2026年高考物理终极冲刺:专题03 牛顿运动定律综合运用(抢分专练)(原卷版及全解全析)_第1页
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1/7专题03牛顿运动定律综合运用【命题解读】牛顿运动定律是经典力学基石,源于伽利略理想实验,牛顿总结提出。定律揭示力与运动关系,为动力学奠基。其发展历经漫长探索,是物理研究重要里程碑,对后续物理理论发展影响深远。【命题预测】2026年高考,牛顿运动定律或渗透于力电综合题,考瞬时加速度计算;也可能以连接体为背景,考整体与隔离法运用。题目注重知识综合运用,考查学生分析解决实际问题的能力。题型01牛顿运动定律和图像的结合1.如图,光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体,A、B的质量分别为mA=6kg,mB=4kg,从t=0开始,推力FA和拉力FB分别作用于A、B上,FA、FB大小随时间变化的规律分别如图甲、乙所示,则()A.t=0时,A物体的加速度为2m/s2B.t=2s时,A、B开始分离C.t=0时,A、B之间的相互作用力为3ND.A、B开始分离时的速度为1m/s2.静止在水平面上的两个完全相同的物块通过伸直但无张力的水平细线相连,物块2右侧固定力传感器(质量不计),如图甲所示。时,在物块1上施加水平拉力,读出传感器的示数F,记录一段时间t内,物块的位移为x,改变的大小,经多次测量,画出“”图像如图乙所示,重力加速度。下列说法正确的是(

)A.每个物块的质量 B.物块与水平面的动摩擦因数为0.25C.当时,加速度大小为 D.F和是线性关系但不成正比3.如图所示,长为且不可伸长的轻绳一端固定在点,另一端系一小球,使小球在竖直面内做圆周运动。由于阻力的影响,小球每次通过最高点时速度大小不同。测量小球经过最高点时速度的大小、绳子拉力的大小,作出与的关系图线如图所示。下列说法中正确的是()A.根据图线可得重力加速度B.根据图线可得小球的质量C.小球质量不变,用更长的绳做实验,得到的图线斜率更大D.用更长的绳做实验,得到的图线与纵轴交点的位置不变题型02传送带模型4.传送带在实际生活和工业生产中应用丰富,极大提高了生活便利性和工业生产效率。如图所示,某快递分拣车间用倾角为的传送带运送包裹,传送带始终以速率逆时针匀速转动,某包裹与传送带间的动摩擦因数为µ,在某段时间内该包裹以恒定速率沿传送带向下运动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。这段时间内下列说法中正确的是()A.传送带对包裹的作用力竖直向上 B.可能大于C.包裹运动过程中其机械能无损失 D.µ可能小于5.如图甲所示,倾斜传送带两侧端点间距为9m,传送带的倾角。时,一质量为1kg的煤块从传送带底部的A点,以10m/s的速度冲上传送带。时,传送带开始沿顺时针方向匀加速转动,传送带上A点运动的图像如图乙所示。煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5,煤块大小可以忽略,取重力加速度大小,。煤块在传送带上运动的过程中,下列说法正确的是()A.煤块从传送带底部运动至最高点的过程中,其位移大小为4mB.煤块在传送带上运动的时间为C.煤块在传送带上留下的痕迹长度为15mD.煤块与传送带间产生的热量为90J6.如图所示,质量为m=1kg的物块A在水平传送带左端的光滑水平面上以v0=1m/s的速度向右滑行,传送带右端有一质量为M=1kg的小车静止在光滑的水平面上,车的右端挡板处固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q之间粗糙,Q点右侧光滑,左侧水平面、传送带及小车的上表面均无缝平滑连接,物块A与传送带及PQ之间的滑动摩擦因数相同且μ=0.5,传送带长L=4.5m,以恒定速率v=6m/s顺时针运转。取重力加速度g=10m/s2,物块A可视为质点,求:(1)物块A与传送带之间因摩擦而产生的热量Q;(2)物块A从滑上传送带到离开传送带过程中摩擦力对其做的功Wf;(3)物块A滑上小车后向右挤压弹簧,最终恰好没有离开小车,则P、Q之间的距离x。7.如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量的小物块。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面和轨道平滑对接。传送带始终以的速率逆时针转动。装置的右边是半径为、固定的光滑圆轨道,下端与水平传送带刚好相切。质量的小物块从圆轨道最高点的正上方处由静止释放。已知物块与传送带之间的摩擦因数,传送带长度。设物块A、B间发生的是弹性正碰,第一次碰撞前物块静止且处于平衡状态。重力加速度。(1)求物块到达点时所受支持力的大小。(2)求物块与第1次碰后的速度大小。(3)如果物块、每次碰撞后,物块再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,则物块在整个运动过程中与传送带间最多能产生多少热量?题型03连接体模型8.如图所示,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中()A.甲对木箱的摩擦力方向向左B.地面对木箱的支持力逐渐减小C.甲运动的加速度大小为D.乙受到绳子的拉力大小为9.如图所示,质量为长为的杆水平置于空中,杆两端系着长为的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为的小铁环。现在杆上施加一力,使杆和小铁环保持相对静止,在空中沿方向向右做匀加速直线运动,此过程铁环恰好悬于A端的正下方。已知重力加速度为,不计空气阻力。下列说法正确的是()A.轻绳上拉力的大小为B.杆的加速度大小为C.轻绳对小铁环作用力的大小为D.需要在杆上施加力的大小为10.如图所示,、两点位于同一高度,细线的一端系有质量为的物块,另一端绕过处的定滑轮固定在点,质量为的小球固定在细线上点。现将小球从图示水平位置由静止释放,小球运动到点时速度恰好为零(此时物块未到达点),图中为直角三角形,物块和小球均可视为质点,,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为,,则()A.B.小球运动到点时,AD段绳的拉力大小为C.运动过程中存在3个位置使小球和物块速度大小相等D.小球重力的功率一直增大11.如图所示,在水平面上放置着两个横截面为梯形的物体P和Q,P和Q的接触面与水平面的夹角,P和Q的质量之比为,所有接触面均光滑。若把水平向右、大小为F的力作用在P上,此时P对Q的作用力大小为;若把水平向左、大小为F的力作用在Q上,此时Q对P的作用力大小为。上述过程中P、Q始终相对静止,取,,则为(

)A. B. C. D.12.如图所示,在一质量为M=3kg的小车上放一质量为=1kg的物块,它用细绳通过固定在小车上的滑轮与质量为=2kg的物块相连,物块靠在小车的前壁上而使悬线竖直。光滑,与M之间的动摩擦因数为=0.5,M与地面之间的动摩擦因数为=0.1;(1)若小车固定不动,求绳中拉力大小。(2)如果要保持的高度不变,力F的取值范围?13.如图所示,倾角的光滑斜面固定在水平地面上,其顶端固定一定滑轮,轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡板上,另一端与质量的小物块A相连,质量的小物块B通过细线跨过定滑轮与重物C连接,刚开始用机械臂(未画出)抓住C使细线刚好伸直但不紧绷。操纵机械臂使C从静止开始做竖直向下的匀加速直线运动,在A、B恰好分离时,撤去机械臂对C的作用,此时A、B、C的速度大小均为,C(视为质点)距离水平地面的高度,C又经过;落到了地面上,取重力加速度大小。已知撤去机械臂前后B、C的加速度未发生改变,弹簧始终在弹性限度内。求:(1)撤去机械臂对C的作用后,C的加速度大小a;(2)C的质量;(3)弹簧的劲度系数k。14.如图所示,V型槽A静止在光滑水平面上,其质量,槽的右侧为竖直面,左侧为倾斜面,竖直面与倾斜面的夹角;光滑小球B置于槽A内,其质量。现对槽A施加一水平向右的恒力F,若小球B与槽A始终保持相对静止,重力加速度g取,求:(1)当F=0时,槽A右侧竖直面对小球B的弹力大小;(2)使小球B与槽A保持相对静止的恒力F的最大值。题型04滑块木板模型15.一小物块向左冲上水平向右运动的木板,二者速度大小分别为v0、2v0,此后木板的速度v随时间t变化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板足够长。整个运动过程中()A.物块的运动方向不变B.物块的加速度方向不变C.物块相对木板始终有相对运动D.物块与木板的加速度大小相等16.(多选)如图所示,物块和木板静止叠放在光滑水平地面上,左边缘对齐。现用水平恒力向右拉动物块,使其从木板右端离开。此时,木板具有一定速度,物块与木板的速度差为,下列措施中能使增大的有(

)A.仅增大水平恒力 B.仅增大物块质量C.仅增大木板质量 D.仅增大物块与木板间的动摩擦因数17.(多选)如图(a)所示,水平地面上有一足够长的、质量为1kg的木板,木板上放有一可视为质点、质量为1kg的物块。给木板一水平向右的初速度,同时也给物块一水平向左的初速度,物块恰好未滑离木板,整个运动过程中,木板的速度随时间变化关系如图(b)所示,重力加速度取,则下列说法正确的是()A.物块与木板之间的动摩擦因数为0.6B.木板与地面之间的动摩擦因数为0.4C.物块的初速度大小为D.木板的长度为5m18.如图甲所示,水平面上放置质量的足够长的木板A,木板A上放置质量的滑块B,水平力F作用于滑块B上,F随时间变化的关系如图乙所示,时刻滑块B相对木板A发生相对滑动,此时拉力变成恒定的20N。已知滑块B与木板A之间的动摩擦因数,木板A和水平面之间的动摩擦因数,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(1)时,A、B的加速度;(2)时刻滑块B的速度大小;(3)0~15s内滑块B相对木板A的位移。19.如图所示,在倾角为的固定斜面上放置一足够长的薄木板Q,Q下端与斜面底端间距为。Q下端放置小物块P(可视为质点),在外力作用下P、Q处于静止状态。已知P与Q间的动摩擦因数为0.25,Q与斜面间的动摩擦因数为0.5,P与斜面间的动摩擦因数为,P、Q的质量均为。重力加速度为,时,撤去外力,同时P获得的初速度沿斜面方向上滑,Q获得的初速度沿斜面方向下滑,,,求:(1)P速度减为零时Q的速度;(2)从开始到P与Q分离所需要的时间;(3)P与Q到达斜面底端的时间差(答案可含根号)。1.如图所示,高空滑索早期是用于贫困山区的交通工具,后发展为高山自救及军事突击行动,如今发展为现代化体育游乐项目。现简化该模型如下:固定的足够长斜杆粗糙程度未知,与水平面的夹角为,杆上套一个金属环,不可伸长的轻绳连接着金属环和小球,质量分别为m、M。现给环和球组成的系统一沿杆方向的初速度,经过一段时间后两者保持相对静止,忽略空气阻力。下列说法正确的是()A.两者相对静止位置如图1时,系统一定处于静止状态B.两者相对静止位置如图2时,系统一定沿杆下滑C.两者相对静止位置如图3时,系统一定沿杆下滑D.两者相对静止位置如图4时,系统一定沿杆下滑2.如图所示是手提弹簧灯笼,拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为,底座B(含灯泡)的质量为m,连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为的恒力,一段时间后,A、B一起向上做匀加速直线运动,弹簧未超出弹性限度,且不考虑空气阻力。若细绳突然断开,则此瞬间()A.底座B的加速度方向向下 B.弹簧弹力大小为C.底座B的加速度大小为 D.公仔A的加速度大小为3.传送带在实际生活和工业生产中应用丰富,极大提高了生活便利性和工业生产效率。如图所示,某快递分拣车间用倾角为的传送带运送包裹,传送带始终以速率逆时针匀速转动,某包裹与传送带间的动摩擦因数为µ,在某段时间内该包裹以恒定速率沿传送带向下运动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。这段时间内下列说法中正确的是()A.传送带对包裹的作用力竖直向上 B.可能大于C.包裹运动过程中其机械能无损失 D.µ可能小于4.如图所示,倾角为的传送带以恒定的速率逆时针转动,将一可视为质点的工件轻放在传送带上端,经时间从下端以速率滑出且,传送带上留下了一段长度为的划痕。现清除划痕,将传送带逆时针匀速转动的速率增大为,再次将该工件轻放在传送带上端,经时间从下端以速率滑出,传送带上留下的划痕长度为。已知工件与传送带间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是()A.一定大于 B.一定小于C.一定小于 D.一定大于5.如图所示,水平传送带以速度向右匀速传送。可视为质点的小物块P、Q的质量均为1kg,由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,时刻P在传送带左端具有向右的速度,P与定滑轮间的绳水平,不计定滑轮质量和摩擦。小物块P与传送带间的动摩擦因数,传送带两端距离,绳足够长,。关于小物块P的描述正确的是()A.小物块P刚滑上传送带时的加速度大小为B.小物块P将从传送带的右端滑下传送带C.小物块P离开传送带时的速度大小为D.小物块P在传送带上运动的时间为6.如图所示,足够长的木板置于水平地面上,其上表面光滑,质量为,在水平拉力的作用下,以的速度沿水平地面向右匀速运动,现有若干个小铁块(可视为质点),每个质量均为,将第一个铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了时,又将第二块无初速地放在木板最右端,以后只要木板运动了L就在木板的最右端无初速地放上一个铁块,直到木板停下来,就不再向木板上放铁块了,,。则下列说法正确的是()A.最终有5个铁块放在木板上B.最终有6个铁块放在木板上C.最后一个铁块与木板最右端的距离为D.最后一个铁块与木板最右端的距离为7.如图所示,一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为和的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数均为,水平恒力作用在物块上。取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()A.若,则物块、木板相对地面都静止不动B.若,则与轻质长木板将发生相对滑动C.若,则物块所受摩擦力大小为D.若,则物块的加速度大小为8.(多选)如图甲所示,轻弹簧一端固定在倾角的足够长的光滑斜面上,另一端与质量为的物块相连,质量的物块紧靠静止在斜面上。时刻,对物块施加沿斜面向上的力,使得始终做匀加速直线运动,力随物块的位移变化的关系如图乙所示。已知时,、刚好分离。取重力加速度。下列说法正确的是()A.时,弹簧恢复原长 B.的值为C.弹簧的劲度系数为 D.时间内,对做的功为9.(多选)如图(a)所示,在倾角为37°足够长的固定斜面上有一质量为1kg的物体。现对物体施加一方向沿斜面向上的拉力F,力的大小随时间t的变化关系如图(b)所示,t=4s时撤去该拉力;物体沿斜面向上运动过程中的v—t图如图(c)所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则该物体(

)A.所受最大静摩擦力大小为10N B.与斜面间的动摩擦因数为0.5C.撤去F时的速度大小为10m/s D.撤去F后经过1.5s速度变为010.(多选)在2026年央视春晚《武BOT》节目中,机器人借助舞台上的弹簧跳台(弹射器)获得初速度,完成了震撼的3米高空翻动作。起跳过程简化如下,压缩的轻弹簧下端固定,上端与质量为的跳板连接,弹簧释放将质量为的机器人由静止竖直向上弹起,忽略空气阻力,从机器人被弹起到上升至最高点的过程中,重力加速度为,下列说法正确的是()A.机器人先超重后失重 B.机器人的加速度先增大后减小C.机器人速度最大时弹簧弹力为 D.机器人与跳板分离时弹簧恢复原长11.(多选)如图甲所示,木板A静置于水平地面上,木板右端放置一可看成质点的物块B,时对A施加一水平向右的恒定拉力F,时撤去F,B与A共速时,B恰好在A最左端。A和B在0~3s内的v-t图像如图乙所示。已知B的质量,A与地面间动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,从开始到A、B均停止运动的过程中,下列说法正确的是()A.A与B间动摩擦因数为0.1 B.A的长度为5mC.拉力F对A做的功为108J D.B对地的位移为9m12.如图所示,一质量为2m的木块放在水平桌面上,木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,木块右侧通过一条不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮悬挂一物块P,木块和定滑轮间的轻绳水平。已知重力加速度为g,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)若要保证木块静止,求物块P的最大质量。(2)若物块P的质量为3m,将木块和物块P同时由静止释放,求刚释放时物块P的加速度大小。13.如图所示,某工厂设计了改变传送方向的传输装置,由倾角表面粗糙的固定斜槽和水平传送带组成,斜槽与传送带垂直,末端与传送带在同一水平面上且无缝对接。按照设计要求,传送带以恒定速度向前方运动,现将可视为质点的物块,从斜槽顶点处无初速度释放,物块通过斜槽底端衔接处速度大小不变,物块在传送带中线位置最终相对传送带静止。已知斜槽高度,物块与斜槽间的动摩擦因数,物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度,,。求:(1)物块在斜槽上运动的时间;(2)水平传送带宽度。14.同一水平面内的圆柱体、半径,绕各自中心轴以的角速度逆时针转动,两中心轴互相平行且固定,间距。将质量均匀分布的长木板由静止水平轻放在两圆柱体上,其重心恰好在的正上方,如图所示。此后当圆柱体转动两周时木板开始匀速运动。当重心运动到正上方时,立即在点右侧由静止轻放与木板质量相同的一铁块,同时圆柱体、瞬间停止转动。此后木板保持水平做减速运动,最终水平静止且恰好对没有压力。已知、、铁块与木板间的动摩擦因数相同,取,,求:(1)木板在圆柱体上加速运动过程中的加速度大小;(2)木板重心从正上方运动到正上方的时间;(3)铁块释放时其与木板重心之间的距离(不计木板厚度,铁块视为质点)。15.一质量M=1kg的绝缘长木板放在倾角的光滑斜面上,并在外力作用下保持着静止状态。木板左端距斜面底端的距离s=10.25m,斜面底端固定着一弹性薄挡板,与之相碰的物体会以原速率弹回。t=0时刻将一质量m=2kg的带正电小物块置于木板上距离木板左端l=37m的位置,并使其获得沿木板向上的初速度v0=6m/s,如图所示,与此同时,撤去作用在木板上的外力。空间还存在着沿斜面向上的匀强电场,场强大小E0=4×103N/C,小物块的带电量q=3×10-3C,当木板第一次与弹性挡板相碰时,撤去电场。木板与物块间的动摩擦因数=0.5,小物块可以看作质点,且整个过程中小物块不会从木板右端滑出,不考虑因电场变化产生的磁场,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)t=0时刻,小物块和木板的加速度的大小;(2)木板第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小;(3)小物块从木板左端滑出之前木板与挡板碰撞的次数,及滑出瞬间小物块与挡板间的距离。

专题03牛顿运动定律综合运用【命题解读】牛顿运动定律是经典力学基石,源于伽利略理想实验,牛顿总结提出。定律揭示力与运动关系,为动力学奠基。其发展历经漫长探索,是物理研究重要里程碑,对后续物理理论发展影响深远。【命题预测】2026年高考,牛顿运动定律或渗透于力电综合题,考瞬时加速度计算;也可能以连接体为背景,考整体与隔离法运用。题目注重知识综合运用,考查学生分析解决实际问题的能力。题型01牛顿运动定律和图像的结合1.如图,光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体,A、B的质量分别为mA=6kg,mB=4kg,从t=0开始,推力FA和拉力FB分别作用于A、B上,FA、FB大小随时间变化的规律分别如图甲、乙所示,则()A.t=0时,A物体的加速度为2m/s2B.t=2s时,A、B开始分离C.t=0时,A、B之间的相互作用力为3ND.A、B开始分离时的速度为1m/s【答案】D【详解】由图可得两个力随时间的关系:,A、B分离前一起运动,对整体受力分析,总合力根据牛顿第二定律可得因此整体加速度,分离前A、B做匀加速直线运动,加速度恒为。A.时A的加速度等于整体加速度,,A错误;B.A、B刚好分离的条件是相互作用力,研究B物体,根据牛顿第二定律解得,即时开始分离,B错误;C.时,设A、B间相互作用力为,研究B物体,根据牛顿第二定律:解得,C错误;D.分离前A、B做匀加速直线运动,,D正确。故选D。2.静止在水平面上的两个完全相同的物块通过伸直但无张力的水平细线相连,物块2右侧固定力传感器(质量不计),如图甲所示。时,在物块1上施加水平拉力,读出传感器的示数F,记录一段时间t内,物块的位移为x,改变的大小,经多次测量,画出“”图像如图乙所示,重力加速度。下列说法正确的是(

)A.每个物块的质量 B.物块与水平面的动摩擦因数为0.25C.当时,加速度大小为 D.F和是线性关系但不成正比【答案】A【详解】AB.物块做初速度为零的匀加速直线运动,位移公式为整理得,即设每个物块质量为,动摩擦因数为,对物块2受力分析,由牛顿第二定律得将代入整理得由图乙可知纵轴截距,代入,解得图像斜率,而斜率,即解得,故A正确,B错误;C.当时,,加速度,故C错误;D.当两物块一起运动()时,对整体和物块2联立得,和成正比;当时,两物块不会一起运动,和不是线性关系,故D错误。故选A。3.如图所示,长为且不可伸长的轻绳一端固定在点,另一端系一小球,使小球在竖直面内做圆周运动。由于阻力的影响,小球每次通过最高点时速度大小不同。测量小球经过最高点时速度的大小、绳子拉力的大小,作出与的关系图线如图所示。下列说法中正确的是()A.根据图线可得重力加速度B.根据图线可得小球的质量C.小球质量不变,用更长的绳做实验,得到的图线斜率更大D.用更长的绳做实验,得到的图线与纵轴交点的位置不变【答案】D【详解】AB.根据牛顿第二定律可知解得由图像可知可得小球的质量由可得重力加速度,故选项AB错误;C.小球质量不变,用更长的绳做实验,由可知得到的图线斜率更小,故C错误;D.用更长的绳做实验,由可知得到的图线与纵轴交点的位置不变,故D正确。故选D。题型02传送带模型4.传送带在实际生活和工业生产中应用丰富,极大提高了生活便利性和工业生产效率。如图所示,某快递分拣车间用倾角为的传送带运送包裹,传送带始终以速率逆时针匀速转动,某包裹与传送带间的动摩擦因数为µ,在某段时间内该包裹以恒定速率沿传送带向下运动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。这段时间内下列说法中正确的是()A.传送带对包裹的作用力竖直向上 B.可能大于C.包裹运动过程中其机械能无损失 D.µ可能小于【答案】A【详解】A.该包裹以恒定速率沿传送带向下运动,则货物受力平衡,货物受重力、静摩擦力、支持力作用,传送带对包裹的作用力竖直向上,故A正确;B.若大于,此时摩擦力沿斜面向下,货物受力不平衡,故B错误;C.包裹运动过程中,摩擦力做负功,其机械能减小,故C错误;D.根据共点力平衡条件有解得,故D错误。故选A。5.如图甲所示,倾斜传送带两侧端点间距为9m,传送带的倾角。时,一质量为1kg的煤块从传送带底部的A点,以10m/s的速度冲上传送带。时,传送带开始沿顺时针方向匀加速转动,传送带上A点运动的图像如图乙所示。煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5,煤块大小可以忽略,取重力加速度大小,。煤块在传送带上运动的过程中,下列说法正确的是()A.煤块从传送带底部运动至最高点的过程中,其位移大小为4mB.煤块在传送带上运动的时间为C.煤块在传送带上留下的痕迹长度为15mD.煤块与传送带间产生的热量为90J【答案】D【详解】A.煤块滑上传送带后做匀减速直线运动,加速度大小经过时间煤块的速度减为零,则内传送带的速度为零,则煤块向上滑动的位移1s后传送带开始加速,传送带的加速度由于,煤块向下加速,其加速度所以煤块从传送带底部运动至最高点的过程中,位移为5m,故A错误;B.设煤块向下加速到点运动的时间为,则解得则煤块在传送带上运动的时间,故B错误;C.煤块上滑相对传送带的位移,下滑相对传送带的位移大小,则煤块在传送带上留下的痕迹长度为17.5m,故C错误;D.煤块与传送带间产生的热量,故D正确。故选D。6.如图所示,质量为m=1kg的物块A在水平传送带左端的光滑水平面上以v0=1m/s的速度向右滑行,传送带右端有一质量为M=1kg的小车静止在光滑的水平面上,车的右端挡板处固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q之间粗糙,Q点右侧光滑,左侧水平面、传送带及小车的上表面均无缝平滑连接,物块A与传送带及PQ之间的滑动摩擦因数相同且μ=0.5,传送带长L=4.5m,以恒定速率v=6m/s顺时针运转。取重力加速度g=10m/s2,物块A可视为质点,求:(1)物块A与传送带之间因摩擦而产生的热量Q;(2)物块A从滑上传送带到离开传送带过程中摩擦力对其做的功Wf;(3)物块A滑上小车后向右挤压弹簧,最终恰好没有离开小车,则P、Q之间的距离x。【答案】(1)(2)(3)【详解】(1)设经过时间t,物块A与传送带速度相等,由匀变速直线运动速度公式可得根据牛顿第二定律可得代入数据可得t=1s物块A滑行的距离

传送带的位移则物块A与传送带之间因摩擦而产生的热量(2)物块A滑上传送带后先做加速运动直到与传送带共速,摩擦力对其做的功解得(3)物块A最终没有离开小车,物块A与小车具有共同的末速度,物块A与小车组成的系统动量守恒,有分析过程由能量守恒可得解得7.如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量的小物块。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面和轨道平滑对接。传送带始终以的速率逆时针转动。装置的右边是半径为、固定的光滑圆轨道,下端与水平传送带刚好相切。质量的小物块从圆轨道最高点的正上方处由静止释放。已知物块与传送带之间的摩擦因数,传送带长度。设物块A、B间发生的是弹性正碰,第一次碰撞前物块静止且处于平衡状态。重力加速度。(1)求物块到达点时所受支持力的大小。(2)求物块与第1次碰后的速度大小。(3)如果物块、每次碰撞后,物块再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,则物块在整个运动过程中与传送带间最多能产生多少热量?【答案】(1)50N(2)2m/s(3)22J【详解】(1)设物块B到达Q时速度大小为,所受支持力为,由机械能守恒定律得由牛顿第二定律得(2)取水平向左为正方向,设B在传送带上加速度大小为,与A第1次碰前的速度为,有得设B与A第1次碰后速度分别为和,有,得B与A第1次碰后速度大小为。(3)AB碰前,B和传送带间摩擦生热解得设A、B第次碰后的速度分别为和,取水平向左为正方向,有,得则AB第1次碰后,B和传送带间摩擦生热B与传送带间产生热量最大值得题型03连接体模型8.如图所示,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中()A.甲对木箱的摩擦力方向向左B.地面对木箱的支持力逐渐减小C.甲运动的加速度大小为D.乙受到绳子的拉力大小为【答案】D【详解】A.甲相对木箱向右运动,木箱对甲的摩擦力向左,则甲对木箱的摩擦力方向向右,A错误;B.由于甲乙做匀变速运动,则细绳的拉力是不变的,对木箱和甲的整体分析,竖直方向,可知地面对木箱的支持力不变,B错误;CD.根据牛顿第二定律,对甲对乙可得a=2.5m/s2,T=7.5N,则C错误,D正确。故选D。9.如图所示,质量为长为的杆水平置于空中,杆两端系着长为的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为的小铁环。现在杆上施加一力,使杆和小铁环保持相对静止,在空中沿方向向右做匀加速直线运动,此过程铁环恰好悬于A端的正下方。已知重力加速度为,不计空气阻力。下列说法正确的是()A.轻绳上拉力的大小为B.杆的加速度大小为C.轻绳对小铁环作用力的大小为D.需要在杆上施加力的大小为【答案】B【详解】A.光滑的柔软轻绳与小铁环接触的结点为活结,即小铁环轻绳的张力相等,设为T,对结点竖直方向有解得,故A错误;B.对结点竖直方向有解得,故B正确;C.两轻绳的张力相等互成,由平行四边形定则得,轻绳对小铁环作用力的大小为,故C错误;D.对系统,需要在杆上施加力的大小为,故D错误。故选B。10.如图所示,、两点位于同一高度,细线的一端系有质量为的物块,另一端绕过处的定滑轮固定在点,质量为的小球固定在细线上点。现将小球从图示水平位置由静止释放,小球运动到点时速度恰好为零(此时物块未到达点),图中为直角三角形,物块和小球均可视为质点,,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为,,则()A.B.小球运动到点时,AD段绳的拉力大小为C.运动过程中存在3个位置使小球和物块速度大小相等D.小球重力的功率一直增大【答案】B【详解】小球固定在细线上,由于点固定,线段AC的长度在运动过程中保持不变,即小球以为圆心做圆周运动。A.设、两点间的距离为,在末位置点,为直角三角形且,,根据几何关系可知,由于AC段绳长固定,初位置到的距离因在AB连线上,初始时从到过程中,物块上升的高度小球下落的高度根据系统机械能守恒,初末状态速度均为零,有解得,故A错误;B.小球运动到点时速度恰好为零,其向心加速度为零,此时小球的合加速度沿圆周切线方向(即垂直AD方向)。在AD方向上合力为零,设AD段绳的拉力为,则有解得

代入,可得,故B正确;C.物块的速度大小等于小球的速度沿绳子mB方向的分量,若,则小球的速度方向必须沿绳子mB,又因,故需,即,在运动过程中,该角度从减小到,仅在点满足此条件,此时速度均为0,不存在3个位置,故C错误;D.小球重力的功率,初位置和末位置的速度均为零,功率也均为零,故功率先增大后减小,并非一直增大,故D错误。故选B。11.如图所示,在水平面上放置着两个横截面为梯形的物体P和Q,P和Q的接触面与水平面的夹角,P和Q的质量之比为,所有接触面均光滑。若把水平向右、大小为F的力作用在P上,此时P对Q的作用力大小为;若把水平向左、大小为F的力作用在Q上,此时Q对P的作用力大小为。上述过程中P、Q始终相对静止,取,,则为(

)A. B. C. D.【答案】A【详解】由题意,设P和Q的质量分别为和。若把水平向右、大小为F的力作用在P上,此时P对Q的作用力大小为,以P、Q为整体,根据牛顿第二定律有以Q为对象,根据牛顿第二定律有联立解得若把水平向左、大小为F的力作用在Q上,此时Q对P的作用力大小为,以P、Q为整体,根据牛顿第二定律有以P为对象,根据牛顿第二定律有联立解得则有故选A。12.如图所示,在一质量为M=3kg的小车上放一质量为=1kg的物块,它用细绳通过固定在小车上的滑轮与质量为=2kg的物块相连,物块靠在小车的前壁上而使悬线竖直。光滑,与M之间的动摩擦因数为=0.5,M与地面之间的动摩擦因数为=0.1;(1)若小车固定不动,求绳中拉力大小。(2)如果要保持的高度不变,力F的取值范围?【答案】(1)(2)【详解】(1)小车固定不动的情况,对、整体由牛顿第二定律解得加速度对受力分析,竖直方向满足绳中拉力(2)高度不变,说明三者加速度相同,设为,方向水平向右;竖直方向受力平衡,因此绳子拉力与间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力对列水平方向牛顿第二定律(向右为正方向,拉力向右)其中摩擦力范围:,为负表示摩擦力向左,为正表示摩擦力向右;代入得加速度范围对三者整体分析,地面的滑动摩擦力由整体牛顿第二定律最终得的范围13.如图所示,倾角的光滑斜面固定在水平地面上,其顶端固定一定滑轮,轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡板上,另一端与质量的小物块A相连,质量的小物块B通过细线跨过定滑轮与重物C连接,刚开始用机械臂(未画出)抓住C使细线刚好伸直但不紧绷。操纵机械臂使C从静止开始做竖直向下的匀加速直线运动,在A、B恰好分离时,撤去机械臂对C的作用,此时A、B、C的速度大小均为,C(视为质点)距离水平地面的高度,C又经过;落到了地面上,取重力加速度大小。已知撤去机械臂前后B、C的加速度未发生改变,弹簧始终在弹性限度内。求:(1)撤去机械臂对C的作用后,C的加速度大小a;(2)C的质量;(3)弹簧的劲度系数k。【答案】(1)(2)(3)【详解】(1)对C,根据位移时间公式有代入数据解得(2)设细线上的拉力大小为,对C分析,根据牛顿第二定律有对B分析,根据牛顿第二定律有联立解得(3)A、B初始时静止,对A、B组成的整体受力分析,设此时弹簧的压缩量为,根据受力平衡条件有设A、B恰好分离时弹簧的压缩量为,对A分析,根据牛顿第二定律有根据运动规律有联立解得14.如图所示,V型槽A静止在光滑水平面上,其质量,槽的右侧为竖直面,左侧为倾斜面,竖直面与倾斜面的夹角;光滑小球B置于槽A内,其质量。现对槽A施加一水平向右的恒力F,若小球B与槽A始终保持相对静止,重力加速度g取,求:(1)当F=0时,槽A右侧竖直面对小球B的弹力大小;(2)使小球B与槽A保持相对静止的恒力F的最大值。【答案】(1)(2)【详解】(1)对B受力分析,如图所示根据平衡条件,可得右侧竖直面对球B的弹力解得(2)当右侧竖直面对球B的弹力为零时,小球B与槽A保持相对静止,恒力F有最大值根据牛顿第二定律,对球B有解得对整体有解得题型04滑块木板模型15.一小物块向左冲上水平向右运动的木板,二者速度大小分别为v0、2v0,此后木板的速度v随时间t变化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板足够长。整个运动过程中()A.物块的运动方向不变B.物块的加速度方向不变C.物块相对木板始终有相对运动D.物块与木板的加速度大小相等【答案】D【详解】A.根据图像可知木板的速度方向没有发生改变,木板和物块达到共速,然后一起减速到0,所以物块的运动方向先向左再向右,故A错误;B.物块在向左减速和向右加速阶段加速度方向水平向右,一起共同减速阶段加速度方向水平向左,方向改变,故B错误;C.物块在向左减速和向右加速阶段相对木板都向左运动,共同减速阶段无相对运动,故C错误;D.由图像可知在有相对运动阶段木板的加速度大小为物块的加速度大小为即木板和物块加速度大小相等,故D正确。故选D。16.(多选)如图所示,物块和木板静止叠放在光滑水平地面上,左边缘对齐。现用水平恒力向右拉动物块,使其从木板右端离开。此时,木板具有一定速度,物块与木板的速度差为,下列措施中能使增大的有(

)A.仅增大水平恒力 B.仅增大物块质量C.仅增大木板质量 D.仅增大物块与木板间的动摩擦因数【答案】AC【详解】设物块的质量为,木板的质量为,物块与木板间的动摩擦因数为,木板长为。对物块进行受力分析,列牛顿第二定律方程有解得物块向右匀加速运动的加速度为同理对木板进行受力分析,列牛顿第二定律方程有解得木板向右匀加速运动的加速度为物块从木板右端离开时,相对位移等于木板的长度,则根据匀变速直线运动的位移公式有解得物块在木板上运动的时间为则物块与木板的速度差为所以仅增大水平恒力或仅增大木板的质量,都会使增大,而仅增大物块质量和仅增大物块与木板间的动摩擦因数,都会使减小。故选AC。17.(多选)如图(a)所示,水平地面上有一足够长的、质量为1kg的木板,木板上放有一可视为质点、质量为1kg的物块。给木板一水平向右的初速度,同时也给物块一水平向左的初速度,物块恰好未滑离木板,整个运动过程中,木板的速度随时间变化关系如图(b)所示,重力加速度取,则下列说法正确的是()A.物块与木板之间的动摩擦因数为0.6B.木板与地面之间的动摩擦因数为0.4C.物块的初速度大小为D.木板的长度为5m【答案】AD【详解】AB.由图(b)可知,在内,木板的加速度大小为设物块与木板之间的动摩擦因数为,木板与地面之间的动摩擦因数为,对木板受力分析有在内,木板的加速度大小为对木板受力分析可知,木板的加速度的大小为联立可解得,故A正确,B错误;C.在内,物块的加速度大小为所以物块的初速度大小为,有解得,故C错误;D.在内,物块的位移大小为,方向向左;木板的位移大小为,方向向右。所以木板的长度为,故D正确。故选AD。18.如图甲所示,水平面上放置质量的足够长的木板A,木板A上放置质量的滑块B,水平力F作用于滑块B上,F随时间变化的关系如图乙所示,时刻滑块B相对木板A发生相对滑动,此时拉力变成恒定的20N。已知滑块B与木板A之间的动摩擦因数,木板A和水平面之间的动摩擦因数,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(1)时,A、B的加速度;(2)时刻滑块B的速度大小;(3)0~15s内滑块B相对木板A的位移。【答案】(1)3m/s²;(2)18.75m/s;(3)18m【详解】(1)对整体受力分析,刚开始运动时,有解得由F-t图像可知F=2t联立解得刚开始运动时刻为t=1.5s整体开始运动后先一起做加速运动,当木板A的加速度达到最大时,A、B发生相对运动,对A受力分析,由牛顿第二定律,有解得a0=5m/s2对B受力分析,由牛顿第二定律,有联立解得A、B发生相对运动时拉力为F1=18N联立解得A、B发生相对运动的时刻为t0=9s因此t1=6s时,AB以共同的加速度运动,此时F=2t1=12N把AB看成一个整体,由牛顿第二定律,有解得a1=3m/s²(2)滑块B相对木板A刚开始运动前,A、B一起加速运动,对整体受力分析有整理有a-t图像如图所示由a-t图像的面积表示速度变化量可知滑块B相对木板A刚开始运动时的速度大小为(3)由上述分析可知1.5-9s之间A、B存在相对滑动,9s后对A受力分析,由牛顿第二定律,有解得aA=5m/s2对B受力分析,由牛顿第二定律,有解得aB=6m/s2则9s后由位移-时间公式可得A的位移为B的位移为联立解得整个过程中A、B的相对位移为19.如图所示,在倾角为的固定斜面上放置一足够长的薄木板Q,Q下端与斜面底端间距为。Q下端放置小物块P(可视为质点),在外力作用下P、Q处于静止状态。已知P与Q间的动摩擦因数为0.25,Q与斜面间的动摩擦因数为0.5,P与斜面间的动摩擦因数为,P、Q的质量均为。重力加速度为,时,撤去外力,同时P获得的初速度沿斜面方向上滑,Q获得的初速度沿斜面方向下滑,,,求:(1)P速度减为零时Q的速度;(2)从开始到P与Q分离所需要的时间;(3)P与Q到达斜面底端的时间差(答案可含根号)。【答案】(1)0;(2)2.5s;(3)【详解】(1)取沿斜面向下为正方向,P的初速度为当时,根据牛顿第二定律,对P分析有解得P上滑的加速度为加速度方向为正,说明P减速上滑对Q分析有解得Q下滑的加速度加速度为负,说明Q减速下滑P速度减为零时解得Q速度减为零时解得可知即Q先减速为零,然后保持不动直到P滑落,故P减速为零时,Q的速度为零。(2)P速度减为零时P沿斜面上滑距离为之后P加速下滑,根据牛顿第二定律有解得Q下滑距离为根据牛顿第二定律有解得说明Q仍然静止P离Q底端距离为P与Q分离解得则从开始到P与Q分离所需要的时间为(3)P从Q下端滑下后,P下滑,根据牛顿第二定律有解得Q下滑,根据牛顿第二定律有解得此时两者与斜面底端间距为P下滑至底端解得Q下滑至底端解得则P与Q到达斜面底端的时间差为1.如图所示,高空滑索早期是用于贫困山区的交通工具,后发展为高山自救及军事突击行动,如今发展为现代化体育游乐项目。现简化该模型如下:固定的足够长斜杆粗糙程度未知,与水平面的夹角为,杆上套一个金属环,不可伸长的轻绳连接着金属环和小球,质量分别为m、M。现给环和球组成的系统一沿杆方向的初速度,经过一段时间后两者保持相对静止,忽略空气阻力。下列说法正确的是()A.两者相对静止位置如图1时,系统一定处于静止状态B.两者相对静止位置如图2时,系统一定沿杆下滑C.两者相对静止位置如图3时,系统一定沿杆下滑D.两者相对静止位置如图4时,系统一定沿杆下滑【答案】C【详解】A.两者相对静止位置如图1时,小球的加速度为0,系统加速度为0,系统可能静止,也可能处于匀速直线运动状态,A错误;BD.两者相对静止位置如图2、图4时,小球的加速度方向沿杆向下,其运动方向可能沿杆向上减速,也可能沿杆向下加速,BD错误;C.两者相对静止位置如图3时,小球的加速度方向沿杆向上,其运动方向只可能沿杆向下减速,不可能向上加速(根据能量关系判断),C正确。故选C。2.如图所示是手提弹簧灯笼,拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为,底座B(含灯泡)的质量为m,连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为的恒力,一段时间后,A、B一起向上做匀加速直线运动,弹簧未超出弹性限度,且不考虑空气阻力。若细绳突然断开,则此瞬间()A.底座B的加速度方向向下 B.弹簧弹力大小为C.底座B的加速度大小为 D.公仔A的加速度大小为【答案】D【详解】ABC.A、B一起向上做匀加速直线运动时,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得解得以B为对象,根据牛顿第二定律可得解得弹簧弹力大小为细绳突然断开,此瞬间弹簧弹力保持不变,底座B的受力不变,加速度不变,则此时底座B的加速度大小为,方向向上,故ABC错误;D.细绳突然断开,此瞬间弹簧弹力保持不变,以A为对象,根据牛顿第二定律可得解得公仔A的加速度大小为,故D正确。故选D。3.传送带在实际生活和工业生产中应用丰富,极大提高了生活便利性和工业生产效率。如图所示,某快递分拣车间用倾角为的传送带运送包裹,传送带始终以速率逆时针匀速转动,某包裹与传送带间的动摩擦因数为µ,在某段时间内该包裹以恒定速率沿传送带向下运动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。这段时间内下列说法中正确的是()A.传送带对包裹的作用力竖直向上 B.可能大于C.包裹运动过程中其机械能无损失 D.µ可能小于【答案】A【详解】A.该包裹以恒定速率沿传送带向下运动,则货物受力平衡,货物受重力、静摩擦力、支持力作用,传送带对包裹的作用力竖直向上,故A正确;B.若大于,此时摩擦力沿斜面向下,货物受力不平衡,故B错误;C.包裹运动过程中,摩擦力做负功,其机械能减小,故C错误;D.根据共点力平衡条件有解得,故D错误。故选A。4.如图所示,倾角为的传送带以恒定的速率逆时针转动,将一可视为质点的工件轻放在传送带上端,经时间从下端以速率滑出且,传送带上留下了一段长度为的划痕。现清除划痕,将传送带逆时针匀速转动的速率增大为,再次将该工件轻放在传送带上端,经时间从下端以速率滑出,传送带上留下的划痕长度为。已知工件与传送带间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是()A.一定大于 B.一定小于C.一定小于 D.一定大于【答案】B【详解】A.工件从传送带上端向下运动时,做匀加速运动,运动的加速度大小工件滑出传送带的速度,说明工件与传送带达到共同速度后再加速运动,加速度大小则即,故A错误;B.传送带以速度运动时,工件运动的图像如图中1线。当传送带以速度运动时,工件可能一直匀加速运动,工件滑出时的速度大小,工件运动的图像如图中2线;也可能先匀加速在速度达到后再次以加速度做匀加速运动,工件运动的图像如图中3线,如图由于工件在传送带上运动的位移大小相等,图像与时间轴围成的面积相等,由图可知,故B正确;C.工件的速度达到前,工件在传送带上运动的位移大小相等、时间相等;当传送带以速度运动时,若工件一直匀加速运动,剩下的一段位移当传送带以速度运动时,若工件一直匀加速运动,剩下的一段位移由于,所以,故C错误;D.传送带上留下的划痕长度为工件与传送带相对位移的大小,当传送带以速度运动时,工件若恰好到达下端时划痕长度等于传送带的长度。当传送带以速度运动时,达到共同速度前,工件的速度小于传送带的速度;达到共同速度后,工件的速度大于传送带的速度,两次的划痕有重叠,最后划痕的长度可能等于传送带的长度,故D错误。故选B。5.如图所示,水平传送带以速度向右匀速传送。可视为质点的小物块P、Q的质量均为1kg,由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,时刻P在传送带左端具有向右的速度,P与定滑轮间的绳水平,不计定滑轮质量和摩擦。小物块P与传送带间的动摩擦因数,传送带两端距离,绳足够长,。关于小物块P的描述正确的是()A.小物块P刚滑上传送带时的加速度大小为B.小物块P将从传送带的右端滑下传送带C.小物块P离开传送带时的速度大小为D.小物块P在传送带上运动的时间为【答案】D【详解】A.小物块P刚滑上传送带时,相对传送带向右运动,对小物块P分析,P水平方向受向右的摩擦力和绳子拉力,根据牛顿第二定律有对小物块Q分析,根据牛顿第二定律有联立解得,故A错误;BCD.小物块P与传送带共速前,根据运动学公式得小物体P的位移大小即小物块P速度减小到v1时未从传送带右端滑出。所用的时间小物块Q的重力小物块P所受的最大静摩擦力在小物块P的速度和传送带速度相等后,因为小物块Q的重力大于小物块P所受的最大静摩擦力,所以摩擦力会突变向右,对小物块P、Q整体,根据牛顿第二定律有解得方向水平向左,则小物块P从v1减小到0的位移大小为则有所以小物块P不会从传送带右端滑出。小物块P从v1减小到0的时间之后,小物块P以a2向左加速运动,有解得运动到传送带最左端的速度综上所述,小物块P在传送带上运动的时间为,故BC错误,D正确。故选D。6.如图所示,足够长的木板置于水平地面上,其上表面光滑,质量为,在水平拉力的作用下,以的速度沿水平地面向右匀速运动,现有若干个小铁块(可视为质点),每个质量均为,将第一个铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了时,又将第二块无初速地放在木板最右端,以后只要木板运动了L就在木板的最右端无初速地放上一个铁块,直到木板停下来,就不再向木板上放铁块了,,。则下列说法正确的是()A.最终有5个铁块放在木板上B.最终有6个铁块放在木板上C.最后一个铁块与木板最右端的距离为D.最后一个铁块与木板最右端的距离为【答案】D【详解】AB.无铁块时,木板做匀速直线运动,受到地面摩擦力可以算出每放上一块铁块,木板受到的摩擦力会增大木板最终停下来时,木板的初动能全部用来克服增加的摩擦力所做的功,第n块铁块释放时,木板克服摩擦力所做的功为由动能定理可得解得即第7个铁块放上去后木板再运动不足1m便会停下来,所以木板最终停下来时上面有7个铁块,故AB错误;CD.第7个铁块放上去时,增加的摩擦力已做功木板剩下的动能为设木板还能运动的距离为s,则由解得,故C错误,D正确。故选D。7.如图所示,一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为和的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数均为,水平恒力作用在物块上。取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()A.若,则物块、木板相对地面都静止不动B.若,则与轻质长木板将发生相对滑动C.若,则物块所受摩擦力大小为D.若,则物块的加速度大小为【答案】D【详解】A.A与木板间的最大静摩擦力当,则木板与AB保持相对静止,整体在外力F作用下匀加速运动,故A错误;B.若,则A与长木板仍保持相对静止,故B错误;C.若,A在木板上滑动,B和木板整体受到的摩擦力为滑动摩擦力2N,轻木板质量不计,所以B的加速度对B受力分析,则摩擦力为,故C错误;D.,B和木板整体受到的摩擦力为滑动摩擦力2N,轻质木板质量不计,所以B的加速度仍为,故D正确。故选D。8.(多选)如图甲所示,轻弹簧一端固定在倾角的足够长的光滑斜面上,另一端与质量为的物块相连,质量的物块紧靠静止在斜面上。时刻,对物块施加沿斜面向上的力,使得始终做匀加速直线运动,力随物块的位移变化的关系如图乙所示。已知时,、刚好分离。取重力加速度。下列说法正确的是()A.时,弹簧恢复原长 B.的值为C.弹簧的劲度系数为 D.时间内,对做的功为【答案】CD【详解】A.x=0.18m时,、刚好分离,此时、的加速度大小相等,、之间的相互作用力为零,弹簧未恢复原长,选项A错误;B.始终做匀加速直线运动,由匀变速直线运动的规律得解得a=1m/s2时刻,对、整体由牛顿第二定律得解得F1=1.2N,选项B错误;C.设弹簧的劲度系数为,未对施加力时,、分离瞬间,对由牛顿第二定律得由题意知x1-x2=0.18m联立解得,选项C正确;D.t=0.6s时,的速度大小为v=at=0.6m/s0.6s后,对由牛顿第二定律得解得F2=2.4N0-0.6s时间内,力对做的功为对由动能定理得解得W=0.108J,选项D正确。故选CD。9.(多选)如图(a)所示,在倾角为37°足够长的固定斜面上有一质量为1kg的物体。现对物体施加一方向沿斜面向上的拉力F,力的大小随时间t的变化关系如图(b)所示,t=4s时撤去该拉力;物体沿斜面向上运动过程中的v—t图如图(c)所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则该物体(

)A.所受最大静摩擦力大小为10N B.与斜面间的动摩擦因数为0.5C.撤去F时的速度大小为10m/s D.撤去F后经过1.5s速度变为0【答案】BC【详解】AB.由的受力分析可知从可得时物体开始运动,此时拉力为,代入数据可得最大静摩擦力为结合解得,故A错误、B正确;C.分析,由动量定理可得内为图所围成的面积,即代入数据得,故C正确;D.撤去拉力后,由牛顿第二定律可得解得结合运动学规律则有解得,即经过速度变为0,故D错误。故选BC。10.(多选)在2026年央视春晚《武BOT》节目中,机器人借助舞台上的弹簧跳台(弹射器)获得初速度,完成了震撼的3米高空翻动作。起跳过程简化如下,压缩的轻弹簧下端固定,上端与质量为的跳板连接,弹簧释放将质量为的机器人由静止竖直向上弹起,忽略空气阻力,从机器人被弹起到上升至最高点的过程中,重力加速度为,下列说法正确的是()A.机器人先超重后失重 B.机器人的加速度先增大后减小C.机器人速度最大时弹簧弹力为 D.机器人与跳板分离时弹簧恢复原长【答案】AD【详解】A.机器人先向上加速,加速度向上,超重状态,后向上减速,加速度向下,失重状态,故A正确;B.在加速阶段,弹簧弹力逐渐减小,根据牛顿第二定律有可知加速度逐渐减小,直到加速度为零;减速阶段,根据牛顿第二定律有因弹簧弹力继续减小至0,加速度反向增大,最后离开跳台后加速度大小恒为重力加速度,故加速度先减小后增大,最后不变,故B错误;C.机器人速度最大时加速度为零,受力平衡,根据平衡条件,可得弹力,故C错误;D.机器人与跳板分离的条件是二者间弹力为0和加速度相同,均为,此时弹簧恢复原长,弹簧弹力为0,故D正确。故选AD。11.(多选)如图甲所示,木板A静置于水平地面上,木板右端放置一可看成质点的物块B,时对A施加一水平向右的恒定拉力F,时撤去F,B与A共速时,B恰好在A最左端。A和B在0~3s内的v-t图像如图乙所示。已知B的质量,A与地面间动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,从开始到A、B均停止运动的过程中,下列说法正确的是()A.A与B间动摩擦因数为0.1 B.A的长度为5mC.拉力F对A做的功为108J D.B对地的位移为9m【答案】ACD【详解】A.根据图乙中内物块B的运动图像可知加速度为对B受力分析,有所以A与B之间的动摩擦因数为0.1,故A正确;B.图乙中A与B两个物体的运动图像之间围成的面积等于A的板长根据图像可计算出所以板长,故B错误;C.设A的质量为M,根据2~3s内A的运动可知加速度大小为此时有可求得在0~2s内A的加速度大小为此时对A分析,有所以拉力在0~2s内A运动的位移为所以拉力做的功是,故C正确;D.由于,所以AB

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