2024年高考物理復習第14講 牛頓第二定律的綜合應用（原卷練習）（原卷版+解析）

第14講牛頓第二定律的綜合應用

（模擬精練+真題演練）

最新模擬精練

1.（2023?寧夏銀川?銀川一中?？级＃┤鐖D所示，質(zhì)量均為M的物塊

A、B疊放在光滑水平桌面上，質(zhì)量為m的物塊C用跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的

輕繩與B連接，且輕繩與桌面平行，A、B之間的動摩擦因數(shù)為〃，設最大

靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g,下列說法正確的是（）

A.若物塊A、B未發(fā)生相對滑動，物塊A受到的摩擦力為號=爭叫

B.要使物塊A、B發(fā)生相對滑動，應滿足關(guān)系機z產(chǎn)

C.若物塊A、B未發(fā)生相對滑動，輕繩拉力的大小為，咫

D.A、B未發(fā)生相對滑動時輕繩對定滑輪的作用力為尸=粵也

2M

2.（2023?廣東惠州?高三第三次調(diào)研）如圖甲所示，將一物塊P輕輕放

在水平足夠長的傳送帶上，取向右為速度的正方向，物塊P最初一段時間

的速度一時間圖像如圖乙所示，下列描述正確的是（)

第1頁共36頁

A.小物塊一直受滑動摩擦力

B.傳送帶做順時針的勻速運動

C.傳送帶做順時針的勻加速運動

D.小物塊最終有可能從圖甲的左端滑下傳送帶

3.（2023秋?山東青島?高三統(tǒng)考期末）如圖甲，為機場工作人員利用傾

斜傳送帶向飛機貨倉裝載行李的場景，傳送帶保持恒定速率向上運行。工

作人員將行李箱間隔相同時間連續(xù)無初速度地放在傳送帶底端，所有行李

箱在進入飛機貨艙前都已做勻速運動，且相鄰兩個行李箱間不發(fā)生碰撞。

如圖乙，A、B、C、D是傳送帶上4個進入貨倉前勻速運動的行李箱，其中

A與B、B與C間的距離均為d,C與D間的距離小于d。已知傳送帶運行的

速率為%,傾角為傳送帶的長度為L,重力加速度為g,最大靜摩擦力

等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）.

A.4B、C、，與傳送帶間動摩擦因數(shù)相同，均滿足〃〉tan。

B.48、C與傳送帶間動摩擦因數(shù)大于。與傳送帶間動摩擦因數(shù)

C.工作人員往傳送帶底端放置行李箱的時間間隔加=孑

D.若/的質(zhì)量為色則由于傳送4驅(qū)動傳送帶的電機額外消耗的電能

12

AE=mgLsin。+amv()

第2頁共36頁

4.（2023?湖北?統(tǒng)考三模）如圖（a）所示，物塊和長木板置于傾角為6=37。

且足夠長的斜面上。，=0時對長本板施加沿斜面向上的拉力F,使長木板和

物塊由靜止開始沿斜面上滑，作用一段時間后撤去拉力尸。已知長木板和

物塊始終保持相對靜止，兩者上滑時速度的平方與位移之間的關(guān)系F-x圖

像如圖（b）所示，已知$皿37。=0.6,cos37°=0.8,重力加速度取g=lOm/s?,最

大靜摩擦力認為等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）

A.拉力廠的作用時間為2s

B.拉力廠作用時長木板的加速度大小為2m/s2

C.長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25

D.物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)可能為0.75

7.（2023?黑龍江哈爾濱?哈師大附中校考三模）如圖所示，一質(zhì)量為

M=2kg、傾角為。=37。的斜面體放在光滑水平地面上。斜面上疊放一質(zhì)量為

“=lkg的光滑楔形物塊，物塊在水平恒力/作用下與斜面體一起恰好保持相

對靜止地向右運動。重力加速度為g=10m/s2。下列說法正確的是（）

A.斜面體對物塊的支持力為12.5N

B.斜面體的加速度大小為a=3.75m/s2

第3頁共36頁

C.水平恒力大小尸=11.25N

D.若水平作用力尸作用到斜面體上系統(tǒng)仍保持相對靜止，則步將變小

8.(2023?遼寧?校聯(lián)考二模)如圖所示，現(xiàn)采用前拉后推的方式在光滑

的固定斜面上移動A、B兩個物體，斜面傾角為30。且足夠長，兩物體相互

接觸但不黏合，質(zhì)量為%=2kg,，〃B=3kg。從f=0時刻開始，推力以和拉力5

分別作用于A、B上，尸人和FB隨時間變化規(guī)律為取=(50—)(N),4=(20+f)(N),

2

g=10m/so則關(guān)于兩個物體的運動以下說法正確的是()

A.r=10s的時刻，A的加速度為15m/s)

B.f=10s的時刻,B的加速度為9m/s?

C.f=40s的時刻，B的加速度為15m/s?

D.f=40s的時刻，A的加速度為9m/s?

9.(2023?安徽合肥?合肥市第八中學?？寄M預測)如圖所示，質(zhì)量為

M、傾角為30°的斜面體置于水平地面上，一輕繩繞過兩個輕質(zhì)滑輪連接

著固定點P和物體B,兩滑輪之間的輕繩始終與斜面平行，物體A、B的質(zhì)

量分別為m、2m,A與斜面間的動摩擦因數(shù)為個，重力加速度大小為g,將

A、B由靜止釋放，在B下降的過程中(物體A未碰到滑輪)，斜面體靜止

不動。下列說法正確的是()

第4頁共36頁

7

A.輕繩對戶點的拉力大小為

B.物體A的加速度大小為|g

C.地面對斜面體的摩擦力大小為巫〃?g

6

D.地面對斜面體的支持力大小為

10.（2023?湖北?模擬預測）如圖所示，一彈簧一端固定在傾角為0=

37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住質(zhì)量為人=6kg的物體p,Q為一質(zhì)

量為,%=i（）kg的物體，彈簧的質(zhì)量不計，勁度系數(shù)k=600N/m,系統(tǒng)處于

靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給物體Q施加一個方向沿斜面向上的力F,使它從靜止開始

沿斜面向上做勻加速運動，已知在前0.2s時間內(nèi)，F(xiàn)為變力，0.2s以后

F為恒力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s?下列說法正確的

是（）

A.開始運動時拉力最大，分離時拉力最小

B.0.2s時刻兩物體分離，此時P、Q之間的彈力為零且加速度大小相等

7

C.0.2S時刻兩物體分離時，彈簧的壓縮量為

D.物體。從靜止開始沿斜面向上做勻加速運動的加速度大小a=￥（m/s）2

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11.（2023?遼寧丹東?統(tǒng)考一模）如圖所示，木板置于光滑水平面上，傾

角。=53。的光滑斜劈放在木板上，一平行于斜面的輕繩上端系在斜劈上，另

一端拴接一小球，木板、斜劈、小球質(zhì)量均為1kg,斜劈與木板間動摩擦

因數(shù)為u,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對木板施加一水平向右拉力F,若g=10m/s2,

最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）

A.若〃=0.4、尸=5N時，木板相對斜劈向右運動

B.若〃=06,不論尸多大，小球與斜面間總有彈力

C.若4=07、F=24N時，小球加速度大小為8m/s2

D.若〃=0.8、F=22.5N時，小球與斜面間無彈力

12.（2023?廣東汕頭?汕頭金山中學南區(qū)學校?？既＃┤鐖D所示，水平

傳送帶以速度勻速運動，通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連物體P、Q,r=0

時P在傳送帶左端具有速度匕，P與定滑輪間的繩水平，仁4時P離開傳送

帶。不計滑輪質(zhì)量和摩擦，繩足夠長。物體P的速度隨時間變化的圖像可

能是（）

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13.（2023?廣東-高三六校聯(lián)盟三模）如圖甲所示，質(zhì)量0.5kg的小物塊

從右側(cè)滑上勻速轉(zhuǎn)動的足夠長的水平傳送帶，其位移與時間的變化關(guān)系如

圖乙所示。圖線的0~3s段為拋物線，3~4.5s段為直線（4=3s時玉=3m,F2=4.5S

時與=0）,g取lOm/s）。下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動

B.傳送帶速度大小為1m/s

C.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)"=0.2

D.0~4.5s內(nèi)摩擦力對物塊所做的功為-3J

14.（2023?新疆?統(tǒng)考三模）如圖甲所示，傾角為d的傳送帶以恒定的速

率V沿逆時針方向運行。f=0時刻，質(zhì)量機=2kg的小物塊以初速度%從A端

滑上傳送帶，小物塊的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，1.25s時小物塊

從B端滑離傳送帶。沿傳送帶向下為正方向，重力加速度g取10向$2,則（)

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A.傳送帶的傾角6=37。

B.小物塊對傳送帶做功18J

C.小物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為1m

D.小物塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為4.5J

15.（2023春?湖南衡陽?高三?？迹﹤魉蛶Э梢赃B續(xù)地進行物料運輸，

且結(jié)構(gòu)設計簡單。如圖所示，傾斜放置的傳送帶與水平面間的夾角為e,

傳送帶順時針運行的速度大小恒為％,一物塊從傳送帶頂端以初速度匕開始

下滑，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為口，傳送帶足夠長，物塊在傳送帶

上運動過程中，速度隨時間變化的圖像可能是（以物塊初速度W的方向為

正方向）（）

第8頁共36頁

16.（2023?湖北荊門?荊門市龍泉中學?？既＃┲袊笃迨瞧鹪从谥袊?/p>

的一種棋，屬于二人對抗性游戲的一種，是在中國有著悠久的歷史。由于

用具簡單，趣味性強，成為流行極為廣泛的棋藝活動。如圖所示，5顆完

全相同的象棋棋子整齊疊放在水平面上，第5顆棋子最左端與水平面上的

a點重合，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩

擦力?，F(xiàn)將水平向右的恒力F作用在第3顆棋子上，恒力作用一小段時間

17.（2023?河南鄭州?統(tǒng)考模擬預測）如圖所示，一長木板a在水平地面

上運動，在某時刻（r=o）將一相對于地面靜止的物塊b輕放到木板上，此

時a的速度水平向右，大小為2v（）,同時對a施加一水平向右的恒力F。已

知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間的動摩擦因數(shù)相

等，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。

在物塊放到木板上之后，a、b運動的速度一時間圖像可能是下列圖中的

（）

2%h

第9頁共36頁

18.（2023?黑龍江?高三高考模擬調(diào)研）如圖甲所示，質(zhì)量為1kg可視為

質(zhì)點的物塊A放置在足夠長的長木板B上，A、B靜止在水平地面上，用水

平外力F作用在長木板B上，外力F隨時間變化關(guān)系如圖乙所示。已知長

木板B的質(zhì)量為2kg,A與B及B與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.1,設最大

靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2,則下列說法正確的是

A.亡=0時刻，A的加速度大小為Im/s?

B.亡=4s時刻，B的加速度大小為gm/s?

C.t=4s時刻，B的速度為8m/s

D.4s后撤去外力打，又經(jīng)過?s,木板停止運動

■真題實戰(zhàn)演練

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19.（2021?海南?高考真題）如圖，兩物塊P、Q用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪

的輕繩相連，開始時P靜止在水平桌面上。將一個水平向右的推力F作用

在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话搿Ｒ阎狿、Q兩物塊的質(zhì)量分別為

Sp=O.5kg、mQ=0.2kg,P與桌面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度g=10m/s?。

則推力F的大小為（）

Q

A.4.0NB.3.0Nc.2.5ND.1.5N

20.（2020?江蘇?統(tǒng)考高考真題）中歐班列在歐亞大陸開辟了“生命之

路”，為國際抗疫貢獻了中國力量。某運送防疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相

等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時，第2節(jié)對

第3節(jié)車廂的牽引力為F。若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則

倒數(shù)第3節(jié)對倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為（）

A-FB.警C.』D.5

21.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）如圖，質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水

平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)均為〃。

重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動P,使兩滑塊均做勻速運動；

某時刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復原長之前（）

QWWP

/7777P777I777777777777T7777I7~77777777777T

A.P的加速度大小的最大值為

B.Q的加速度大小的最大值為2〃g

C.P的位移大，J、一定大于Q的位移大小

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D.P的速度大小均不大于同一時刻Q的速度大小

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第13頁共36頁

第14講牛頓第二定律的綜合應用

（模擬精練+真題演練）

■最新模擬精練

1.（2023?寧夏銀川?銀川一中?？级＃┤鐖D所示，質(zhì)量均為M的物塊

A、B疊放在光滑水平桌面上，質(zhì)量為m的物塊C用跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的

輕繩與B連接，且輕繩與桌面平行，A、B之間的動摩擦因數(shù)為〃，設最大

靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g,下列說法正確的是（）

A.若物塊A、B未發(fā)生相對滑動，物塊A受到的摩擦力為號=署駕

B.要使物塊A、B發(fā)生相對滑動，應滿足關(guān)系〃地衿

C.若物塊A、B未發(fā)生相對滑動，輕繩拉力的大小為3

D.A、B未發(fā)生相對滑動時輕繩對定滑輪的作用力為尸=且維

2M+加

【答案】B

【詳解】A.若物塊4夕未發(fā)生相對滑動，物塊4B、C三者加速的大小

相等，由牛頓第二定律得

，*（2M+m）a對物塊A根據(jù)牛頓第二定律可得/=解得/=小”-故A錯誤；

B.物塊力受到的最大合外力為/dMg,則物塊彳的最大加速度a='!^'=Mg當

物塊力的加速度恰好為時，物塊彳、8發(fā)生相對滑動，以物塊彳、B、C

系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得加8=（2加+〃?）〃8

解得"，=咨要使物塊＞4、8之間發(fā)生相對滑動，則，心衿故B正確；

第14頁共36頁

T_2Mm_tn

C.對物塊C由牛頓第二定律得色-T=，加解得-'""=而二/=；7互8所

2M

以輕繩拉力的大小小于儂；故C錯誤；

D.輕繩對定滑輪的作用力尸=6^=07=漢迎g故D錯誤。故選B。

2M+m

2.（2023?廣東惠州?高三第三次調(diào)研）如圖甲所示，將一物塊P輕輕放

在水平足夠長的傳送帶上，取向右為速度的正方向，物塊P最初一段時間

的速度一時間圖像如圖乙所示，下列描述正確的是（）

A.小物塊一直受滑動摩擦力

B.傳送帶做順時針的勻速運動

C.傳送帶做順時針的勻加速運動

D.小物塊最終有可能從圖甲的左端滑下傳送帶

【答案】C

【詳解】BC.由圖乙可知，物塊先做加速運動，當與傳送帶共速后，與傳

送帶一起做順時針的勻加速運動。故B錯誤，C正確；

AD.當物塊與傳送帶一起順時針加速后，物塊受靜摩擦力。物塊也不可能

從圖甲的左端滑下傳送帶。故AD錯誤。故選C。

3.（2023秋?山東青島?高三統(tǒng)考期末）如圖甲，為機場工作人員利用傾

斜傳送帶向飛機貨倉裝載行李的場景，傳送帶保持恒定速率向上運行。工

作人員將行李箱間隔相同時間連續(xù)無初速度地放在傳送帶底端，所有行李

箱在進入飛機貨艙前都已做勺速運動，且相鄰兩個行李箱間不發(fā)生碰撞。

如圖乙，A、B、C、D是傳送帶上4個進入貨倉前勺速運動的行李箱，其中

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A與B、B與C間的距離均為d,C與D間的距離小于do已知傳送帶運行的

速率為％,傾角為。，傳送帶的長度為L,重力加速度為g,最大靜摩擦力

等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）.

甲乙

A.A.B、C、。與傳送帶間動摩擦因數(shù)相同，均滿足〃〉tan。

B.4B、C與傳送帶間動摩擦因數(shù)大于，與傳送帶間動摩擦因數(shù)

C.工作人員往傳送帶底端放置行李箱的時間間隔加=9

D.若力的質(zhì)量為勿，則由于傳送4驅(qū)動傳送帶的電機額外消耗的電能

12

A￡=mgLsin。+5mv^

【答案】C

【詳解】AB.傳送帶運行的速率為%,工作人員將行李箱間隔相同時間連

續(xù)無初速度地放在傳送帶底端，則行李箱放在傳送帶上的初始位置間的距

離相同，行李箱放在傳送帶上后，先加速，后勻速，設加速時間為七，加

速過程的位移為小，則對行李箱有

/jmgcos0-mgsin0=ma

…0=0行李箱加速時，傳送帶的位移為X2,則七=卬行李箱

X,=—t

12

加速時，與傳送帶的相對位移為故=x「X\=2（〃gcosJ_gsin。），A與B、8與C

間的距離均為aC與，間的距離小于a則4B、C與傳送帶間動摩擦因

數(shù)相同，。與傳送帶間動摩擦因數(shù)大于48、C與傳送帶間動摩擦因數(shù)，

且4B、C、。與傳送帶間動摩擦因數(shù)均滿足M>tan。，AB錯誤；

第16頁共36頁

C.由以上分析知，4B、C釋放的初始位置間距等于它們勻速后的位置間

距&則工作人員往傳送帶底端放置行李箱的時間間隔為&==,C正確；

D.根據(jù)能量守恒定律知，驅(qū)動傳送帶的電機額外消耗的電能轉(zhuǎn)化為了4

的機械能和摩擦產(chǎn)生的熱能，有

△E=mgLsinM+5〃￡+詔〃售cos。D錯誤。故選C。

22（〃gcos夕一gsin。）

4.（2023?湖北?統(tǒng)考三模）如圖（a）所示，物塊和長木板置于傾角為6=37。

且足夠長的斜面上。r=0時對長本板施加沿斜面向上的拉力F,使長木板和

物塊由靜止開始沿斜面上滑，作用一段時間后撤去拉力F。已知長木板和

物塊始終保持相對靜止，兩者上滑時速度的平方與位移之間的關(guān)系--x圖

像如圖（b）所示，已知41137。=0.6,cos37°=0.8,重力加速度取gEOm/sz,最

大靜摩擦力認為等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）

A.拉力廠的作用時間為2s

B.拉力廠作用時長木板的加速度大小為2m/s2

C.長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25

D.物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)可能為0.75

【答案】C

【詳解】B.由圖（b）知，斜率的絕對值等于加速度的2倍

a.=—U=—1x—m//s2=1lm//2s.B錯誤;

12x28

第17頁共36頁

A.撤去拉力時的速度u=2揚痣拉力作用時間為4=：=2疝，A錯誤；

a\

C.撤去拉力時的加速度4=止=13"16=8話2由牛頓第二定律

2x21

(A/H-A?2)gsin^+^("+m)且8S。=(用+〃2)〃2解得〃1=025,Q正確；

D.物塊與長木板之間無相對滑動，由牛頓第二定律〃2/叫coso-agsinewq解

得4之0.875物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)不可能為o.75,D錯誤。故選C。

7.(2023?黑龍江哈爾濱?哈師大附中?？既?如圖所示，一質(zhì)量為

M=2kg、傾角為，=37。的斜面體放在光滑水平地面上。斜面上疊放一質(zhì)量為

相=lkg的光滑楔形物塊，物塊在水平恒力/作用下與斜面體一起恰好保持相

對靜止地向右運動。重力加速度為g=10m/s2。下列說法正確的是()

A.斜面體對物塊的支持力為12.5N

B.斜面體的加速度大小為a=3.75m/s2

C.水平恒力大小產(chǎn)=1L25N

D.若水平作用力尸作用到斜面體上系統(tǒng)仍保持相對靜止，則產(chǎn)將變小

【答案】ABC

【詳解】ABC.整體受力分析，根據(jù)牛二定律有尸=(M+間a再隔離物塊，在

豎直方向有NcosO-mg=0

水平方向有尸-Nsin6=〃以聯(lián)立解得尸=11.25N,N=12.5N,a=3.75m/s2故ABC正確；

D.若力作用在斜面上，對物塊受力分析僅受重力和支持力，二力合成有

2

mgtanO=maQ解得%=7.5m/s

再對整體，根據(jù)牛頓第二定律/=(〃+，””可知外力需增大，故D錯誤；故

第18頁共36頁

選ABC。

8.(2023?遼寧?校聯(lián)考二模)如圖所示，現(xiàn)采用前拉后推的方式在光滑

的固定斜面上移動A、B兩個物體，斜面傾角為30。且足夠長，兩物體相互

接觸但不黏合，質(zhì)量為以=2kg,%=3kg。從f=0時刻開始，推力尸八和拉力氣

分別作用于A、B上，〃和尸.隨時間變化規(guī)律為以=(50—)(N),g=(20+f)(N),

2

g=10m/so則關(guān)于兩個物體的運動以下說法正確的是()

A.f=10s的時刻，A的加速度為15m/s)

B.f=10s的時刻，B的加速度為9m/s?

C.f=40s的時刻，B的加速度為15m/s)

D.f=40s的時刻，A的加速度為9m/s?

【答案】BC

【詳解】AB.f=10s的時刻以=50T=40N,尸B=20+Y30N若A、B兩個物體一

起沿斜面向上運動，由牛頓第二定律以+4-(n+〃％)8。116=仇+恤)4解得加

速度a=9m/s2對B物體

4+N-〃%gsin6?="%"解得物體A對物體B的支持力N=12N>0所以A、B兩個物

體一起沿斜面向上以加速度a=9m/s2加速運動，A錯誤，B正確；

CD.f=40s的時刻以=50-r=10N,FB=20+/=60N若A、B兩個物體分開沿斜面

運動，由牛頓第二定律以-Ggsin".外,《-%8$皿。=〃%益解得加速度飆=。，

2

?B=15m/s,C正確，D錯誤。

故選BCo

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9.（2023?安徽合肥?合肥市第八中學校考模擬預測）如圖所示，質(zhì)量為

M、傾角為30°的斜面體置于水平地面上，一輕繩繞過兩個輕質(zhì)滑輪連接

著固定點P和物體B,兩滑輪之間的輕繩始終與斜面平行，物體A、B的質(zhì)

量分別為m、2m,A與斜面間的動摩擦因數(shù)為平，重力加速度大小為g,將

A、B由靜止釋放，在B下降的過程中（物體A未碰到滑輪），斜面體靜止

不動。下列說法正確的是（）

7

A.輕繩對戶點的拉力大小為3mg

B.物體A的加速度大小為|g

C.地面對斜面體的摩擦力大小為且〃?g

6

D.地面對斜面體的支持力大小為

【答案】AC

【詳解】AB.由于相同時間內(nèi)物體B通過的位移是物體A通過的位移的兩

倍，則物體B的加速度是物體A的加速度的兩倍；設物體A的加速度為a,

則B的加速度為2a;設物體A、B釋放瞬間，輕繩的拉力為T,根據(jù)牛頓第

二定律得2T-mgsin30。-〃〃年8530。=.；2%g-7=2w2a代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得

7

T=-2mg;

a=gg,A正確,B錯誤;

C.物體B下降過程中，對斜面體、A、B整體，水平方向根據(jù)牛頓第二定

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律得Tcos300-f-macos30°

解得地面對斜面體的摩擦力為/=@〃?g,C正確；

6

D.物體B下降過程中，對斜面體、A、B整體，在豎直方向根據(jù)牛頓第二

定律得

（A/+3w）g-7^-Tsin30°=Im-2a-masin30°解得地面對斜面體的支持力為

外=（"+'利卜，D錯誤。

故選ACO

10.（2023?湖北?模擬預測）如圖所示，一彈簧一端固定在傾角為0=

37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住質(zhì)量為叫=6kg的物體p,Q為一質(zhì)

量為=i（）kg的物體，彈簧的質(zhì)量不計，勁度系數(shù)k=600N/m,系統(tǒng)處于

靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給物體Q施加一個方向沿斜面向上的力F,使它從靜止開始

沿斜面向上做勻加速運動，已知在前0.2s時間內(nèi)，F(xiàn)為變力，0.2s以后

F為恒力，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s?下列說法正確的

是（）

A.開始運動時拉力最大，分離時拉力最小

B.0.2s時刻兩物體分離，此時P、Q之間的彈力為零且加速度大小相等

C.0.2S時刻兩物體分離時，彈簧的壓縮量為％=焉01

D.物體。從靜止開始沿斜面向上做勻加速運動的加速度大小a=￥（m/s）2

【答案】BCD

【詳解】A.對兩物體受力分析知，開始運動時拉力最小，分離時拉力最大，

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則開始時拉力

5n=（%+，％）"=?N分離時對Q應用牛頓第二定律得Fmax—m0g3\n0=moa解

得分離時拉力—N

故A錯誤；

BCD.前0.2s時間內(nèi)尸為變力，之后為恒力，則0.2s時刻兩物體分離，

此時P、Q之間的彈力為零且加速度大小相等，設此時彈簧的壓縮量為七,

對物體P,由牛頓第二定律得3-%gsinO=,%a

前0.2S時間內(nèi)兩物體的位移/-%=小/又未加拉力時平衡時

5=（"P+'"Q）gsin?聯(lián)立解得a=g（m/s）2；

7

故BCD正確。故選BCD。

11.（2023?遼寧丹東?統(tǒng)考一模）如圖所示，木板置于光滑水平面上，傾

角。=53。的光滑斜劈放在木板上，一平行于斜面的輕繩上端系在斜劈上，另

一端拴接一小球，木板、斜劈、小球質(zhì)量均為1kg,斜劈與木板間動摩擦

因數(shù)為u,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)對木板施加一水平向右拉力F,若g=10m/s2,

最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）

A.若〃=0.4、尸=5N時，木板相對斜劈向右運動

B.若4=0.5,不論尸多大，小球與斜面間總有彈力

C.若〃=0.7、尸=24N時，小球加速度大小為8m/s2

D.若〃=0.8、/=22.5N時，小球與斜面間無彈力

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【答案】BD

【詳解】A.整個系統(tǒng)要一起向右運動且斜劈與木板不發(fā)生相對運動，則最

大加速度不能超過最大靜摩擦力所能提供的極限，則〃=0.4時整個系統(tǒng)一起

向右運動的最大加速度為①=〃g=4m/s?

則整個系統(tǒng)要一起向右運動且斜劈與木板不發(fā)生相對運動的最大拉力Fmax

=m&a\=3x4=12N>5N=F

所以尸=5N時，木板不會相對斜劈向右運動，故A錯誤；

2

B.〃=0$時斜劈與小球一起向右運動的最大加速度為a2=/jg=5m/s小球與斜

面恰好沒有彈力一起向右運動的加速度為=gtan37=10x0.75=7.5m/s2所以

%〈%所以不論尸多大，小球均能和斜劈保持相對靜止，小球與斜面間總有

彈力，故B正確；

C.A=0.7,尸=24N時，整個系統(tǒng)能夠一起向右運動的最大加速度為

“3=〃g=7m/s2則整個系統(tǒng)要一起向右運動且斜劈與木板不發(fā)生相對運動的

最大拉力F0為Fz=%q3=3x7=21N<24N=F所以木板會相對斜劈向右運動，

則小球與斜劈的加速度由滑動摩擦力提供，為物與符身=〃g=7m/s?故C錯誤；

D.〃=0.8時整個系統(tǒng)能夠一起向右運動的最大加速度為4=〃g=8m/s2則整個

系統(tǒng)要一起向右運動且斜劈與木板不發(fā)生相對運動的最大拉力6”為

「”=%a4=3x8=24N>22.5N=F說明木板與斜劈沒有發(fā)生相對滑動，則此時整

個系統(tǒng)的加速度為。整體=￡=彳=7.5m/s2而小球與斜面恰好沒有彈力一起向

右運動的加速度為%=gtan37=10x0.75=7.5m/s2所以a禁體=/所以小球與斜面間

恰好無彈力，故D正確。故選BD。

12.（2023?廣東汕頭?汕頭金山中學南區(qū)學校?？既＃┤鐖D所示，水平

傳送帶以速度勻速運動，通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連物體P、Q,t=o

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時P在傳送帶左端具有速度匕，P與定滑輪間的繩水平，時P離開傳送

帶。不計滑輪質(zhì)量和摩擦，繩足夠長。物體P的速度隨時間變化的圖像可

能是（）

【詳解】B.若匕＜、，且％Qg＜"%g則〃％pg74g=（恤+〃%）4當P加速運動速度

達到匕后，與皮帶一起勻速運動，直到離開轉(zhuǎn)送帶（也可能加速過程中就

離開傳送帶），故B正確；

ACD.若匕＜巧，且恤則P先勻減速到零，再反向加速到離開傳送帶

（也可能減速過程中就離開傳送帶），加速度保持不變，圖像斜率不變；若

匕訓且用g〈〃/g則P先勻減速至匕，然后與傳送帶一起勻速運動，直到離

開傳送帶（有可能減速過程中就離開傳送帶）；若匕＞W(wǎng)且%g＞〃叫g(shù)滿足

mQg+pmvg=（mQ+mp）a2中途速度減至“，以后滿足為g-g=（%+/）對加速度減

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小，圖像斜率絕對值變小，物體先減速到零再以相同的加速度返回直到離

開傳送帶（也可能減速過程中就離開傳送帶），故C正確，AD錯誤。故選

BCo

13.（2023?廣東-高三六校聯(lián)盟三模）如圖甲所示，質(zhì)量0.5kg的小物塊

從右側(cè)滑上勻速轉(zhuǎn)動的足夠長的水平傳送帶，其位移與時間的變化關(guān)系如

圖乙所示。圖線的0~3s段為拋物線，3~4.5s段為直線（4=3s時玉=3m,f2=4.5s

時芻=0）,g取lOm/s?。下列說法正確的是（）

A.傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動

B.傳送帶速度大小為1m/s

C.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)4=02

D.0~4.5s內(nèi)摩擦力對物塊所做的功為-3J

【答案】ACD

【詳解】A.根據(jù)圖乙可知，小物塊的位移先增大后減小，表明小物塊的運

動方向發(fā)生了反向，則傳送帶必定沿順時針方向轉(zhuǎn)動，A正確；

B.根據(jù)圖乙分析可知，小物塊先向左做勻減速直線運動，后反向向右做勻

加速直線運動至與傳送帶達到相等速度，最后以該速度向右做勻速直線運

動，則傳送帶速度為%=77Fm/s=2m/s,B錯誤；

C.根據(jù)圖乙可知，小物塊向左勻減速經(jīng)歷時間分2s速度減為0,后向右

加速經(jīng)歷時間亡尸1s速度與傳送帶達到同速%則有％=3,g=〃也解得

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A=0.2,C正確;

D.小物塊向左勻減速的初速度匕=a%=2x2m/s=4m/s全過程對小物塊分析有

1212

I叫1Z=-wvo--/wi

解得嗎=-3J,D正確。故選ACD。

14.（2023?新疆?統(tǒng)考三模）如圖甲所示，傾角為e的傳送帶以恒定的速

率V沿逆時針方向運行。f=0時刻，質(zhì)量機=2kg的小物塊以初速度%從A端

滑上傳送帶，小物塊的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，1.25s時小物塊

從B端滑離傳送帶。沿傳送帶向下為正方向，重力加速度g取10向S2,則（）

A.傳送帶的傾角6=37。

B.小物塊對傳送帶做功18J

C.小物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為1m

D.小物塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為4.5J

【答案】BC

【詳解】A.由圖示圖象可知，物體先做初速度為2m/s的勻加速直線運動，

速度達到傳送帶速度后（在t=0.25s時刻），由于重力沿斜面向下的分力大

于摩擦力，物塊繼續(xù)向下做勻加速直線運動，從圖象可知傳送帶的速度為

4m/s；開始勻加速運動的加速度4=半=黑|01/$2=8m/s2根據(jù)牛頓第二定律得

%gsine+“〃zgcose=s速度相等后，加速度生=巖=異■s?uZm/s?根據(jù)牛頓第二

定律得

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mgsmO-jumgcos0=ma2聯(lián)立兩式解得（9=30。，〃=個故A錯誤；

B.小物塊對傳送帶的摩擦力為f=〃"gcos6?=6N小物塊對傳送帶做功為

W=-fXl+/r2=-6x4x0.25J+6x4xlJ=18J故B正確；

CD.0~0.25s時間，小物塊的位移為等x0.25m=0.75m相對位移

Ax1=%一力=1m-0.75m=0.25m

0.25sl.25s時間，小物塊的位移為￡'=下~乂1111=501相對位移

A%2=X2-x"=5m4n=lm>AX1所以小物塊在傳送帶上留下的痕跡長度為1m;小物

塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=/（⑨+8）=4.25J

故C正確，D錯誤；故選BC。

15.（2023春?湖南衡陽-高三?？迹﹤魉蛶Э梢赃B續(xù)她進行物料運輸，

且結(jié)構(gòu)設計簡單。如圖所示，傾斜放置的傳送帶與水平面間的夾角為e,

傳送帶順時針運行的速度大小恒為％,一物塊從傳送帶頂端以初速度匕開始

下滑，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為口，傳送帶足夠長，物塊在傳送帶

上運動過程中，速度隨時間變化的圖像可能是（以物塊初速度匕的方向為

正方向）（）

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【答案】ABC

【詳解】A.若M〃zgcos9＞〃zgsin0且匕4%,物塊先向下減速到零，然后反向加

速到匕從傳送帶頂端離開，物塊加速和減速過程對稱。故A正確；

B.若〃"，gcos，＞mgsin，且匕＞%,物塊先向下減速到零，然后反向加速到%,

與傳送帶共速后向上勻速運動。故B正確；

C.若〃〃琢cos6=mgsin。物塊將向下一直做勻速直線運動。故C正確；

D.若一開始物塊向下加速，則物塊所受合外力的大小和方向均不變，物塊

加速度保持不變。故D錯誤。

故選ABCo

16.（2023?湖北荊門?荊門市龍泉中學?？既＃┲袊笃迨瞧鹪从谥袊?/p>

的一種棋，屬于二人對抗性游戲的一種，是在中國有著悠久的歷史。由于

用具簡單，趣味性強，成為流行極為廣泛的棋藝活動。如圖所示，5顆完

全相同的象棋棋子整齊疊放在水平面上，第5顆棋子最左端與水平面上的

a點重合，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩

擦力?，F(xiàn)將水平向右的恒力F作用在第3顆棋子上，恒力作用一小段時間

后，五顆棋子的位置情況可能是（）

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A.B.

【詳解】BD.設兩棋子間的動摩擦因數(shù)為fj,最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力，最上面兩個棋子向右運動的最大加速度為冊=等整=〃8設最上面三個

棋子一起以4向右加速運動時，水平恒力大小為月，則

4-〃-3叫=3dm所以笈=6〃％g當04尸時，所有棋子均靜止不動；當

3〃〃7g＜尸46卬咫時，最上面三個作為整體，相對靜止一起向右勻加速直線運

動，下面的兩個棋子靜止不動，故B正確，D錯誤；

AC.當尸＞6攸咫時，第三個棋子和上面兩個棋子發(fā)生相對滑動，此時第三個

棋子以大于a?的加速度向右勻加速，上面兩個棋子以為的加速度向右加速,

而第四個棋子不可能發(fā)生運動，因為第四個棋子上表面受到的最大靜摩擦

力為3〃儂，下表面受到的最大靜摩擦力為4〃儂，同理第五個棋子也不可

能運動，故A錯誤，C正確。故選BC。

17.（2023?河南鄭州?統(tǒng)考模擬預測）如圖所示，一長木板a在水平地面

上運動，在某時刻（f=0）將一相對于地面靜止的物塊b輕放到木板上，此

時a的速度水平向右，大小為2vo,同時對a施加一水平向右的恒力F。已

知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間的動摩擦因數(shù)相

等，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。

在物塊放到木板上之后，a、b運動的速度一時間圖像可能是下列圖中的

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()

,2v?rr

【答案】BC

【詳解】小物塊由靜止開始，長木板有初速度且受到恒力作用，所以對物

塊受力分析，由牛頓第二定律得〃叫=解得4對長木板受力分析有

P

F-/-img-〃x2mg=ma,解得a=一—3Hg

um

AB.根據(jù)圖像斜率可知初始階段品<0,弓=切|解得尸=2〃g則a做勻減速直

線運動，6做勻加速直線運動，共速后由于整體合力為零，將一起做勻速

直線運動，故A錯誤，B正確

C.根據(jù)圖像知a做勻速直線運動，即尸=3〃叫，6做勻加速直線運動，兩

者共速后，一起做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有尸-2〃叫=2碗解得

?=*g=1故C正確;

D.若aVa。，則有3〃，"g<4〃mg兩者均做勻加速直線運動，共速后一起做勻

加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律的F-2/jmg=2ma解得;〃g〈a'V〃g故D錯誤。

故選BCo

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18.（2023?黑龍江?高三高考模擬調(diào)研）如