4.5牛顿运动定律的应用同步练习能力提升-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 4.5牛顿运动定律的应用同步练习能力提升-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 596.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-25 11:47:05 | ||
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文档简介
4.5牛顿运动定律的应用同步练习能力提升-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册
练习
一、单选题，共10小题
1．如图所示，两物块置于水平地面上，其质量分别为3m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对2m物块施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（ ）
A． B． C． D．
2．打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示。设每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等
B．最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用
C．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为μ2（2mg+F）
D．只要满足μ1＜μ2，“每次只进一张纸”一定能做到
3．如图所示，小球A、B、C分别通过轻杆D、绕过滑轮的细线及轻弹簧2相连接，球A又通过轻弹簧1与地面相连接，小球C放在倾角为的光滑斜面上，细线与斜面平行，系统处于静止状态。假设在撤去轻杆D时小球受到的其他力不受影响，下列说法正确的是（ ）
A．若撤去轻杆瞬间小球A处于失重状态，则B、C均处于超重状态
B．若撤去轻杆瞬间小球A处于失重状态，则弹簧1一定处在原长状态
C．在撤去轻杆瞬间A、B、C三球总有两球处于同样的超重或失重状态
D．若在撤去轻杆瞬间A、B两球一个处于超重状态，则另一个一定处于失重状态
4．一辆小车沿水平面始终做匀变速直线运动。一根细线的上端固定在车顶，下端系一个小球M，稳定时，细线的位置如图所示，P点为小球正下方小车地板上的点。某时刻细线突然断裂，小球第一次落到小车的地板上Q点（Q点未标出，该过程小车的运动方向没有变，小球没有跟左右两壁相碰，不计空气阻力）。则下列说法正确的是（ ）
A．无论小车向左运动还是向右运动，Q点都一定在P点的左侧
B．无论小车向左运动还是向右运动，Q点都一定在P点的右侧
C．若小车向左运动，则Q点一定在P点的左侧
D．若小车向右运动，则Q点一定在P点的左侧
5．如图所示，物体A的上、下表面均与斜面平行，A与C之间的动摩擦因数为，A与B间的动摩擦因数为，且有；若将A单独放在斜面C上物块A加速下滑，若将质量也为m的物体B叠放在物体A上，由静止释放，则（ ）
A．物体A下滑的加速度变大 B．物块A、B间摩擦力大小为0
C．物块A、B间摩擦力大小为 D．物块A、B间摩擦力大小为
6．如图所示，一辆汽车在平直的公路上以22.5 m/s的速度行驶，车内用细绳悬挂一小球。刹车时，汽车做匀减速运动，小球稳定时细线与竖直方向的夹角恒为θ=37°。已知sin37°=0.6， cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2，则汽车在刹车后4 s内的位移大小为（ ）
A．30m B．33.75m C．40m D．42.75m
7．如图所示，互不黏合的A、B两物体紧贴放在水平地面上，t=0时，水平作用力F1、F2分别作用于A、B上，其中，。已知A、B与地面间的动摩擦因数分别为0.4、0.1，A、B两物体质量分别为4kg、6kg。则下列说法错误的是（ ）
A．A物体先向右运动，再反向向左运动
B．当两物体速度达到24m/s，A、B将分离
C．t=2s时，A物体的加速度大小为11m/s2
D．t=5s时，A物体的加速度大小为2m/s2
8．如图是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动。如果电梯中载人的质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，h为（ ）
A． B． C． D．
9．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由题给数据可以得出（ ）
A．木板的质量为0.1kg
B．2～4s内，力F的大小为0.4N
C．0～2s内，力F的大小保持不变
D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
10．如图所示，竖直墙上的A点与水平地面上的M点到墙角的距离相等，C点在M点正上方与A点等高，某时刻同时由静止释放a、b、c三个小球，c球由C点自由下落，a、b两球分别沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动，它们运动到M点所用时间分别为ta、tb、tc，下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多选题，共5小题
11．如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，连接物体a的细线与斜面C平行，物体b与a处于同一水平高度，此时物体a恰好静止在倾角为的斜面C上．某时刻剪断细线，物体α、b开始运动，C仍然静止．设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，，，（不计空气阻力）．则在剪断细线后（ ）
A．物体a、b运动到水平面的时间相等
B．a的加速度大小为
C．a受到的摩擦力与剪断细线前相同
D．地面对C的摩擦力比剪断细线前小
12．物块A、B形状和大小均相同，物块A的质量为M，斜面光滑且固定。将A、B用轻绳通过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子在各处均平行于倾角为的斜面，A恰好能静止在斜面上。若互换两物块位置，按图乙放置并由静止释放A，则下列结论正确的是（已知重力加速度为g）（ ）
A．物块B的质量为
B．甲、乙两图中，轻绳的张力大小相等
C．乙图中，A的加速度大小为
D．乙图中，A运动的加速度大小为
13．如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、和，物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为F的水平外力推动使三者一起向右运动，记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是（ ）
A．若，则 B．若，则
C．若，则 D．若，则
14．物体A和物体B叠放在光滑水平面上静止，如图所示。已知mA=4kg，mB=10kg，A，B间的最大静摩擦力fm=20N。现用一水平向右的拉力F作用在A上，则（ ）
A．当F=20N时，A对B的摩擦力大小是20N
B．当F<20N时，A，B都静止
C．只要F>28N，A，B间就发生相对运动
D．无论F多大，B的加速度不超过2m/s2
15．如图所示，一重为G的物体被一水平力（k为恒量，t为时间）压在竖直墙壁上（足够高），物体从时刻开始下滑，物体运动过程的受到的摩擦力Ff随时间t变化图像如图所示，不计空气阻力，下列关于物体下滑过程中说法错误的是（ ）
A． 时刻后物体做匀加速直线运动
B． 时刻物体的速度最大
C． 时间内物体的加速度逐渐变大
D．物体与墙面的动摩擦因数为
三、填空题，共3小题
16．质量为M的长木板静止于光滑水平面上，质量为m的木块以初速度从左向右水平滑上长木板。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ，木块在长木板上滑动的过程中，长木板的加速度大小等于__________m/s2，方向为__________。（重力加速度用g表示）
17．如图所示，在光滑水平地面上，小车的质量为M，在水平向右的推力F作用下，正在向右匀加速运动。一个质量为m的木块紧靠在车的前端相对于车恰好保持静止，小车与木块之间的动摩擦因素为，重力加速度为g，则木块与小车之间的摩擦力f大小为______，推力F的大小为________。
18．某兴趣小组，通过手持挡板(挡板装有压力传感器等仪器，没有画出)运动观察挡板弹力变化情况。如图所示，在倾角为θ的足够长的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧(在弹性限度内)，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变。重力加速度为g。
(1)若手持挡板A以加速度a沿斜面匀加速下滑,从挡板开始运动到小球与挡板分离挡板上压力传感器的示数______（选填“逐渐变大”、“保持不变”、“逐渐变小”），加速度a的取值应满足______；（用题中给出的有关物理量写出最简表达式）
(2)若手持挡板A以加速度a沿斜面匀加速下滑，从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间t=______； (用题中给出的物理量写出最简表达式)
(3)根据（1）中的条件，若取θ=53°，取g=10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。为保证实验顺利进行，现给出三个加速度a值，你认为兴趣小组应选的加速度是______；
A．a=8.0m/s2 B．a=12.0m/s2 C. a=4.0m/s2
(4)根据（1）（2）（3）提供的信息和条件，若取k=9N/m，m=0.5kg. 计算出从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为______s。（计算结果保留三位有效数字）
四、解答题，共2小题
19．如图所示，倾角θ=37°的斜面上只有AB部分粗糙，其余部分都光滑。一长为L的轻杆下端固定于滑块甲上，上端与滑块乙接触但不拴接，轻杆与斜面平行。开始时按住滑块甲和乙，滑块甲在O点。现同时由静止释放两滑块，已知滑块甲质量，滑块乙质量，两滑块均可看作质点，两滑块与AB段的动摩擦因数均为μ=0.75，OA=AB=L=1.0m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取。求：
（1）滑块甲刚进入AB段时，轻杆的弹力大小；
（2）滑块乙刚离开AB段时，滑块甲还在斜面上运动，此时滑块乙和甲之间的距离（保留两位小数）。
20．“桌布挑战”是近年来最流行的网红挑战项目之一，其挑战规则是一个人用力抽走桌布，同时保证桌子上的餐具“不动”（肉眼观察不到餐具位置发生变化）。现将该挑战做如图所示的简化，在桌面上放置一块桌布，将一个可视为质点的正方体静置于桌布上，小明对桌布施加水平向右的拉力将桌布迅速抽出。若正方体和桌布的质量分别为，，正方体与桌布间的动摩擦因数为，桌布、正方体与桌面间的动摩擦因数均为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若要使正方体相对桌布静止，求拉力的最大值（结果用题干的字母表示）；
（2）若人肉眼感知物体“不动”的最大距离，正方体与桌布左端的距离，求小明完成“桌布挑战”需要提供的最小拉力。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
根据牛顿第二定律，对整体
对质量为3m的物体
联立解得轻绳的张力
故选D。
2．A
【详解】
A. 由受力分析可知，第1张纸下表面对第2张纸施加的滑动摩擦力大小为
受力分析可得打印机正常工作时，任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小均为
故A正确；
B．由整体法可知，最底层的1张纸也会受到摩擦片的静摩擦力的作用，故B错误；
C．根据平衡条件知第2张与第3张纸之间的静摩擦力大小等于第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力大小，有
f=μ2（mg+F）
故C错误；
D．第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力方向向左，大小为
F为搓纸轮对第1张纸的压力，要让纸一张一张进入则需满足
正常情况下
必有
μ1>μ2
故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．撤去轻杆瞬间，两轻弹簧的长度不变，弹力不变，因此小球 C 受力不变仍平衡，无加速度，不处于超重状态，故A错误；
B．若撤去轻杆瞬间小球A处于失重状态，表明平衡时轻杆对A有向上的拉力，若平衡时轻杆拉力小于A球重力，则弹簧1处在压缩状态，故B错误；
CD．撤去轻杆瞬间，若小球A处于超重状态，则说明轻杆对A有向下的压力，对B有向上的支持力，所以撤去轻杆时A、B所受合力方向相反，加速度方向相反，故一个超重一个失重，而C球平衡，故C错误、D正确。
故选D。
4．B
【详解】
由题图可知，系统具有向左的恒定加速度，当细线断裂后，小球在水平方向上做匀速运动，小车仍然具有向左的加速度，向左运动则加速，相同时间内小车位移大于小球位移，小球落在P点右侧；向右运动则减速，相同时间内小车位移小于小球位移，小球仍落在P点右侧。
故选B。
5．C
【详解】
A．将A单独放在斜面C上物块A加速下滑，由牛顿第二定律得
解得
将质量也为m的物体B叠放在物体A上，由静止释放，由于，则AB相对静止，对AB整体受力分析，由牛顿第二定律得
解得
则物体A下滑的加速度不变，故A错误；
BCD．对B受力分析，由牛顿第二定律得
联立解得
故BD错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】
汽车刹车时，对小球有
解得
a=7.5m/s2
因此汽车刹车时停下来的时间为
汽车在最后1s内静止，汽车在4s内的位移为
x=t=33.75m
ACD错误，B正确。
故选B。
7．C
【详解】
A．A、B两物体先向右做加速运动，后两者分离，因F1的大小和方向变化，A物体在分离以后，继续向右先加速再减速，最后反向向左做加速运动，A正确，不符合题意；
BC．A、B两物体分离前，两者以相同加速度一起向右运动，根据牛顿第二定律可得
分离瞬间，A、B间无相互作用力，但加速度大小相等，即
解得，即时，A、B分离，B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．当t=5s时，A、B两物体已分离，对A物体受力分析得
D正确，不符合题意。
故选C。
【点拨】
对应《课程标准》学科知识点：必修1中1.1机械运动与物理模型、1.2相互作用与运动定律；综合性考查落实：本题以学习探究情境为切入点，用两紧贴物体的运动为情境载体，考查牛顿运动定律、匀变速直线运动等知识；考查知识获取、思维认知的能力；落实物质观念、运动观念、模型建构、科学推理等学科核心素养。
8．D
【详解】
在电动机的牵引下，对B来说原来向下匀速运动。关闭电动机后，B将向下减速运动，A将向上减速运动，设B对A向上的拉力为T，加速度大小为a，根据牛顿第二定律，对A有
对B有
解得
所以
故选D。
9．B
【详解】
A．根据图象可知木块与木板之间的滑动摩擦力为f=0.2N，在4s后撤去外力，此时木板在水平方向上只受到滑动摩擦力的作用，此时木板的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得木板的质量
故A错误；
B．2s～4s内，木板的加速度
根据牛顿第二定律可得
解得
故B正确；
C．0～2s内，整体受力平衡，拉力F的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力增大，则力F增大，故C错误；
D．由于物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解，故D错误。
故选B。
10．ABD
【详解】
竖直墙上的A点与水平地面上的M点到墙角的距离相等，设x，则AM与水平方向夹角为45°，设BM与水平方向的夹角为α，可知α大于45°，则有
可得
由数学三角函数关系可得
tb>ta>tc，
故ABD正确，C错误。
故选ABD。
11．BD
【详解】
AB．b开始时静止，则细线的拉力
a在斜面上静止，沿斜面方向
解得
方向沿斜面向下
联立得
a沿斜面运动的加速度
a下落的位移
由
解得
b做自由落体运动，由
b落地时间
故b先落地，故A错误，B正确；
C．剪断细线前a受到的摩擦力的方向沿斜面向下，剪断细线后a受到的摩擦力的方向沿斜面向上，二者的方向不同，故C错误；
D．以组成的整体为研究对象，剪断细线前整体受到重力、地面的支持力、细线的拉力以及地面的摩擦力，沿水平方向
剪断细线后，c不动，a沿斜面向下运动，则水平方向
故D正确。
故选BD。
12．BC
【详解】
A．如图甲所示放置时，根据平衡条件
解得物块B的质量为
故A错误；
BCD．在甲图中，轻绳的张力大小
在乙图中，对整体有
对B有
解得
故BC正确，D错误。
故选BC。
13．BC
【详解】
三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动；则加速度
选R为对象，R和Q之间相互作用力
解得
选P为对象，Q与P之间相互作用力
解得
所以
即解答过程与μ是否为零无关，故
恒成立
故选BC。
14．CD
【详解】
CD．当物体A和物体B恰好不发生相对滑动时，对物体A和物体B整体，则有
对物体A，则有
联立解得
只要F>28N，A，B间就发生相对运动，无论F多大，B的加速度不超过2m/s2，CD正确；
B．当F＜28N时，A、B保持相对静止，一起向右做匀加速直线运动，B错误；
A．当F=20N＜28N时，A、B保持相对静止，则有
联立解得
A错误；
故选CD。
15．AB
【详解】
从开始，水平推力
不断增大，则物体对墙壁的压力不断增大，物体受到滑动摩擦力不断增大，开始阶段，重力大于滑动摩擦力，物体所受的合力沿墙壁向下，做加速运动，由牛顿第二定律得
知物体的加速度不断减小，做加速度逐渐减小的加速运动；当时，即时刻，有
解得
随后
物体合力沿斜面向上，由牛顿第二定律得
知物体的加速度不断减小，做加速度逐渐增大的减速运动，即时刻，物体做加速度增大的减速运动，直到静止，故时刻后，物体静止，此后物体受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于物体的重力， 故CD正确，AB错误。
本题选错误项，故选AB。
16． 水平向右
【详解】
[1][2]木块在长木板上滑动的过程中，木块对长木板的滑动摩擦力提供加速度，有
解得
木块对长木板的摩擦力方向水平向右，故长木板加速度方向水平向右。
17．
【详解】
[1]木块在竖直方向上加速度为零，受力平衡则有
[2]木块恰好相对车保持静止即有
木块的加速度为
对小车与木块组成的整体由牛顿第二定律有
18．逐渐变小 a【详解】
(1)[1][2]若手持挡板A以加速度a沿斜面匀加速下滑，开始时挡板受到的压力mgsinθ，与挡板分离时挡板受压力为零，则从挡板开始运动到小球与挡板分离挡板上压力传感器的示数逐渐变小；加速度a的取值应满足
(2)[3]当挡板与小球恰分离时满足
且
解得
(3)[4]因为
则兴趣小组应选的加速度是a=4.0m/s2，故选C。
(4)[5]将k=9N/m，m=0.5kg， a=4.0m/s2带入
可得
19．（1）0.4N；（2）1.19m
【详解】
（1）滑块甲刚进入AB段时，对甲和乙整体应用牛顿第二定律有
对滑块乙分析
联立两式解得
（2）滑块乙刚进入AB段时，滑块乙和滑块甲有共同速度设为v，由动能定理可得
因为
则滑块乙在AB段受力平衡，做匀速运动，故滑块乙匀速运动时间
滑块甲在t这段时间内沿坡道匀加速下滑，由牛顿第二定律和运动学规律可得
由以上各式解得
20．（1）；（2）
【详解】
（1）设正方体的最大加速度为a1，桌布的加速度大小为a2，对正方体、桌布分别有
正方体和桌布保持相对静止应满足
解得拉力的最大值为
（2）设正方体在桌布上运动的位移大小为x1，加速度大小为a3，时间为t1；正方体离开桌布后运动的位移大小为x2，加速度大小为a4，时间为t2；正方体从桌布上离开前，桌布的加速度大小为a5，桌布运动的位移大小为x3，有
若要完成挑战，则正方体移动的总位移必须小于或等于人肉眼感知物体“不动”的最大距离，考虑临界值
由正方体先从零开始做匀加速运动，后做匀减速运动，最终静止在桌面上，有
联立可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．如图所示，两物块置于水平地面上，其质量分别为3m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对2m物块施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（ ）
A． B． C． D．
2．打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示。设每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等
B．最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用
C．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为μ2（2mg+F）
D．只要满足μ1＜μ2，“每次只进一张纸”一定能做到
3．如图所示，小球A、B、C分别通过轻杆D、绕过滑轮的细线及轻弹簧2相连接，球A又通过轻弹簧1与地面相连接，小球C放在倾角为的光滑斜面上，细线与斜面平行，系统处于静止状态。假设在撤去轻杆D时小球受到的其他力不受影响，下列说法正确的是（ ）
A．若撤去轻杆瞬间小球A处于失重状态，则B、C均处于超重状态
B．若撤去轻杆瞬间小球A处于失重状态，则弹簧1一定处在原长状态
C．在撤去轻杆瞬间A、B、C三球总有两球处于同样的超重或失重状态
D．若在撤去轻杆瞬间A、B两球一个处于超重状态，则另一个一定处于失重状态
4．一辆小车沿水平面始终做匀变速直线运动。一根细线的上端固定在车顶，下端系一个小球M，稳定时，细线的位置如图所示，P点为小球正下方小车地板上的点。某时刻细线突然断裂，小球第一次落到小车的地板上Q点（Q点未标出，该过程小车的运动方向没有变，小球没有跟左右两壁相碰，不计空气阻力）。则下列说法正确的是（ ）
A．无论小车向左运动还是向右运动，Q点都一定在P点的左侧
B．无论小车向左运动还是向右运动，Q点都一定在P点的右侧
C．若小车向左运动，则Q点一定在P点的左侧
D．若小车向右运动，则Q点一定在P点的左侧
5．如图所示，物体A的上、下表面均与斜面平行，A与C之间的动摩擦因数为，A与B间的动摩擦因数为，且有；若将A单独放在斜面C上物块A加速下滑，若将质量也为m的物体B叠放在物体A上，由静止释放，则（ ）
A．物体A下滑的加速度变大 B．物块A、B间摩擦力大小为0
C．物块A、B间摩擦力大小为 D．物块A、B间摩擦力大小为
6．如图所示，一辆汽车在平直的公路上以22.5 m/s的速度行驶，车内用细绳悬挂一小球。刹车时，汽车做匀减速运动，小球稳定时细线与竖直方向的夹角恒为θ=37°。已知sin37°=0.6， cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2，则汽车在刹车后4 s内的位移大小为（ ）
A．30m B．33.75m C．40m D．42.75m
7．如图所示，互不黏合的A、B两物体紧贴放在水平地面上，t=0时，水平作用力F1、F2分别作用于A、B上，其中，。已知A、B与地面间的动摩擦因数分别为0.4、0.1，A、B两物体质量分别为4kg、6kg。则下列说法错误的是（ ）
A．A物体先向右运动，再反向向左运动
B．当两物体速度达到24m/s，A、B将分离
C．t=2s时，A物体的加速度大小为11m/s2
D．t=5s时，A物体的加速度大小为2m/s2
8．如图是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动。如果电梯中载人的质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，h为（ ）
A． B． C． D．
9．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由题给数据可以得出（ ）
A．木板的质量为0.1kg
B．2～4s内，力F的大小为0.4N
C．0～2s内，力F的大小保持不变
D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
10．如图所示，竖直墙上的A点与水平地面上的M点到墙角的距离相等，C点在M点正上方与A点等高，某时刻同时由静止释放a、b、c三个小球，c球由C点自由下落，a、b两球分别沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动，它们运动到M点所用时间分别为ta、tb、tc，下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多选题，共5小题
11．如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，连接物体a的细线与斜面C平行，物体b与a处于同一水平高度，此时物体a恰好静止在倾角为的斜面C上．某时刻剪断细线，物体α、b开始运动，C仍然静止．设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，，，（不计空气阻力）．则在剪断细线后（ ）
A．物体a、b运动到水平面的时间相等
B．a的加速度大小为
C．a受到的摩擦力与剪断细线前相同
D．地面对C的摩擦力比剪断细线前小
12．物块A、B形状和大小均相同，物块A的质量为M，斜面光滑且固定。将A、B用轻绳通过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子在各处均平行于倾角为的斜面，A恰好能静止在斜面上。若互换两物块位置，按图乙放置并由静止释放A，则下列结论正确的是（已知重力加速度为g）（ ）
A．物块B的质量为
B．甲、乙两图中，轻绳的张力大小相等
C．乙图中，A的加速度大小为
D．乙图中，A运动的加速度大小为
13．如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、和，物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为F的水平外力推动使三者一起向右运动，记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是（ ）
A．若，则 B．若，则
C．若，则 D．若，则
14．物体A和物体B叠放在光滑水平面上静止，如图所示。已知mA=4kg，mB=10kg，A，B间的最大静摩擦力fm=20N。现用一水平向右的拉力F作用在A上，则（ ）
A．当F=20N时，A对B的摩擦力大小是20N
B．当F<20N时，A，B都静止
C．只要F>28N，A，B间就发生相对运动
D．无论F多大，B的加速度不超过2m/s2
15．如图所示，一重为G的物体被一水平力（k为恒量，t为时间）压在竖直墙壁上（足够高），物体从时刻开始下滑，物体运动过程的受到的摩擦力Ff随时间t变化图像如图所示，不计空气阻力，下列关于物体下滑过程中说法错误的是（ ）
A． 时刻后物体做匀加速直线运动
B． 时刻物体的速度最大
C． 时间内物体的加速度逐渐变大
D．物体与墙面的动摩擦因数为
三、填空题，共3小题
16．质量为M的长木板静止于光滑水平面上，质量为m的木块以初速度从左向右水平滑上长木板。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ，木块在长木板上滑动的过程中，长木板的加速度大小等于__________m/s2，方向为__________。（重力加速度用g表示）
17．如图所示，在光滑水平地面上，小车的质量为M，在水平向右的推力F作用下，正在向右匀加速运动。一个质量为m的木块紧靠在车的前端相对于车恰好保持静止，小车与木块之间的动摩擦因素为，重力加速度为g，则木块与小车之间的摩擦力f大小为______，推力F的大小为________。
18．某兴趣小组，通过手持挡板(挡板装有压力传感器等仪器，没有画出)运动观察挡板弹力变化情况。如图所示，在倾角为θ的足够长的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧(在弹性限度内)，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变。重力加速度为g。
(1)若手持挡板A以加速度a沿斜面匀加速下滑,从挡板开始运动到小球与挡板分离挡板上压力传感器的示数______（选填“逐渐变大”、“保持不变”、“逐渐变小”），加速度a的取值应满足______；（用题中给出的有关物理量写出最简表达式）
(2)若手持挡板A以加速度a沿斜面匀加速下滑，从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间t=______； (用题中给出的物理量写出最简表达式)
(3)根据（1）中的条件，若取θ=53°，取g=10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。为保证实验顺利进行，现给出三个加速度a值，你认为兴趣小组应选的加速度是______；
A．a=8.0m/s2 B．a=12.0m/s2 C. a=4.0m/s2
(4)根据（1）（2）（3）提供的信息和条件，若取k=9N/m，m=0.5kg. 计算出从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为______s。（计算结果保留三位有效数字）
四、解答题，共2小题
19．如图所示，倾角θ=37°的斜面上只有AB部分粗糙，其余部分都光滑。一长为L的轻杆下端固定于滑块甲上，上端与滑块乙接触但不拴接，轻杆与斜面平行。开始时按住滑块甲和乙，滑块甲在O点。现同时由静止释放两滑块，已知滑块甲质量，滑块乙质量，两滑块均可看作质点，两滑块与AB段的动摩擦因数均为μ=0.75，OA=AB=L=1.0m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取。求：
（1）滑块甲刚进入AB段时，轻杆的弹力大小；
（2）滑块乙刚离开AB段时，滑块甲还在斜面上运动，此时滑块乙和甲之间的距离（保留两位小数）。
20．“桌布挑战”是近年来最流行的网红挑战项目之一，其挑战规则是一个人用力抽走桌布，同时保证桌子上的餐具“不动”（肉眼观察不到餐具位置发生变化）。现将该挑战做如图所示的简化，在桌面上放置一块桌布，将一个可视为质点的正方体静置于桌布上，小明对桌布施加水平向右的拉力将桌布迅速抽出。若正方体和桌布的质量分别为，，正方体与桌布间的动摩擦因数为，桌布、正方体与桌面间的动摩擦因数均为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若要使正方体相对桌布静止，求拉力的最大值（结果用题干的字母表示）；
（2）若人肉眼感知物体“不动”的最大距离，正方体与桌布左端的距离，求小明完成“桌布挑战”需要提供的最小拉力。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
根据牛顿第二定律，对整体
对质量为3m的物体
联立解得轻绳的张力
故选D。
2．A
【详解】
A. 由受力分析可知，第1张纸下表面对第2张纸施加的滑动摩擦力大小为
受力分析可得打印机正常工作时，任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小均为
故A正确；
B．由整体法可知，最底层的1张纸也会受到摩擦片的静摩擦力的作用，故B错误；
C．根据平衡条件知第2张与第3张纸之间的静摩擦力大小等于第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力大小，有
f=μ2（mg+F）
故C错误；
D．第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力方向向左，大小为
F为搓纸轮对第1张纸的压力，要让纸一张一张进入则需满足
正常情况下
必有
μ1>μ2
故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．撤去轻杆瞬间，两轻弹簧的长度不变，弹力不变，因此小球 C 受力不变仍平衡，无加速度，不处于超重状态，故A错误；
B．若撤去轻杆瞬间小球A处于失重状态，表明平衡时轻杆对A有向上的拉力，若平衡时轻杆拉力小于A球重力，则弹簧1处在压缩状态，故B错误；
CD．撤去轻杆瞬间，若小球A处于超重状态，则说明轻杆对A有向下的压力，对B有向上的支持力，所以撤去轻杆时A、B所受合力方向相反，加速度方向相反，故一个超重一个失重，而C球平衡，故C错误、D正确。
故选D。
4．B
【详解】
由题图可知，系统具有向左的恒定加速度，当细线断裂后，小球在水平方向上做匀速运动，小车仍然具有向左的加速度，向左运动则加速，相同时间内小车位移大于小球位移，小球落在P点右侧；向右运动则减速，相同时间内小车位移小于小球位移，小球仍落在P点右侧。
故选B。
5．C
【详解】
A．将A单独放在斜面C上物块A加速下滑，由牛顿第二定律得
解得
将质量也为m的物体B叠放在物体A上，由静止释放，由于，则AB相对静止，对AB整体受力分析，由牛顿第二定律得
解得
则物体A下滑的加速度不变，故A错误；
BCD．对B受力分析，由牛顿第二定律得
联立解得
故BD错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】
汽车刹车时，对小球有
解得
a=7.5m/s2
因此汽车刹车时停下来的时间为
汽车在最后1s内静止，汽车在4s内的位移为
x=t=33.75m
ACD错误，B正确。
故选B。
7．C
【详解】
A．A、B两物体先向右做加速运动，后两者分离，因F1的大小和方向变化，A物体在分离以后，继续向右先加速再减速，最后反向向左做加速运动，A正确，不符合题意；
BC．A、B两物体分离前，两者以相同加速度一起向右运动，根据牛顿第二定律可得
分离瞬间，A、B间无相互作用力，但加速度大小相等，即
解得，即时，A、B分离，B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．当t=5s时，A、B两物体已分离，对A物体受力分析得
D正确，不符合题意。
故选C。
【点拨】
对应《课程标准》学科知识点：必修1中1.1机械运动与物理模型、1.2相互作用与运动定律；综合性考查落实：本题以学习探究情境为切入点，用两紧贴物体的运动为情境载体，考查牛顿运动定律、匀变速直线运动等知识；考查知识获取、思维认知的能力；落实物质观念、运动观念、模型建构、科学推理等学科核心素养。
8．D
【详解】
在电动机的牵引下，对B来说原来向下匀速运动。关闭电动机后，B将向下减速运动，A将向上减速运动，设B对A向上的拉力为T，加速度大小为a，根据牛顿第二定律，对A有
对B有
解得
所以
故选D。
9．B
【详解】
A．根据图象可知木块与木板之间的滑动摩擦力为f=0.2N，在4s后撤去外力，此时木板在水平方向上只受到滑动摩擦力的作用，此时木板的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得木板的质量
故A错误；
B．2s～4s内，木板的加速度
根据牛顿第二定律可得
解得
故B正确；
C．0～2s内，整体受力平衡，拉力F的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力增大，则力F增大，故C错误；
D．由于物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解，故D错误。
故选B。
10．ABD
【详解】
竖直墙上的A点与水平地面上的M点到墙角的距离相等，设x，则AM与水平方向夹角为45°，设BM与水平方向的夹角为α，可知α大于45°，则有
可得
由数学三角函数关系可得
tb>ta>tc，
故ABD正确，C错误。
故选ABD。
11．BD
【详解】
AB．b开始时静止，则细线的拉力
a在斜面上静止，沿斜面方向
解得
方向沿斜面向下
联立得
a沿斜面运动的加速度
a下落的位移
由
解得
b做自由落体运动，由
b落地时间
故b先落地，故A错误，B正确；
C．剪断细线前a受到的摩擦力的方向沿斜面向下，剪断细线后a受到的摩擦力的方向沿斜面向上，二者的方向不同，故C错误；
D．以组成的整体为研究对象，剪断细线前整体受到重力、地面的支持力、细线的拉力以及地面的摩擦力，沿水平方向
剪断细线后，c不动，a沿斜面向下运动，则水平方向
故D正确。
故选BD。
12．BC
【详解】
A．如图甲所示放置时，根据平衡条件
解得物块B的质量为
故A错误；
BCD．在甲图中，轻绳的张力大小
在乙图中，对整体有
对B有
解得
故BC正确，D错误。
故选BC。
13．BC
【详解】
三物块靠在一起，将以相同加速度向右运动；则加速度
选R为对象，R和Q之间相互作用力
解得
选P为对象，Q与P之间相互作用力
解得
所以
即解答过程与μ是否为零无关，故
恒成立
故选BC。
14．CD
【详解】
CD．当物体A和物体B恰好不发生相对滑动时，对物体A和物体B整体，则有
对物体A，则有
联立解得
只要F>28N，A，B间就发生相对运动，无论F多大，B的加速度不超过2m/s2，CD正确；
B．当F＜28N时，A、B保持相对静止，一起向右做匀加速直线运动，B错误；
A．当F=20N＜28N时，A、B保持相对静止，则有
联立解得
A错误；
故选CD。
15．AB
【详解】
从开始，水平推力
不断增大，则物体对墙壁的压力不断增大，物体受到滑动摩擦力不断增大，开始阶段，重力大于滑动摩擦力，物体所受的合力沿墙壁向下，做加速运动，由牛顿第二定律得
知物体的加速度不断减小，做加速度逐渐减小的加速运动；当时，即时刻，有
解得
随后
物体合力沿斜面向上，由牛顿第二定律得
知物体的加速度不断减小，做加速度逐渐增大的减速运动，即时刻，物体做加速度增大的减速运动，直到静止，故时刻后，物体静止，此后物体受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于物体的重力， 故CD正确，AB错误。
本题选错误项，故选AB。
16． 水平向右
【详解】
[1][2]木块在长木板上滑动的过程中，木块对长木板的滑动摩擦力提供加速度，有
解得
木块对长木板的摩擦力方向水平向右，故长木板加速度方向水平向右。
17．
【详解】
[1]木块在竖直方向上加速度为零，受力平衡则有
[2]木块恰好相对车保持静止即有
木块的加速度为
对小车与木块组成的整体由牛顿第二定律有
18．逐渐变小 a
(1)[1][2]若手持挡板A以加速度a沿斜面匀加速下滑，开始时挡板受到的压力mgsinθ，与挡板分离时挡板受压力为零，则从挡板开始运动到小球与挡板分离挡板上压力传感器的示数逐渐变小；加速度a的取值应满足
(2)[3]当挡板与小球恰分离时满足
且
解得
(3)[4]因为
则兴趣小组应选的加速度是a=4.0m/s2，故选C。
(4)[5]将k=9N/m，m=0.5kg， a=4.0m/s2带入
可得
19．（1）0.4N；（2）1.19m
【详解】
（1）滑块甲刚进入AB段时，对甲和乙整体应用牛顿第二定律有
对滑块乙分析
联立两式解得
（2）滑块乙刚进入AB段时，滑块乙和滑块甲有共同速度设为v，由动能定理可得
因为
则滑块乙在AB段受力平衡，做匀速运动，故滑块乙匀速运动时间
滑块甲在t这段时间内沿坡道匀加速下滑，由牛顿第二定律和运动学规律可得
由以上各式解得
20．（1）；（2）
【详解】
（1）设正方体的最大加速度为a1，桌布的加速度大小为a2，对正方体、桌布分别有
正方体和桌布保持相对静止应满足
解得拉力的最大值为
（2）设正方体在桌布上运动的位移大小为x1，加速度大小为a3，时间为t1；正方体离开桌布后运动的位移大小为x2，加速度大小为a4，时间为t2；正方体从桌布上离开前，桌布的加速度大小为a5，桌布运动的位移大小为x3，有
若要完成挑战，则正方体移动的总位移必须小于或等于人肉眼感知物体“不动”的最大距离，考虑临界值
由正方体先从零开始做匀加速运动，后做匀减速运动，最终静止在桌面上，有
联立可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页