牛頓運動定律的綜合應用（二）（練習）（原卷版）-2025年高考物理一輪復習（新教材新高考）

第11講牛頓運動定律的綜合應用（二）

目錄

01模擬基礎練

【題型一】水平面的板塊模型

【題型二】斜面上的板塊模型

【題型三】水平傳送帶模型

【題型四】傾斜傳送帶模型

02重難創(chuàng)新練

【題型一】水平面的板塊模型

1.（2024?江西?二模）如圖所示，在足夠大的水平地面上靜置一木板，可視為質(zhì)點的物塊以vo=3m/s的速度

滑上木板，最終物塊恰好到達木板的右端，木板沿地面運動的距離恰好等于木板的長度。已知物塊與木板

間的動摩擦因數(shù)〃尸0.2,木板與地面間的動摩擦因數(shù)〃2=0.05,取重力加速度大小g=10m/s2,則木板的長度

為（）

A.1.0mB.1.5mC.2.0mD.2.5m

2.如圖所示，足夠大的水平地面上靜置一木板，兩個均可視為質(zhì)點的滑塊A、B分別放在木板兩端，現(xiàn)使

兩滑塊同時以3m/s的速度相向滑動，兩滑塊恰好在木板的正中間相遇，相遇前木板做勻加速直線運動，相

遇后木板做勻減速直線運動。已知滑塊A的質(zhì)量為5kg,與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,滑塊B的質(zhì)量為1kg,

與木板間的動摩擦因數(shù)為04,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.05,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力

加速度大小g=10m/$2。下列說法正確的是（）

B.木板的質(zhì)量為1kg

C.木板運動的最大距離為2m

D.整個過程中滑塊B的位移為0

3.如圖所示，一足夠長的質(zhì)量為機的木板靜止在水平面上，仁0時刻質(zhì)量也為機的滑塊從板的左端以速度%

水平向右滑行，滑塊與木板，木板與地面的摩擦因數(shù)分別為四、生且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。滑塊

的VT圖像如圖所示，貝I有（）

A.〃尸〃2B.C.〃1>2〃2D.〃1=2〃2

4.如圖所示，質(zhì)量能=lkg的小滑塊（可視為質(zhì)點）放在木板的右端，質(zhì)量為M=4kg的木板與水平地面和

滑塊間的動摩擦因數(shù)皆為〃=04,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，開始時木板與小滑塊均處于靜止狀態(tài)，

現(xiàn)給木板加一水平向右的恒力f重力加速度g=10m/s2,則以下說法中錯誤的是（）

_____________qF

------------?

~77777777777777777777777/7777777777~

A.當拉力尸=18N時，小滑塊和木板一起勻速運動B.當拉力尸=24N時，小滑塊和木板一起勻速

運動

C.當拉力歹=30N時，小滑塊和木板一起加速運動D.當拉力尸=42N時，小滑塊和木板發(fā)生相對

滑動

5.如圖甲所示，足夠長的木板靜置于水平地面上，木板左端放置一可看成質(zhì)點的物塊。U0時對物塊施加

一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下物塊和木板發(fā)生相對滑動，/=2s時撤去F,物塊恰好能到達木板右

端，整個過程物塊運動的M圖像如圖乙所示。己知木板的質(zhì)量為0.5kg,物塊與木板間、木板與地面間均

有摩擦，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2,下列說法正確的是（）

B.物塊的質(zhì)量為0.8kg

C.拉力廠對物塊做的功為9.9J

D.木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為3.3J

【題型二】斜面上的板塊模型

6.如圖所示，一傾角為6=37。的足夠長斜面體固定在水平地面上，質(zhì)量為M=2kg的長木板B沿著斜面以速

度%=9m/s勻速下滑，現(xiàn)把質(zhì)量為根=lkg的鐵塊A輕輕放在長木板B的左端，鐵塊最終恰好沒有從長木板

上滑下。已知A與B之間、B與斜面之間的動摩擦因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加

速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列判斷正確的是（）

B.鐵塊A和長木板B共速后的速度大小為6m/s

C.長木板的長度為2.25m

D.從鐵塊放上到鐵塊和長木板共速的過程中，鐵塊A和長木板B減少的機械能等于A、B之間摩擦產(chǎn)

生的熱量

7.滑沙運動是小孩比較喜歡的一項運動，其運動過程可類比為如圖所示的模型，傾角為37。的斜坡上有長

21

為1m的滑板，滑板與沙間的動摩擦因數(shù)為小孩（可視為質(zhì)點）坐在滑板上端，與滑板一起由靜止開

始下滑，小孩與滑板之間的動摩擦因數(shù)取決于小孩的衣料，假設圖中小孩與滑板間的動摩擦因數(shù)為04,小

孩的質(zhì)量與滑板的質(zhì)量相等，斜坡足夠長，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g10m/s2,則下列判斷正確的是

A.小孩在滑板上下滑的加速度大小為2m/s2

B.小孩和滑板脫離前滑板的加速度大小為0.8m/s2

C.經(jīng)過Is的時間，小孩離開滑板

D.小孩離開滑板時的速度大小為0.8m/s

8.如圖甲所示，光滑斜面上有固定擋板A,斜面上疊放著小物塊B和薄木板C,木板下端位于擋板A處,

整體處于靜止狀態(tài)。木板C受到逐漸增大的沿斜面向上的拉力尸作用時，木板C的加速度a與拉力F的關

系圖象如圖乙所示，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g=10m/s2,則由圖象可知下列說法

正確的是（）

A.10N<b<15N時物塊B和木板C相對滑動

B.木板和物塊兩者間的動摩擦因數(shù)不可求出

C.由題目條件可求木板C的質(zhì)量

D.b>15N時物塊B和木板C相對滑動

【題型三】水平傳送帶模型

9.如圖所示，足夠長水平傳送帶逆時針轉動的速度大小為匕，一小滑塊從傳送帶左端以初速度大小”滑上

傳送帶，小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為〃，小滑塊最終又返回到左端。已知重力加速度為g,下列說

法正確的是（）

—

A.小滑塊的加速度向右，大小為〃g

B.若%<%,小滑塊返回到左端的時間為為小

4g

C.若％,匕，小滑塊返回到左端的時間為也

D.若%＞匕，小滑塊返回到左端的時間為反皿-

2〃g-

10.一水平傳送帶長L=16m,以恒定速度v=4m/s向右勻速運動，現(xiàn)在傳送帶左端每隔1s由靜止放上一個

完全相同的質(zhì)量為加=lkg的小物塊，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)〃=0］，重力加速度g取10面/,則第

1個小物塊到達傳送帶最右端后的1s內(nèi)，傳送帶對所有小物塊摩擦力的總沖量大小為（）

A.3N-sB.4N.s

C.5N-sD.6N.s

11.如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速度%=4m/s順時針運行，小物塊以匕=6m/s的初速度從傳

送帶右端滑上傳送帶。己知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為02傳送帶的長度為10m,重力加速度

g=10m/s2,考慮小物塊滑上傳送帶到離開傳送帶的過程，下列說法正確的是（）

A.小物塊從傳送帶左端滑離傳送帶

B.小物塊滑離傳送帶時的速度大小為6m/s

C.小物塊從滑上傳送帶到滑離傳送帶經(jīng)歷的時間為6.25s

D.小物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為17m

12.如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率匕運行，初速度大小為V?的小物塊從與傳送帶等高的光

滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的VI圖象（以

地面為參考系）如圖乙所示。已知內(nèi)〉匕，物塊和傳送帶間的動摩擦因數(shù)為〃，物塊的質(zhì)量為機。則（）

B.04時間內(nèi)，小物塊的加速度方向先向右后向左

c.o時間內(nèi)，因摩擦產(chǎn)生的熱量為〃mg1&+G+殍］

D.0馬時間內(nèi)，物塊在傳送帶上留下的劃痕為號

【題型四】傾斜傳送帶模型

13.如圖甲所示，是一段傾角為。=30。的傳送帶，一個可以看作質(zhì)點，質(zhì)量為〃z=lkg的物塊，以沿

傳動帶向下的速度%=4m/s從〃點開始沿傳送帶運動。物塊運動過程的部分VT圖像如圖乙所示，取

g=10m/s2,貝I]()

A.物塊最終從傳送帶N點離開

B.物塊將在4.8s時回到原處

C.物塊與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為也

2

D.傳送帶的速度v=lm/s,方向沿斜面向下

14.（2024?湖北?二模）如今網(wǎng)上購物非常流行，快遞公司把郵件送到家里，消費者足不出戶就可以購買到

想要的商品。如圖是某快遞公司分揀郵件的傾斜傳輸裝置：傳送帶A、B間長度為￡=10m,傾角為。=30。，

正以恒定速率v=5m/s順時針運轉?，F(xiàn)將一質(zhì)量為根=lkg的郵件（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶底端A點，

則郵件從A運動到8過程中，傳送帶對郵件的沖量大小為（已知郵件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為"=且，

2

15.如圖所示，一足夠長的傾斜傳送帶以恒定的速率逆時針轉動，某時刻在傳送帶上適當?shù)奈恢梅派暇哂?/p>

一定初速度的小物塊，如圖所示。取沿傳送帶向下的方向為正方向，則下列VT圖中不可熊描述小物塊在

一、單選題

1.（2024?重慶?二模）如圖，將一質(zhì)量為機=10g、長度為/=20cm的長方形硬紙板放在水平桌面上，左端一

小部分伸出桌外。將一質(zhì)量為也為10g的橡皮擦（可視為質(zhì)點）置于紙板的正中間，用手指將紙板水平彈

出，紙板瞬間獲得初速度%=lm/s。已知橡皮擦與紙板、桌面間的動摩擦因數(shù)均為41=0」，紙板與桌面間

的動摩擦因數(shù)為4=02,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s?。則（）

硬紙板

水平桌面

A.彈出紙板后瞬間，紙板的加速度大小為2m/s2

B.橡皮擦與紙板達到相同速度后，一直與紙板相對靜止

C.最終橡皮擦不會脫離紙板

D.因橡皮擦與紙板摩擦而產(chǎn)生的熱量為高J

2.平板小車靜止放在水平地面上，箱子以一定的水平初速度從左端滑上平板車，箱子和車之間有摩擦，地

面對小車的阻力可忽略，當它們的速度相等時，箱子和平板車的位置情況可能是（）

3.如圖所不，質(zhì)量為m的長木板A放在光滑的水平面上，物塊B、C放在長木板上。物塊B的質(zhì)量也為m.

B、C與A間的動摩擦因數(shù)均為4,A、B、C均處于靜止狀態(tài)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速

度為g?，F(xiàn)給物塊B施加一個水平向右的拉力F,則下列判斷正確的是（）

F

二:〃〃以〃

////7/7///////////////////////////

A.當尸足夠小時，A仍保持靜止狀態(tài)

B.當拉力尸=〃mg時，物塊B與A剛好要發(fā)生相對滑動

C.當物塊C的質(zhì)量足夠小時，C與A會發(fā)生相對滑動

D.當物塊C的質(zhì)量也為機時，物塊C能獲得的最大加速度為

4.（2024?山東青島?一模）如圖是貨物輸送裝置示意圖，載物平臺M架在兩根完全相同、軸線在同一水平面

內(nèi)的平行長圓柱上，平臺重心與兩圓柱等距，貨物機放在平臺正中間。兩圓柱以角速度。=20rad/s繞軸線

做相反方向轉動?，F(xiàn)沿平行于軸線的方向給平臺施加尸=10N的恒力，使平臺從靜止開始沿軸線運動。已知

平臺質(zhì)量M=4kg,平臺與兩圓柱間的動摩擦因數(shù)均為4=0.2,貨物質(zhì)量機=lkg,與平臺間的動摩擦因數(shù)

〃2=0.3,圓柱半徑r=4cm,重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）

A.貨物與平臺一起做勻加速直線運動

B.當平臺速度v=0.6m/s時，貨物加速度為2m/s2

C.當平臺速度v=0.6m/s時，貨物加速度為0.8m/s2

D.若施加的恒力/<10N,平臺將保持靜止

5.如圖所示為速凍食品加工廠生產(chǎn)和包裝餃子的一道工序，餃子由水平傳送帶運送至下一環(huán)節(jié)。將餃子無

初速度的輕放在傳送帶上，傳送帶足夠長且以速度v勻速轉動，餃子與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加

速度為g,不考慮餃子之間的相互作用力和空氣阻力。關于餃子在水平傳送帶上運動的過程中，下列說法正

確的是（）

A.傳送帶的速度越快，餃子的加速度越大

B.餃子相對與傳送帶的位移為工

4g

C.餃子由靜止開始加速到與傳送帶速度相等的過程中，增加的動能等于因摩擦產(chǎn)生的熱量

D.傳送帶因傳送餃子多消耗的電能等于餃子增加的動能

6.在機場、車站常用傳送帶來傳送旅客的包裹，在傳送過程中同時對包裹進行安檢。將一個包裹（可視為質(zhì)

點）輕放在水平傳送帶的左端，同時啟動傳送帶，傳送帶向右做初速度為0的勻加速直線運動。包裹和傳送

帶的速度一時間圖像如圖所示，1=5s時包裹運動到傳送帶的右端。下列說法正確的是（）

A.圖線I反映的是包裹的運動

B.包裹和傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.16

C.傳送帶的長度為20m

D.包裹相對傳送帶滑動的距離為7.5m

7.傳送帶是物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化的傳送用具，可以替代人工搬運，節(jié)省人力物力。一水平傳送帶

兩端相距36m,物料與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2。物料從一端輕放上傳送帶，被傳送至另一端。當傳送

帶分別以8m/s和16m/s的速度大小勻速運動時，取重力加速度大小g=10m/s2,物料通過傳送帶的時間差

為（）

A.0.5sB.IsC.2.5sD.4s

8.如圖甲所示，一糧食儲備倉庫工人正利用傳送帶運送貨物，以恒定速率vo逆時針運行的傳送帶與水平面

的夾角0=37。，轉軸間距乙=3.5m。工人將貨物（可視為質(zhì)點）沿傳送方向以速度v/=L5m/s從傳送帶頂端推

下,/=4.5s時貨物運動到傳送帶底端，貨物在傳送帶上運動的v-t圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,

重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力，則（）

A.r=2.5s時，貨物所受摩擦力方向改變

B.貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4

C.傳送帶運行的速度大小為0.5m/s

D.貨物向下運動過程中所具有的機械能先減小后不變

9.快遞員通過傳送帶和一段光滑圓弧軌道把包裹從低處送到高處的車廂，傳送帶傾角為￡=30。，傳送帶

端距離L=5.1m,始終以速度v=2m/s勻速順時針轉動，傳送帶上端與圓弧軌道6c相切于b點，be段圓

心為。，最高點為以f=0時刻，把第一個包裹輕放在傳送帶底端。，后面每隔0.5s放一個包裹，若包裹與

傳送帶間的動摩擦因數(shù)為〃=羋，每個包裹沿圓弧軌道恰好能達到。點。重力加速度g取lOm/sL下列說

B.第一個包裹在傳送帶上運動的時間為3.55s

C.圓弧軌道半徑為2僅一⑹皿

5

D.傳送帶上最多有5個包裹

10.如圖甲為皮帶輸送機簡化模型圖，皮帶輸送機傾角6=37。，順時針勻速轉動，在輸送帶下端A點無初

速放入貨物。貨物從下端A點運動到上端8點的過程中，其機械能E與位移s的關系圖像（以A位置所在

水平面為零勢能面）如圖乙所示。貨物視為質(zhì)點，質(zhì)量m=10kg,重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,

cos37°=0.8o下列說法正確的是（）

R

A.貨物與輸送帶間的動摩擦因數(shù)為0.825

B.輸送帶A、8兩端點間的距離為8m

C.貨物從下端A點運動到上端B點的時間為9s

D.皮帶輸送機因運送該貨物而多消耗的能量為585J

11.北京冬奧會后，冰雪運動越來越受人們關注，滑雪機也逐漸走進大眾生活?；C是利用電機帶動雪

毯向上運動，雪毯的質(zhì)感完全仿真滑雪場的平坦硬雪，滑雪者相對雪毯向下滑行，以達到學習和鍛煉的目

的，并且通過調(diào)整雪毯的速度或坡度，還可以模擬在滑雪場以各種速度在各種坡度的雪道滑行，如圖為一

小型滑雪機展品。已知某滑雪機坡道長L=6m,傾角6=37,在某次訓練中，一開始雪毯靜止未開啟，一

質(zhì)量能=50kg（含裝備）的滑雪者沒有做任何助力動作，恰能夠沿雪毯勻速下滑?，F(xiàn)開啟雪毯，使雪毯始

終以速度%=6m/s向下運動，滑雪者沒有做任何助力動作，從坡道頂端由靜止滑到底端，關于該過程下列

說法正確的是（）（已知重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,不計空氣阻力）

A.滑雪板與滑雪毯間的動摩擦因數(shù)為0.5

B.滑雪者從坡道頂端由靜止滑到底端所需時間為1s

C.整個下滑過程滑雪板與雪毯之間由于摩擦而產(chǎn)生熱量為450J

D.整個過程中摩擦力對滑雪板一直做正功

12.“雪地魔毯”是滑雪場常見的一種設備，它類似于機場的傳送帶,主要用于將乘客從雪道底端運送到頂端。

一名穿戴雪具的游客，從雪道底端靜止站上“雪地魔毯”，“雪地魔毯”長L=150m,傾角。=11.6。（sin，=0.2,

cose=0.98），“雪地魔毯”以v=5m/s的速度向上滑行,經(jīng)過t=35s游客滑到“雪地魔毯”的頂端。g=10m/s2,

人與“雪地鷹穩(wěn),，間的動摩擦因數(shù)為一定值，不計其他阻力，則（）

A.游客在“雪地魔毯”上一直做勻加速運動

B.游客在“雪地魔毯”上勻加速運動的時間為20s

C.游客在“雪地魔毯”受到的摩擦力的方向可能改變

D.游客與“雪地魔毯”間的動摩擦因數(shù)約為0.26

二、多選題

13.如圖，物塊A、B靜置疊放在光滑水平面上，A、B上下表面水平。A、B間動摩擦因數(shù)為0」,〃久=&&

%=2kg,某時刻起B(yǎng)受到水平向右隨時間/變化的拉力P（F=L5。，A始終在B上，且最大靜摩擦力等于

滑動摩擦力，則（）

B--------?

r/////Z///Z///////////////

A.f=ls時，A的加速度大小為O.Sm/s?B.f=ls時，A、B間摩擦力大小為IN

C.r=2s時，A、B即將發(fā)生相對運動D.f=3s時，B的加速度大小為1.5m/s?

14.如圖甲所示，足夠長的木板靜置于水平地面上，木板最右端放置一可看成質(zhì)點的小物塊。在f=0時對

木板施加一水平向右的恒定拉力凡在尸的作用下物塊和木板發(fā)生相對滑動，r=ls時撤去E整個過程木

板運動的v-f圖像如圖乙所示。物塊和木板的質(zhì)量均為1kg,物塊與木板間、木板與地面間均有摩擦，最大

靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是（

A.0~1s內(nèi)物塊的加速度為0.2m/s?B.木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5

C.拉力廠的大小為21ND.物塊最終停止時的位置與木板右端的距離為3m

三、解答題

15.（2024?遼寧丹東?模擬預測）如圖所示，長木板靜止放置在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為機的物塊（視為

質(zhì)點）靜止放置在長木板的最右端，長木板的上表面光滑，下表面與地面之間的動摩擦因數(shù)為〃，現(xiàn)讓長

木板與木塊瞬間同時獲得一個水平向左的速度％,經(jīng)過一段時間長木板停止運動時木塊正好從長木板的左

端脫離。已知長木板的長度為2=其，重力加速度為g,求：

（1）長木板的運動時間以及長木板的質(zhì)量；

（2）長木板與地面間的摩擦生熱以及長木板從運動到停止克服摩擦力做功的平均功率。

匕

v光滑m

Kwwwwxwwxxwwxwwwwx\\\

粗糙

16.（23-24高三上?云南曲靖?階段練習）如圖所示，兩個完全相同的質(zhì)量為根的木板A、B置于水平地面上，

它們的間距s=2.88m,質(zhì)量為2加，大小可忽略的物塊C置于A板的左端，C與A之間的動摩擦因數(shù)為

A=0.22,A、B與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為〃2=010,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。開始時，三個

2

物體處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)給C施加一個水平向右、大