A与木板6速度相同时，木板6前进的距离；

⑶若0.5L<s<2L,求物块为从滑上木板£到离开木板6的过程中，物块4克服摩擦力做的功。

tS二目国O

（1）“合，，--整体上把握全过程，构建大致的运动情境。

（2尸分〃一-将全过程进行分解,分析每个子过程对应的基本规律。

（3）“合〃一一找出各子过程之间的联系，以衔接点为突破口，寻求解题最优方案。

•M

前力学和能量观点的综合应用

目录

解密高考..........................................................................1

题型野训..........................................................................1

题型一传送带模型.................................................................1

题型二滑块一一木板模型..........................................................6

题型三多物体、多过程问题.........................................................11

解密高考

考情分析，功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高考的热点、重点、难点。其中传送带模型与滑块一一

木板模型是功和能与动力学综合应用的载体，涉及这部分内容的考题不但题型全、分值重，而且经常有压轴题

出现:高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考杳放在一些与实际问题相结合的情景中去，能

力要求不会降低，只会更高。

备考策略，传送带模型与滑块--木板模型是动力学和能量综合应用的常见问题，处理该类问题时需要对研

究对象进行正确受力分析，结合研究对象的受力特点分析其运动过程，找出研究对象运动过程中的位移关

系，能量转化情况，由牛顿运动定律、运动学规律、动能定理和能量守恒进行分析处理。处理该问题时可利用

“置换参考系”，。一£图像等方法可更快、更准。

题型一传送带模型

1.传送亭问题的分析方法

[1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二

定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。

(2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使

电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。

2.功能关系分析

[1)传送带克服摩擦力做的功：W=FjXfio

(2)系统产生的内能：Q=6s相对，s相对表示相对路程。

；3)功能关系分析：M=A£；+AEp+Q。

1.如图所示，足够长水平传送带以恒定速率运动。把不同小物体轻放在传送带左端物体都会经历两个

阶段的运动。用&表示传送带速度，用〃表示物体与传送带间的动摩擦因数，则()

1

n

A.前阶段，物体可能向传送方向的相反方向运动

B.后阶段，物体受到摩擦力的方向跟传送方向相同

C.&相同时，〃不同的等质量物体与传送带摩擦产生的热量相同

D.〃相同时，。增大为原来的2倍,前阶段物体的位移也增大为原来的2倍

【答案】。

【详解】4.物品轻放在传送带上，前阶段，物品受到向前的滑动摩擦力，所以物品的运动方向一定与传送

带的运动方向相同，故4错误；

3.后阶段，物品与传送带一起做匀速运动，不受到摩擦力，故8错误；

C.设物品匀加速运动的加速度为0,由牛顿第二定律得

f=jirrig=ma

物品的加速度大小为

勺加速的时间为

.vv

t=­=——

Q阳

位移为

v,

力=5匕

传送带匀速的位移为

x,=vt

物品相对传送带滑行的距离为

物品与传送带摩擦产生的热量为

Q=炉ng'x=—mv1

则知&相同时，〃不同的等质量物品与传送带摩擦产生的热量相同，故。正确；

D.前阶段物品的位移为

v.v~

X=­t=----

22〃g

则知〃相同时，外增大为原来的2倍，前阶段物品的位移也增大为原来的4倍，故Q错误.

故选

当物体与传送带速度相等时，分析物体的摩擦力可利用“转换•考系”进行，即以传送带为参考系，相

当于物体轻放在静止的斜面上，当震力沿斜面向下的分力大于量大龄*擦力时，物体与传送带出现

滑动摩擦力,当■力沿斜面向下的分力小于或等于，大静摩擦力时，物体与传送带间出现总摩擦力

即物体相对静止.•M

同时处理划痕和摩擦产生热同JH时，可利用。一土图像，即画出传送带与物体的速度时间图像，两图

像所国面积即为相对位移.

2.如图所示，某机场行李传输系统可简化为倾斜传送带以恒定速率。。顺时针转动，£=0时刻从传送带

底端无初速地释放一行李（图中用方块表示,视为质点），M时刻行李通过传送带中间某位置时的速率

达到。°。在行李从传送带底端运动到顶端的过程中，行李的位移，•随时间力变化的关系图像可能正确

的是（）

【答案】A

【详解】在0〜加时间内，行李受到重力、支持力与滑动摩擦力，因为滑动摩擦力大于行李所受重力沿传送带

句下的分力，所以行李做匀加速直线运动，工一£图像为开口向上的抛物线，在M时刻，行李的速度与传送带

的速度相同，行李受到的摩擦力为静摩擦力，且静摩擦力与行李所受重力沿传送带向下的分力大小相等，

行李的加速度突变为零，此后行李做匀速直线运动，/一£图像为向上倾斜的直线。

故选4。

3.（多选）如图所示,与水平地面成夕角的传送带，以恒定速率。顺时针转动。现将一质量为M的小物体

［视为质点）无初速度放在传送带的底端M处，小物体到达传动带最高点N处时恰好达到传送带的速

率叫已知间的高度差为H,则在小物体从M到N的过程中（）

N

H

M

A.传送带对小物体做功为mgH-1--^mv-

B.将小物体由底端传送到N处过程中，该系统多消耗的电能为核H+9zn"

C.将小物体传送到N处，系统因摩擦而产生的热量为4m"

D.改变传送带与小物体之间的动摩擦因数，物体到达N点前速度达到明则系统因摩擦产生的热量将

减少

【答案】力。

【详解】力.根据功能关系知传送带对小物体做功等于物体机械能的增加量，为77%”+。山"，故A正确：

B.根据能量守恒定律，电动机消耗的也能后电等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和，为+

^-mv2+Q,故B错误；

C.小物体到达传动带最高点N■处时恰好达到传送带的速率％设时间为"根据牛顿第二定律/mzgcos。一

mgsm0=ma

故£=3v

a〃gcos。一gsin。

2

S相对=vt-^-v

2(以gcosH-gsinO)

由摩擦生热Q=(/m%cosJ)S柏卅=5nge>^mv

2(〃gcosJ-gsind)£

故。错误;

D.改变传送带与小物体之间的动摩擦因数，物体到达N点前速度达到明根据2（"geos®—gsin9）c=v2

知c减小，〃增大，又根据。项分析知Q=（GCOSO）S加对=（”吗演）‘

2（〃gcos。-gsin。）

〃增大，Q减小，即系统因摩擦产生的热量将减少，故。正确o

故选40。

4.（多选）如图甲所示，弯曲软道与水平地面平滑连接，右侧有一与地面等高的传送带，传送带始终以速

度比顺时针匀速转动。将一滑块从轨道上高八处无初速度释放，当0.25a〈九V0.65加时，滑块离开

传送带时的速度不变，当滑块从其他高度释放后，离开传送带时的速度大小。与高度力，的图像为如图

乙所示的曲线。已知滑块与传送带间的动摩擦因数〃=0.2,弯曲轨道与水平地面均光滑，取重力加速

度大小g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.传送带的长度L为bn

B.传送带运行的速度v为3m/s

0•M

C.该滑块从K=0.30m和自=0.50m释放，摩擦力对滑块做功的大小相等

D.该滑块从Zz=1.00a释放，滑块在传送带上运动的时间为(函—2)s

【答案】48。

【详解】力打.根据题意，结合图乙可知，当0V自＜0.25m时，滑块始终在传送带上加速，当尼＞0.65小

时，滑块始终在传送带上减速。

设滑块滑上传送带前的速度为t»,-^-inv2=7ngh

传送带上由运动学公式有Vo-V2=Vo-2gh[=2figL,v2—v'i=2gh＞—v'i=2^gL

其中h、=0.25m,/0=0.65m,解得vQ=3m/s,L=Im

故43正确；

C.h{=0.3m•，设滑块和传送带共速前的位移为%,若-2g/i]=2〃g%

可得%=0.75m

摩擦力做功为W,=^L[

此后滑块与传送带共速，摩擦力不做功。坛=0.5加,设滑块和传送带共速前的位移为L2,2g/h—嗡=2〃9心

可得〃=0.25m

摩擦力做功为取=一卬河七

此后滑块与传送带头速，摩擦力不做功，故C错误；

D.无=1.00m,滑块滑上传送带的速度v=24m/s，由图乙如末速度为v*=4rn/s,t=———=

的

(\/5—2)s

故。正确。

故选力比九

5.某机场的货物传送装置简化图如图甲所示，该装置由速度大小为2。m/s的传送带及固定挡板

CDER组成,挡板与传送带上表面4BC0垂直,传送带上表面与水平地面的夹角为26°,传送带CD边

与水平面平行。JJ乍人员将质量分布均匀的正方体货物由。点无初速度移放，货物运动10。a后被

取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图乙所示。已知货物质量为2。kg,货物与传送带间的动摩

擦因数为0.40,与挡板的动摩擦因数为0.25,重力加速度g取10。m/s?,不计空气阻力。求：

(sin26°=0.44,cos26°=0.90)

•M

⑴货物在传送带上经历的时间；

(2)因运送货物传送装置多消耗的电能。

【答案】⑴5.4s;(2)31.767

【详解】(1)对货物受力分析，如图所示

则E=mgcosB,K=?ngsin3

设货物与传送带间的动摩擦因数为小，货物与挡板的动摩擦因数为〃2,根据牛顿第二定律可得〃1月一〃2£

=tna

解得a=2.5nVs2

货物加速至与传送带共速过程，所用时间为打=曳=().8$

a

货物的位移大小为x、=詈=0.8m

2a

然后货物将匀速运动，匀速位移大小为x2=x—x}=9.2m

分速运动的时间为£■,=至=4.6s

Vo

所以，运动的总时间为£=。+勿=5.4s

(2)共速前传送带与货物间的相对位移大小为Ac=仅由一=0.8m

也能量守恒可得传送带多做的功为IV=+n.FAx+/I2F2X=31.76J

题型二滑块一一木板模型

6

1.动力学分析：分别对滑块和木板进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自的加速度；从放上滑块到

二者速度相等，所用时间相等，由£=3乜=也，可求出共同速度〃和所用时间九然后由位移公式可

(112

分别求出二者的位移。

2.功和能分析：对滑块和木板分别应用动能定理，或者对系统应用能量守恒定律。如图所示，要注意区

分三个位移：

⑴求摩擦力对滑块做的功时，用滑块相对地面的位移g方o

；2)求摩擦力对木板做的功时，用木板相对地面的位移式机。

⑶求摩擦生热时用相对位移Aco

6.图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量=1.8kg,长度d=0.871,其中放有质量砧=0.2kg,

长s=0.2馆的书本，书本的四边与抽屉的四边均平行，书本的右端与抽屉的右端相距也为s,如图乙所

示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦，书本与抽屉间的动摩擦因数〃=0.1。现用水

平力恒力R=1.8N将抽屉完全抽出，抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动，重力加速度g=10m/s2。

下列说法正确的是()

甲图乙图

A.抽屉遇到柜体挡板前，抽屉的加速度为lm/s'2

B.抽屉遇到柜体挡板前，书本受到的摩擦力大小为0.2N

C.书本运动的全过程，摩擦力对书本先做正功后做负功

D.书本可能与抽屉左侧发生磕碰

【答案】C

【详解】4.抽屉遇到柜体挡板前，假设能一起加速，对书本和抽屉由牛顿第二定律可得9=(M+rn)a

解得a=0.9m/s<“g

则能一起加速，抽屉的加速度为0.9rn/s,故A错误；

B.抽屉遇到柜体挡板前，书本受到的摩擦力大小为/=ma=0.18N

故B错误；

C.抽屉遇到柜体挡板前，摩擦力向右，书本位移向右则摩擦力先做正功；当抽屉遇到柜体挡板后，摩擦力

句左，书本位移向右，摩擦力对书本后做负功，故。正确；

D.抽屉遇到柜体挡板时，书本的速度v=V2aH=1.2m/s

抽屉遇到柜体挡板后书本的加速度a'=/.ig=lni/s2

此后书本相对抽屉的位移①==0.72mVs+d=Im

书本不能与抽屉左侧发生磕碰，故。错误。

故选a

7.（多选）如图甲所示，一长木板。静止于水平地面.上"=0时小物块Q以4m/s的初速度从左端滑上长

木板，二者的速度随时间的变化情况如图乙所示，运动过程中，小物块始终未离开长木板。已知长木

板P质量为1kg,小物块Q质量为3kg,重力加速度g取10m/s2,在运动的全过程中（）

跚P_______

甲

A.小物块与长木板之间的动摩擦因数为0.2

B.长木板与地面之间的动摩擦因数为0.05

C.小物块与长木板之间因摩擦产生的热量为6J

D.小物块对长木板所做的功为12J

【答案】力。

【详解】A.由图乙所示图像可知阳=丁&=一2】】的2

△tQ

对Q由牛顿第二定律得一处"心9=rriQaQ

代人数据解得小物块与长木板间的动摩擦因数〃i=0.2

故力正确；

B.由图乙所示图像可知，P、Q相对运动时P的加速度为即=等=21码2

△tp

对■P由牛顿第二定律得〃师+m（^）g=m,xip

代入数据解得长木板与地面间的动摩擦因数“2=0」

故B错误；

C.小物块相对于长木板的位移％+!气产―。如产

其中为=4mzs,t=Is

代入数据解得力=2m

小物块与长木板间因摩擦产生的热量Q=“iTHQgc

代入数据解得Q=12J

故C错误；

D.小物块与长木板相对滑动过程，长木板的位移，板=JaPt'=1m

2

对长木板由动能定理得W—心、nip+mQ）gx^=~^mPv

其中。=2m/s

8

代入数据解得此过程小物块对长木板做的功IV=6J

滑块与长木板共速到静止过程滑行的距离x=TT—=2m

2〃2g

2

减速过程由动能定理得W—U2（mP+mQ）gx=0-mpV

代入数据解得W'=6J

J、物块对长木板做的功上％.=W+W'=12J

故。正确。

故选40。

8.如图所示,足够长的水平传送带M/V以速度为=4m/s自西向东匀速运动，某时刻将一质量加=L0kg

的小物块轻放在传送带上,离放置小物块的位置足够远的地方固定有南北方向的竖直挡板46CD,当

小物块运动到此处时，挡板可阻止小物块继续向东运动。巳知小物块与传送带之间的动摩擦因数小

=0.2，与挡板之间的动摩擦因数出=0.25，重力加速度g取10m/s2o求：

⑴在小物块到达挡板之前,物块与传送带间因摩擦产生的热量Q;

⑵小物块被挡板阻止后，对小物块施加一水平向南的拉力R,使小物块相对地面以”=3m/s的速度

向南匀速滑动，该拉力9的大小。

【答案】（1）Q=8J;（2）/=1.6N

【详解】（1）设小物块的加速度大小为5,则有

“gg=外孙

设小物块与传送带共速所需的时间为

Q】

,卜物块的位移大小为

的=高。正2

传送带的位移大小为

X2—V（）t

故系统产生的热量

Q-〃irng（%一%）

以上各式联立可解得

Q=8t7

⑵设力与0台之间的夹角为夕，则有

sin^=—,cos6>=—

。合。合

而

0合=+—

小物块相对于传送带和挡板的运动情况与受力情况如图所示

传送带对小物块的摩擦力大小为

挡板对小物块的摩擦力大小为

，2=3限

故拉力尸的大小为

*=/2+/lCOS〃

又因为

0=/iSin。

以上各式联立可解得

F=1.6N

9.如图所示,两个滑块力和3的质量分别为，a=1kg和5kg,放在静止于光滑水平地面上的木板

的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为〃=0.5,木板的质量m=10kg,某时刻月、石两滑块开始相

向滑动，初速度大小均为a=3.5m/s,A、6始终未相遇，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两滑块均

可视为质点，重力加速度大小g=lOm/s?,求.

BA

。)力、6两滑块开始相向滑动时，木板相对于地面的加速度；

；2)Z?与木板刚好相对静止时,木板的速度；

：3)全过程三者间因摩擦产生的总热量。

【答案】⑴2m/s2,方向水平向右；⑵lm/s,方向水平向右；⑶30.625J

【详解】(1)力对木板的摩擦力水平向左，大小为

fA=umAg=5N

3对木板的摩擦力水平向右，大小为

fB=6g=25N

对木板，由牛顿第二定律得

fB-fA=7rm

解得

a=2m/s2

方向水平向右；

(2)木板向右做匀加速直线运动，8向右做匀减速直线运动，经过时间匕二者共递，则

v<)—ugt=at

B与木板相对静止时，木板的速度为

10

v=at

解得

v=Im/s,t=0.5s

木板速度方向水平向右；

(3)从开始运动到8与木板相对静止，6相对木板的位移为

Vo.7

从开始运动到B与木板相对静止，4相对木板的位移为

"2—~春〃9户十y口户—11

8m

3与木板共速后一起做匀加速直线运动，A减速到零后，向右做匀加速直线运动，直到力与木板共速，设再

经过时间Y力与木板共速，则

z

f.trnAg—(m+mH)a

v—a'V=—v/jigt'

这段时间内珞相对木板的位移为

1…3

啊=丁'2vt'=—m

/0

所以全过程三者间因摩擦产生的总热量为

Q=/jm[}g-Xi+jjmAg•(x2+g)=30.625J

10.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面，倾角〃=30°,底端固定弹性挡板,长木板B放在斜面上，小物

块A放在笈的上.端沿斜面向上敲击6,使6立即获得初速度比=3.0m/s,此后6和挡板发生碰撞，碰

撞前后速度大小不变，方向相反，4始终不脱离右且与挡板不发生碰撞。已知4、6的质量均为m=

LOkg,间的动摩擦因数”=乎，最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2。求:

⑴敲击B后的瞬间，A、B的加速度大小小、QB；

；2出上升的最大距离s；

；3汨的最小长度L。

【答案】(1)。八=2.5口的2,(18=12.5111/52：(2)$=0.375小；(3)//=1.8?72

【详解】(1)敲击B后的瞬间，4受到向上的滑动摩擦力，

对？1由牛顿第二定律/^m4^cos30°—mAgsin,3()°=mAaA

解得a.=2.5ni/s2

0

对'6由牛顿第二定律z/m.4gcos30+m■凶sin30°=m^aB

解得沏=12.5m/s'2

(2)设4、6向上运动，经过时间力后共速比—沏£=aV

共•速后4、Z?一起以加速度a向上减速，对力、6分析，有(m.+mB)^sin30°=(mA+m^a

s=(g—Ja。2)+(如即"

//a

11

解得s=0.375m

（3）最终A、6均停在挡板处，此时，的长度最小，由能量守恒与优+mAgLsin'3（f=/zm儿gcos300•L

解得L=1.8m

。母国圆5

分析滑块一一木板问题时一定要注意对滑块和木板正确受刀分析，根据受力情况判断滑块与

木板的运动状态，特别木板的运动，不能思维定势，木板一定是运动的或静止的.

滑块-木板问题最好利用”-，图像进行分析处理，即分别画出滑块和木板的速度时间图像，

特别对多过程问题尤其关键。

题型三多物体、多过程问题

分析思珞

⑴受力与运动分析：根据物体的运动过程分析物体的受力啃况，以及不同运动过程中力的变化情况。

12）做功分析：根据各种力做功的不同特点，分析各种力在不同运动过程中的做功情况。

⑶功能关系分析:运用动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律进行分析，选择合适的规律求解。

11.（多选）传送带是建筑工地常见的运输装置，如图所示为传送带力6的简易图，传送带的倾角为a=

30°,以为=8m/s的速度顺时针匀速转动，工人将质量m=200kg的工料（可视为质点）轻轻地放到传

送带的底端4并用平行于传送带的轻绳拴接在工料上，启动电动机，电动机对工料提供的牵引力恒

为F=2000N,经过M=2s关闭电动机,一段时间后工件刚好到达传送带的最高点6。已知工料与传

送带之间的动摩擦因数为〃=坐，重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。则（）

5

A.经过时间t=2s时，工料的速度大小为u=6m/s

B.传送带的长度1＜仍=31.25m

C.工料在传送带上产生的热量为12750J

D.工料上升过程中，机械能先减小后增加

【答案】

【详解】4工料放上传送带后，对工料受力分析，如图所示

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