资源简介

章末检测试卷(五)
(满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·伊春市马永顺中学高一期中)粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图像如图甲和图乙所示。重力加速度g=10 m/s2。以下说法正确的是 (　　)
A.第2 s内物体位移大小是4 m
B.0~4 s过程中物体做匀变速直线运动
C.物体的质量m=3 kg
D.物体与地面间的动摩擦因数为0.1
2.(2023·泉州市永春一中高一期末)如图所示,用细线将一个质量为m的小球悬挂在车顶,汽车车厢底板上放一个质量为M的木块,车厢底板与木块间的动摩擦因数为μ。当小车沿水平面直线运动时,细线偏离竖直方向的角度为θ,木块和车厢保持相对静止,重力加速度为g,下列说法中正确的是 (　　)
A.汽车可能向右匀减速运动
B.汽车的加速度大小为gcos θ
C.细线对小球的拉力大小为
D.木块受到的摩擦力大小为μMg
3.我国自主研发的“直8”消防灭火直升机,已多次在火场大显神威。在某次消防灭火行动中,“直8”通过一根长绳子吊起质量为2×103 kg的水桶(包括水),起飞时,在2 s内将水桶(包括水)由静止开始竖直向上匀加速提升了4 m,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,则该段时间内绳子拉力大小为 (　　)
A.2.0×104 N B.2.4×104 N
C.4.0×104 N D.4.8×104 N
4.如图所示,O点是竖直圆环的顶点,Oc是圆环直径,Oa和Ob是两条不同倾角的弦。在Oc、Oa、Ob弦上各放置一个光滑的轨道,一个质点从O点由静止释放,先后分别沿Oc、Oa、Ob下滑,关于质点到达a、b、c三点的时间,下列说法正确的是 (　　)
A.最短的是a点 B.最短的是b点
C.最长的是c点 D.时间都相同
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5.(2023·云南迪庆藏族自治州高一期末)质量为M的小车上放置质量为m的物块,水平向右的牵引力作用在小车上,二者一起在水平地面向右运动。下列说法正确的是 (　　)
A.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间不存在摩擦力作用
B.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间存在摩擦力作用
C.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向左的摩擦力作用
D.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向右的摩擦力作用
6.(2023·福建师大附中高一开学考试)蹦极是一项富有挑战性的运动,运动员将弹性绳的一端系在身上,另一端固定在高处,然后运动员从高处跳下,如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是运动员所到达的最低点。在运动员从a点到c点的运动过程中,忽略空气阻力,下列说法正确的是 (　　)
A.运动员的速度一直增大,加速度始终减小
B.运动员的速度先增大后减小,加速度是先减小后增大
C.运动员始终处于失重状态
D.运动员速度最大时,运动员对绳的拉力等于运动员所受的重力
7.(2023·福州市高一期末)如图所示,用力F向上拉起两重物A、B,A、B的质量分别是1 kg、2 kg,A、B之间的轻绳能承受的最大拉力是30 N,g取10 m/s2。为保证A、B之间的轻绳不被拉断 (　　)
A.两物体向上的加速度不能大于5 m/s2
B.F的大小不能超过45 N
C.两物体向上的加速度不能大于10 m/s2
D.F的大小不能超过30 N
8.(2024·南充高级中学高一月考)如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上,t=0时,小物块以速度v0滑到长木板上,图(b)为物块与木板运动的v-t图像,图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得 (　　)
A.木板的长度
B.物块与木板的质量之比
C.物块与木板之间的动摩擦因数
D.从t=0开始到t1时刻,木板的位移大小
三、非选择题:本题共7小题,共60分。
9.(4分)(2023·福州市高一期末)如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上。现用大小为40 N水平向右的力F拉物体,使物体沿水平面做匀加速直线运动。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,g取10 m/s2,物体与水平面间的摩擦力大小为　　　　,物体加速度的大小为　　　　。
10.(4分)(2023·福建永安九中高一开学考试)如图甲所示,物体A、B(均可视为质点)用绕过光滑定滑轮的轻绳连接,A、B初始离水平地面的高度均为H。A的质量为m0,改变B的质量m,得到A的加速度a随m变化的图线如图乙所示,图中虚线为渐近线,设竖直向上为加速度的正方向,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则m0=　　　kg,若m=1.6 kg、H=1.2 m,由静止同时释放A、B后,则A距离水平地面的最大高度为　　　　m。(假设B落地后不反弹,A不与定滑轮碰撞)
11.(6分)(2023·济宁市高一检测)某同学利用如图甲所示的实验装置进行了“探究加速度与力、质量的关系”的实验,该同学在钩码上方加装了一个力传感器,可以显示上方细线拉力的大小。图乙是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带。取计数点A、B、C、D、E,且相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,计数点间的距离如图乙所示,电源的频率为50 Hz。
(1)(2分)实验中,下列说法正确的是　　　　。
A.实验时应先接通电源后释放小车
B.与小车相连的细线必须与木板平行
C.实验中小车的质量应远大于钩码的质量
D.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
(2)(2分)由图乙可求得小车运动的加速度大小a=　　　 m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)(2分)该同学在实验前没有测量小车的质量,也忘记平衡摩擦力,在保持小车的质量不变的情况下,进行了多次实验,得到了如图丙所示的图像,根据图像可求得小车的质量为　　　　 kg。
12.(8分)(2032·哈尔滨市德海中学高一期末)某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)(2分)把木板的一侧垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。这样做的目的是　　　　。
(2)(2分)已知交流电源频率为50 Hz,启动打点计时器,释放小车,小车在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图乙所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。小车的加速度大小为　　　m/s2(结果保留3位有效数字)。
(3)(2分)下列做法正确的是　　　　(填字母代号)。
A.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
B.为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远大于小车和小车上砝码的总质量
C.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
D.通过增减小车上的砝码改变质量时,需要重新调节木板倾斜程度
(4)(2分)实验时改变砝码桶内砝码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图像,如图丙所示。此图像的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是　　　　。(选填下列选项的序号)
A.小车与长木板之间存在摩擦
B.长木板倾斜角度过大
C.所用小车的质量过大
D.所挂的砝码桶内及桶内砝码的总质量过大
13.(12分)(2023·宁德市高一期末)工厂经常利用传送带把货物从地面运输到较高平台,如图甲、乙分别是传送带的实物图和简化示意图,倾角θ=37°的传送带以v=4 m/s的速率顺时针转动,其上方与一水平台面平滑连接。一质量m=1 kg的货物从传送带的底端A处以v0=8 m/s的速率滑上传送带,已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带A、B间的高度差h=2.49 m,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)(3分)货物刚滑上传送带时的加速度大小;
(2)(4分)货物到达B端时的速度大小;
(3)(5分)货物从A处运动到B处过程中在传送带上留下的划痕长度。
14.(12分)如图所示,质量为2.5 kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5 kg的木块恰好能静止在左侧内壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
(1)(4分)求木块对铁箱压力的大小;
(2)(4分)求水平拉力F的大小;
(3)(4分)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧内壁落到底部且不反弹,当铁箱的速度为6 m/s时撤去拉力,又经过1 s时间木块从左侧到达右侧,则此时木块相对铁箱运动的距离是多少
15.(14分)(2023·厦门市高一期末)某工厂输送物件的传送系统由倾角均为30°的传送带和长木板组成。物件与传送带间的动摩擦因数μ1=,与木板间的动摩擦因数μ2=,传送带以v0=4 m/s的恒定速率顺时针转动。现每隔Δt1=1 s将一个物件无初速度放置于传送带A端,物件到达木板C点时速度恰好为0,随即被机械手取走。当传送系统正常运行时,已有多个物件相对传送带静止,传送带与木板间可认为平滑连接,物件可以看成质点。g取10 m/s2,求:
(1)(4分)物件刚放上传送带时的加速度大小a1;
(2)(4分)木板上B、C两点之间的距离L及传送带上相邻两个物件匀速运动时的间距d;
(3)(6分)假如工厂突然停电,机械手停止工作,传送带立即停止运转,要使物件之间不发生碰撞,求物件放置时间间隔的最小值Δt2。
答案精析
1.D　[由题图乙可知第2 s内物体位移为x=×(2+4)×1 m=3 m，故A错误；
由题图乙可知，前2 s做匀加速直线运动，后2 s做匀速直线运动，故B错误；
由牛顿第二定律可知
前2 s内有F1-μmg=ma，a==2 m/s2
后2 s内有F2=μmg
由题图甲可知F1=15 N，F2=5 N
解得m=5 kg，μ=0.1，故C错误，D正确。]
2.C　[对小球受力分析可知，小球所受的合外力向右，则加速度向右，汽车可能向左匀减速运动或向右匀加速运动，选项A错误；对小球有mgtan θ=ma，则汽车的加速度大小为a=gtan θ，选项B错误；细线对小球的拉力大小为T=，选项C正确；木块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为f=Ma=Mgtan θ，选项D错误。]
3.B　[由匀变速直线运动规律s=at2，得水桶(包括水)的加速度a==2 m/s2，以水桶(包括水)为研究对象，有T-mg=ma，得绳子拉力T=mg+ma=2×103×10 N+2×103×2 N=2.4×104 N ，B正确。]
4.D　[设过O点的弦长为L，L与直径Oc间的夹角为θ，Oc=d，则L=dcos θ，而加速度a'=gcos θ，由L=a't2得t===，由此可知，t与θ无关，故D正确。]
5.AC　[如果二者一起向右做匀速直线运动，假设物块与小车间存在摩擦力，对物块受力分析可知，物块在竖直方向受重力与小车对物块的支持力，合力为零，而水平方向只会受到小车对物块的摩擦力，因此水平方向合力不为零，根据牛顿第二定律可知，物块将做加速运动，假设不成立，即二者一起向右做匀速直线运动，物块与小车间不存在摩擦力作用，故A正确，B错误；如果二者一起向右做匀加速直线运动，根据以上分析，结合牛顿第二定律可知，物块必定受到小车对其水平向右的摩擦力作用，而由牛顿第三定律可知，小车将受到物块施加的水平向左的摩擦力作用，故C正确，D错误。]
6.BD　[运动员从a点到c点的运动过程中，开始时重力大于弹力，加速度向下且逐渐减小，速度逐渐变大；后来重力小于弹力，加速度向上且逐渐变大，速度逐渐减小，即整个过程中速度先增大后减小，加速度是先减小后增大，故A错误，B正确；运动员开始阶段加速度向下，失重；后来加速度向上，超重，故C错误；运动员速度最大时，加速度为0，此时运动员对绳的拉力等于运动员所受的重力，故D正确。]
7.AB　[对B受力分析，当绳的拉力最大时，B的加速度最大，由牛顿第二定律可得T-mBg=mBa，解得B的最大加速度a=5 m/s2，则两物体向上的加速度不能大于5 m/s2，故A项正确，C项错误；当整体加速度为5 m/s2时，对整体受力分析，由牛顿第二定律可得F-(mA+mB)g=(mA+mB)a，解得F=45 N，即F的大小不能超过45 N，故B项正确，D项错误。]
8.BCD　[根据题意只能求出物块与木板的相对位移，不知道物块最终停在木板上的哪个位置，无法求出木板的长度，A错误；由v-t图像的斜率表示加速度求出长木板的加速度为a=，小物块的加速度a物=，根据牛顿第二定律得μmg=Ma，μmg=ma物，解得=，μ=，B、C正确；由题图(b)v-t图线与t轴围成的面积表示位移可知，0~t1时间内，木板的位移大小为，D正确。]
9.20 N　5 m/s2
解析　物体与水平面间的摩擦力为
f=μN=μmg=20 N
根据牛顿第二定律有F-f=ma
解得a=5 m/s2
10.0.4　3.12
解析　由题图乙可知，当m=0.4 kg时a=0
对系统进行受力分析，可得mg=m0g
解得m0=m=0.4 kg
根据牛顿第二定律，可得(m-m0)g=(m+m0)a
代入数据解得a=6 m/s2
设物体B着地时的速度为v，则有2aH=v2
然后物体A做竖直上抛运动，到最高点时速度为零，根据机械能守恒，有m0gh=m0v2
则物体A距离水平地面的最大高度为hm=2H+h=3.12 m。
11.(1)AB　(2)2.36　(3)2
解析　(1)打点计时器使用时应该先接通电源，后释放小车，A正确；实验时细线必须与木板平行，B正确；在钩码上方有力传感器，可以直接测量细线上的拉力，所以不需要满足小车的质量远大于钩码的质量，C错误；平衡摩擦力之后改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，D错误。
(2)两相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s，
加速度：a==
= m/s2≈2.36 m/s2
(3)由F=Ma变形得a=，知在a-F图像中，斜率表示小车质量的倒数，故M==2 kg。
12.(1)见解析　(2)2.01　(3)C　(4)D
解析　(1)把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜程度，使小车沿木板下滑的力大小等于摩擦力，即小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
(2)由交流电源频率为50 Hz，纸带上相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两计数点间的时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s，由Δs=aT2，
可得小车的加速度为a==≈2.01 m/s2。
(3)实验时，应先接通打点计时器电源，待打点稳定后，再放开小车，故A错误；
以小车及小车上砝码和砝码桶及桶内砝码组成的系统为研究对象，设小车及小车上砝码总质量为M，砝码桶及桶内砝码总质量为m，由牛顿第二定律，则有mg=(m+M)a
小车加速度为a=g
小车所受的合外力为F=Ma=g=
当m M时，可认为小车受到的拉力等于砝码桶及桶内砝码的总重力。因此为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量，故B错误；
应调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，C正确；
通过增减小车上的砝码改变质量时，由于是利用小车与小车上的砝码的总重力沿木板的分力来平衡摩擦力，则有Mgsin θ=μMgcos θ，
得μ=tan θ，
因此改变质量时，不需要重新调节木板倾斜程度，故D错误。
(4)由以上分析可知，当小车与长木板之间存在摩擦，长木板倾斜角度过大，所用小车质量过大，都不会使a-F关系图像中AB段明显偏离直线，A、B、C错误；
当所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量太大时，不再满足M≥m的条件，图线向下弯曲，D正确。
13.(1)10 m/s2　(2)3 m/s　(3)0.8 m
解析　(1)货物刚滑上传送带时，货物相对传送带向上运动，对货物进行分析有mgsin θ+μN=ma1，N=mgcos θ，解得a1=10 m/s2
(2)货物减速至与传送带速度相等时有-v2=2a1s1，解得s1=2.4 m
由于μ=0.5可知，货物与传送带速度相等后，两者不能够保持相对静止，货物向上做匀减速直线运动，对货物进行分析有
mgsin θ-μN=ma2，N=mgcos θ
解得a2=2 m/s2
则到达最高点B过程有
v2-=2a2(-s1)
解得vB=3 m/s
(3)开始货物相对传送带向上运动v=v0-a1t1，s相1=s1-vt1
解得s1=0.8 m
与传送带速度相同后货物相对传送带向下运动vB=v-a2t2，
s相2=vt2-(-s1)
解得s相2=0.25 m，由于两次相对运动相反，存在重叠部分，则货物在传送带上的划痕长度为0.8 m。
14.(1)20 N　(2)129 N　(3)0.3 m
解析　(1)木块静止在铁箱内壁上，所以在竖直方向有f=m木g
又有f=μ2N
所以有N==20 N
由牛顿第三定律可得木块对铁箱的压力大小为20 N。
(2)对木块分析，在水平方向有
a==40 m/s2
对铁箱和木块整体分析，在水平方向有F-μ1(m木+m箱)g=(m木+m箱)a
解得F=129 N
(3)撤去拉力后，铁箱向右减速运动，其加速度大小
a箱=
=3.1 m/s2
木块向右减速运动，其加速度大小a木==2.5 m/s2
在t=1 s的时间内，
铁箱向右运动的位移s箱=vt-a箱t2=4.45 m
木块向右运动的位移s木=vt-a木t2=4.75 m
木块相对铁箱运动的距离s=s木-s箱=0.3 m。
15.(1)2.5 m/s2　(2)1 m　4 m
(3)0.86 s
解析　(1)物件刚放上传送带时，由牛顿第二定律知μ1mgcos θ-mgsin θ=ma1
解得a1=2.5 m/s2
(2)当传送系统正常运行时，已有多个物件相对传送带静止，说明每一个物件在传送带上都能和传送带共速，物块以v0=4 m/s上木板，在木板上做减速运动，则有mgsin θ+μ2mgcos θ=ma2
解得a2=8 m/s2
物件在木板上B、C两点之间运动时有=2a2L
解得L=1 m
每个物件都能和传送带共速，那么传送带上相邻两个物件匀速运动时的间距d=v0Δt1=4 m
(3)停电时，若前一个物件恰好在C点，最容易与后一个物件相撞，若恰好不相撞，最终应刚好停在传送带上同一位置，且前一个物件恰好在C点时停电，最容易相撞，前一个物件从C点滑到B点的加速度大小a3=
滑到B点时的速度v1==2 m/s
在传送带上加速度大小a1=2.5 m/s2
则前一个物件在传送带上相对下滑s1=0.8 m停止，后一个物件在传送带上加速度大小
a4=
在传送带上相对原位置上滑s2==0.64 m
若不停电，后一个物件运动到C点用时
Δt2=+=0.86 s
即放置物件的最小时间间隔为0.86 s。(共53张PPT)
章末检测试卷(五)
一、单项选择题
1.(2024·伊春市马永顺中学高一期中)粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图像如图甲和图乙所示。重力加速度g=10 m/s2。以下说法正确的是
A.第2 s内物体位移大小是4 m
B.0~4 s过程中物体做匀变速直线运动
C.物体的质量m=3 kg
D.物体与地面间的动摩擦因数为0.1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由题图乙可知第2 s内物体位移为
x=×(2+4)×1 m=3 m，故A错误；
由题图乙可知，前2 s做匀加速直线运动，后2 s做匀速直线运动，故B错误；
由牛顿第二定律可知
前2 s内有F1-μmg=ma，a==2 m/s2
后2 s内有F2=μmg
由题图甲可知F1=15 N，F2=5 N
解得m=5 kg，μ=0.1，故C错误，D正确。
13
14
15
2.(2023·泉州市永春一中高一期末)如图所示，用细线将一个质量为m的小球悬挂在车顶，汽车车厢底板上放一个质量为M的木块，车厢底板与木块间的动摩擦因数为μ。当小车沿水平面直线运动时，细线偏离竖直方向的角度为θ，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是
A.汽车可能向右匀减速运动
B.汽车的加速度大小为gcos θ
C.细线对小球的拉力大小为
D.木块受到的摩擦力大小为μMg
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
对小球受力分析可知，小球所受的合外力向右，则加
速度向右，汽车可能向左匀减速运动或向右匀加速运
动，选项A错误；
对小球有mgtan θ=ma，则汽车的加速度大小为a=gtan θ，
选项B错误；
细线对小球的拉力大小为T=，选项C正确；
木块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为f=Ma=Mgtan θ，选项D错误。
13
14
15
3.我国自主研发的“直8”消防灭火直升机，已多次在火场大显神威。在某次消防灭火行动中，“直8”通过一根长绳子吊起质量为2×103 kg的水桶(包括水)，起飞时，在2 s内将水桶(包括水)由静止开始竖直向上匀加速提升了4 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则该段时间内绳子拉力大小为
A.2.0×104 N B.2.4×104 N
C.4.0×104 N D.4.8×104 N
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
由匀变速直线运动规律s=at2，得水桶(包括水)的加速度a==2 m/s2，以水桶(包括水)为研究对象，有T-mg=ma，得绳子拉力T=mg+ma=2×103×10 N+2×103×2 N=2.4×104 N ，B正确。
14
15
4.如图所示，O点是竖直圆环的顶点，Oc是圆环直径，Oa和Ob是两条不同倾角的弦。在Oc、Oa、Ob弦上各放置一个光滑的轨道，一个质点从O点由静止释放，先后分别沿Oc、Oa、Ob下滑，关于质点到达a、b、c三点的时间，下列说法正确的是
A.最短的是a点 B.最短的是b点
C.最长的是c点 D.时间都相同
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
设过O点的弦长为L，L与直径Oc间的夹角为θ，Oc=d，
则L=dcos θ，而加速度a'=gcos θ，由L=a't2得t==
=，由此可知，t与θ无关，故D正确。
13
14
15
二、多项选择题
5.(2023·云南迪庆藏族自治州高一期末)质量为M的小车上放置质量为m的物块，水平向右的牵引力作用在小车上，二者一起在水平地面向右运动。下列说法正确的是
A.如果二者一起向右做匀速直线运动，则物块与小车间不存
　在摩擦力作用
B.如果二者一起向右做匀速直线运动，则物块与小车间存在摩擦力作用
C.如果二者一起向右做匀加速直线运动，则小车受到物块施加的水平向左的
　摩擦力作用
D.如果二者一起向右做匀加速直线运动，则小车受到物块施加的水平向右的
　摩擦力作用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
如果二者一起向右做匀速直线运动，假设物块与小车间存
在摩擦力，对物块受力分析可知，物块在竖直方向受重力
与小车对物块的支持力，合力为零，而水平方向只会受到
小车对物块的摩擦力，因此水平方向合力不为零，根据牛顿第二定律可知，物块将做加速运动，假设不成立，即二者一起向右做匀速直线运动，物块与小车间不存在摩擦力作用，故A正确，B错误；
如果二者一起向右做匀加速直线运动，根据以上分析，结合牛顿第二定律可知，物块必定受到小车对其水平向右的摩擦力作用，而由牛顿第三定律可知，小车将受到物块施加的水平向左的摩擦力作用，故C正确，D错误。
14
15
6.(2023·福建师大附中高一开学考试)蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点。在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是
A.运动员的速度一直增大，加速度始终减小
B.运动员的速度先增大后减小，加速度是先减小后增大
C.运动员始终处于失重状态
D.运动员速度最大时，运动员对绳的拉力等于运动员所受的重力
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
13
14
15
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
运动员从a点到c点的运动过程中，开始时重力大于弹力，
加速度向下且逐渐减小，速度逐渐变大；后来重力小于弹
力，加速度向上且逐渐变大，速度逐渐减小，即整个过程
中速度先增大后减小，加速度是先减小后增大，故A错误，
B正确；
运动员开始阶段加速度向下，失重；后来加速度向上，超重，故C错误；
运动员速度最大时，加速度为0，此时运动员对绳的拉力等于运动员所受的重力，故D正确。
13
14
15
7.(2023·福州市高一期末)如图所示，用力F向上拉起两重物A、B，A、B的质量分别是1 kg、2 kg，A、B之间的轻绳能承受的最大拉力是30 N，g取10 m/s2。为保证A、B之间的轻绳不被拉断
A.两物体向上的加速度不能大于5 m/s2
B.F的大小不能超过45 N
C.两物体向上的加速度不能大于10 m/s2
D.F的大小不能超过30 N
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
对B受力分析，当绳的拉力最大时，B的加速度最大，由牛顿第
二定律可得T-mBg=mBa，解得B的最大加速度a=5 m/s2，则两物
体向上的加速度不能大于5 m/s2，故A项正确，C项错误；
当整体加速度为5 m/s2时，对整体受力分析，由牛顿第二定律可
得F-(mA+mB)g=(mA+mB)a，解得F=45 N，即F的大小不能超过45 N，故B项正确，D项错误。
13
14
15
8.(2024·南充高级中学高一月考)如图(a)，一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图(b)为物块与木板运动的v-t图像，图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得
A.木板的长度
B.物块与木板的质量之比
C.物块与木板之间的动摩擦因数
D.从t=0开始到t1时刻，木板的位移大小
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
13
14
15
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
根据题意只能求出物块与木板的相对位
移，不知道物块最终停在木板上的哪个
位置，无法求出木板的长度，A错误；
由v-t图像的斜率表示加速度求出长木板的加速度为a=，小物块的加速度a物=，根据牛顿第二定律得μmg=Ma，μmg=ma物，解得=，μ=，B、C正确；
由题图(b)v-t图线与t轴围成的面积表示位移可知，0~t1时间内，木板
的位移大小为，D正确。
13
14
15
三、非选择题
9.(2023·福州市高一期末)如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上。现用大小为40 N水平向右的力F拉物体，使物体沿水平面做匀加速直线运动。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g取10 m/s2，物体与水平面间的摩擦力大小为　　　　，物体加速度的大小为　　　　。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
20 N
5 m/s2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
物体与水平面间的摩擦力为f=μN=μmg=20 N
根据牛顿第二定律有F-f=ma
解得a=5 m/s2
13
14
15
10.(2023·福建永安九中高一开学考试)如图甲所示，物体A、B(均可视为质点)用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，A、B初始离水平地面的高度均为H。A的质量为m0，改变B的质量m，得到A的加速度a随m变化的图线如图乙所示，图中虚线为渐近线，设竖直向上为加速度的正方向，不计空气阻力，取g=10 m/s2，则m0=　　　kg，
若m=1.6 kg、H=1.2 m，由静止同时
释放A、B后，则A距离水平地面的
最大高度为　　　　m。(假设B落地
后不反弹，A不与定滑轮碰撞)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0.4
3.12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由题图乙可知，当m=0.4 kg时a=0
对系统进行受力分析，可得mg=m0g
解得m0=m=0.4 kg
根据牛顿第二定律，可得(m-m0)g=(m+m0)a
代入数据解得a=6 m/s2
设物体B着地时的速度为v，则有2aH=v2
然后物体A做竖直上抛运动，到最高点时速度为零，根据机械能守恒，
有m0gh=m0v2
则物体A距离水平地面的最大高度为hm=2H+h=3.12 m。
13
14
15
11.(2023·济宁市高一检测)某同学利用如图甲所示的实验装置进行了“探究加速度与力、质量的关系”的实验，该同学在钩码上方加装了一个力传感器，可以显示上方细线拉力的大小。图乙是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带。取计数点A、B、C、D、E，且相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，计数点间的距离如图乙所示，电源的频率为50 Hz。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(1)实验中，下列说法正确的是　　　　。
A.实验时应先接通电源后释放小车
B.与小车相连的细线必须与木板平行
C.实验中小车的质量应远大于钩码的
　质量
D.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
AB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
打点计时器使用时应该先接通电
源，后释放小车，A正确；
实验时细线必须与木板平行，B
正确；
在钩码上方有力传感器，可以直接测量细线上的拉力，所以不需要满足小车的质量远大于钩码的质量，C错误；
平衡摩擦力之后改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，D错误。
13
14
15
(2)由图乙可求得小车运动的加速度大小a=　　　 m/s2(结果保留三位有效数字)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2.36
两相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s，加速度：
a==
= m/s2≈2.36 m/s2
(3)该同学在实验前没有测量小车的质量，也忘记平衡摩擦力，在保持小车的质量不变的情况下，进行了多次实验，得到了如图丙所示的图像，根据图像可求得小车的质量为　　　　 kg。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
由F=Ma变形得a=，知在a-F图像中，斜率表示小车质量的倒数，故M==2 kg。
12.(2032·哈尔滨市德海中学高一期末)某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(1)把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。这样做的目的是　　　　。
答案　见解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜程度，使小车沿木板下滑的力大小等于摩擦力，即小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
13
14
15
(2)已知交流电源频率为50 Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图乙所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。小车的加速度大小为　　　m/s2(结果保留3位有效数字)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2.01
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由交流电源频率为50 Hz，纸带上相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两计数点间的时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s，由Δs=aT2，
可得小车的加速度为a==≈2.01 m/s2。
13
14
15
(3)下列做法正确的是　　　　(填字母代号)。
A.实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
B.为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的
　拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远大于小车和小车
　上砝码的总质量
C.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
D.通过增减小车上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜程度
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
实验时，应先接通打点计时器电源，待打点稳定后，再放开小车，故A错误；
以小车及小车上砝码和砝码桶及桶内砝码组成的系统为研究对象，设小车及小车上砝码总质量为M，砝码桶及桶内砝码总质量为m，由牛顿第二定律，则有mg=(m+M)a
小车加速度为a=g
小车所受的合外力为F=Ma=g=
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
当m M时，可认为小车受到的拉力等于砝码桶及桶内砝码的总重力。因此为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量，故B错误；
应调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，C正确；
通过增减小车上的砝码改变质量时，由于是利用小车与小车上的砝码的总重力沿木板的分力来平衡摩擦力，则有Mgsin θ=μMgcos θ，
得μ=tan θ，
因此改变质量时，不需要重新调节木板倾斜程度，故D错误。
13
14
15
(4)实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图像，如图丙所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是　　　　。(选填下列选项的序号)
A.小车与长木板之间存在摩擦
B.长木板倾斜角度过大
C.所用小车的质量过大
D.所挂的砝码桶内及桶内砝码的总质量过大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由以上分析可知，当小车与长木板之间存在摩擦，长
木板倾斜角度过大，所用小车质量过大，都不会使a-F
关系图像中AB段明显偏离直线，A、B、C错误；
当所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量太大时，不再满
足M≥m的条件，图线向下弯曲，D正确。
13
14
15
13.(2023·宁德市高一期末)工厂经常利用传送带把货物从地面运输到较高平台，如图甲、乙分别是传送带的实物图和简化示意图，倾角θ=37°的传送带以v=4 m/s的速率顺时针转动，其上方与一水平台面平滑连接。一质量m=1 kg的货物从传送带的底端A处以v0=8 m/s的速率滑上传送带，已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带A、B间的高度差h=2.49 m，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加
速度g=10 m/s2。求：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(1)货物刚滑上传送带时的加速度大小；
答案　10 m/s2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
货物刚滑上传送带时，货物相对传送带向上运动，对货物进行分析有mgsin θ+μN=ma1，N=mgcos θ，解得a1=10 m/s2
13
14
15
(2)货物到达B端时的速度大小；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　3 m/s
货物减速至与传送带速度相等时
有-v2=2a1s1，解得s1=2.4 m
由于μ=0.5可知，货物与传送带速度相等后，两者不能够保持相对静止，货物向上做匀减速直线运动，对货物进行分析有
mgsin θ-μN=ma2，N=mgcos θ
解得a2=2 m/s2
则到达最高点B过程有v2-=2a2(-s1)
解得vB=3 m/s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(3)货物从A处运动到B处过程中在传送带上留下的划痕长度。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　0.8 m
开始货物相对传送带向上运动v=
v0-a1t1，s相1=s1-vt1
解得s1=0.8 m
与传送带速度相同后货物相对传送带向下运动vB=v-a2t2，s相2=vt2-(-s1)
解得s相2=0.25 m，由于两次相对运动相反，存在重叠部分，则货物在传送带上的划痕长度为0.8 m。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14.如图所示，质量为2.5 kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5 kg的木块恰好能静止在左侧内壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。
(1)求木块对铁箱压力的大小；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　20 N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
木块静止在铁箱内壁上，所以在竖直方向有f=m木g
又有f=μ2N
所以有N==20 N
由牛顿第三定律可得木块对铁箱的压力大小为20 N。
(2)求水平拉力F的大小；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　129 N
对木块分析，在水平方向有a==40 m/s2
对铁箱和木块整体分析，在水平方向有F-μ1(m木+m箱)g=(m木+m箱)a
解得F=129 N
(3)减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧内壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为6 m/s时撤去拉力，又经过1 s时间木块从左侧到达右侧，则此时木块相对铁箱运动的距离是多少
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　0.3 m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
撤去拉力后，铁箱向右减速运动，其加速度大小a箱==3.1 m/s2
木块向右减速运动，其加速度大小a木==2.5 m/s2
在t=1 s的时间内，
铁箱向右运动的位移s箱=vt-a箱t2=4.45 m
木块向右运动的位移s木=vt-a木t2=4.75 m
木块相对铁箱运动的距离s=s木-s箱=0.3 m。
15.(2023·厦门市高一期末)某工厂输送物件的传送系统由倾角均为30°的
传送带和长木板组成。物件与传送带间的动摩擦因数μ1=，与木板间的动摩擦因数μ2=，传送带以v0=4 m/s的恒定速率顺时针转动。现每隔Δt1
=1 s将一个物件无初速度放置于传送带A端，物件到达木板C点时速度恰好为0，随即被机械手取走。当传送系统正常运行时，已有多个物件相对传送带静止，传送带与木板间可认为平滑连接，物件
可以看成质点。g取10 m/s2，求：
(1)物件刚放上传送带时的加速度大小a1；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　2.5 m/s2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
物件刚放上传送带时，由牛顿第二定律知μ1mgcos θ
-mgsin θ=ma1
解得a1=2.5 m/s2
(2)木板上B、C两点之间的距离L及传送带上相邻两个物件匀速运动时的间距d；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　1 m　4 m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
当传送系统正常运行时，已有多个物件相对传送带静止，说明每一个物件在传送带上都能和传送带共速，物块以v0=4 m/s上木板，在木板上做减速运动，则有mgsin θ+μ2mgcos θ=ma2
解得a2=8 m/s2
物件在木板上B、C两点之间运动时有=2a2L
解得L=1 m
每个物件都能和传送带共速，那么传送带上相邻两个物件匀速运动时的间距d=v0Δt1=4 m
(3)假如工厂突然停电，机械手停止工作，传送带立即停止运转，要使物件之间不发生碰撞，求物件放置时间间隔的最小值Δt2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案　0.86 s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
停电时，若前一个物件恰好在C点，最容易与后一个
物件相撞，若恰好不相撞，最终应刚好停在传送带上
同一位置，且前一个物件恰好在C点时停电，最容易
相撞，前一个物件从C点滑到B点的加速度大小
a3=
滑到B点时的速度v1==2 m/s
在传送带上加速度大小a1=2.5 m/s2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
则前一个物件在传送带上相对下滑s1=0.8 m停止，后一个物件在传送
带上加速度大小a4=
在传送带上相对原位置上滑s2==0.64 m
若不停电，后一个物件运动到C点用时
Δt2=+=0.86 s
即放置物件的最小时间间隔为0.86 s。

展开更多......

收起↑