格物学 力学牛顿运动定律的综合应用

牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题-牛顿运动定律的综合应用知识点回顾进阶单选题自测题解析-河南省等高中物理,平均正确率34.00000000000001%

2025-06-28
牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题-牛顿运动定律的综合应用知识点回顾进阶单选题自测题解析-河南省等高中物理,平均正确率34.00000000000001%
1、['动能定理的综合应用', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率40.0%如图所示,质量为$${{M}}$$、长度为$${{L}}$$的木板静止在光滑的水平面上,质量为$${{m}}$$的小物体$${{(}}$$可视为质点$${{)}}$$放在木板上最左端,现用一水平恒力$${{F}}$$作用在小物体上,使物体从静止开始做匀加速直线运动。已知物体和木板之间的摩擦力为$${{f}}$$、当物体滑到木板的最右端时,木板运动的距离为$${{x}}$$,则在此过程中$${{(}{)}}$$

A.物体到达木板最右端时具有的动能为$$( F+f ) ( L+x )$$

B.物体到达木板最右端时,木板具有的动能为$${{f}{x}}$$

C.物体克服摩擦力所做的功为$${{f}{L}}$$

D.物体和木板增加的动能之和为$${{F}{x}}$$

2、['a-t图像', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率40.0%如图所示,在光滑水平面上有一质量为$${{m}_{1}}$$的足够长的木板,其上叠放一质量为$${{m}_{2}}$$的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间$${{t}}$$增大的水平力$$F=k t ( k$$是常数),木板和木块加速度的大小分别为$${{a}_{1}}$$和$${{a}_{2}}$$.如图所示反映$${{a}_{1}}$$和$${{a}_{2}}$$变化的图线中正确的是(

A

A.

B.

C.

D.

3、['动力学中的整体法与隔离法', '从受力确定运动情况', '平衡状态的定义及条件', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率40.0%如图所示,质量为$${{m}_{1}}$$

C

A.长木板受到地面的摩擦力大小一定为$$\mu_{2} ~^{( \textit{m}_{1}+m_{2} )} ~ g$$

B.由整体法可知长木板受到地面的摩擦力大小一定为$${{F}}$$

C.无论怎样改变$${{F}}$$的大小,长木板都不可能运动

D.增大$${{F}}$$的大小,长木板可能会运动

4、['用牛顿运动定律分析斜面体模型', '匀变速直线运动的位移与时间的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系', '从受力确定运动情况', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题', '摩擦力做功']

正确率19.999999999999996%如图所示,工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的$${{C}}$$

D

A.当速度$${{v}}$$一定时,角$${{θ}}$$越大,运送时间越短

B.当倾角$${{θ}}$$一定时,改变速度$${{v}}$$,运送时间不变

C.当倾角$${{θ}}$$和速度$${{v}}$$一定时,货物质量$${{m}}$$越大,皮带上留下的痕迹越长

D.当倾角$${{θ}}$$和速度$${{v}}$$一定时,货物质量$${{m}}$$越大,皮带上摩擦产生的热越多

5、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率40.0%如图所示,长木板静止于光滑水平地面,滑块叠放在木板右端,现对木板施加水平恒力,使它们向右运动,当滑块与木板分离时,滑块相对地面的位移为$${{x}}$$

A

A.$${{x}}$$变小,$${{v}}$$变小

B.$${{x}}$$变大,$${{v}}$$变大

C.$${{x}}$$变小,$${{v}}$$变大

D.$${{x}}$$变大,$${{v}}$$变小

6、['动力学中的整体法与隔离法', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题', '用牛顿运动定律分析绳、杆等连接体问题', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率40.0%如图甲所示,在光滑水平面上,静止放置一质量$${{M}}$$

B

A.长木板的质量$$M=2 k g$$

B.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为$${{0}{.}{4}}$$

C.当$${{F}{=}{{1}{4}}{N}}$$时,长木板的加速度大小为$${{3}{m}{/}{{s}^{2}}}$$

D.当$${{F}}$$增大时,小滑块的加速度一定增大

7、['动力学中的整体法与隔离法', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题', '用牛顿运动定律分析绳、杆等连接体问题', '静摩擦力']

正确率40.0%

物体 $${{A}}$$ 放在物体 $${{B}}$$ 上,物体 $${{B}}$$ 放在光滑的水平面上,已知 $$m_{A}=6 k g$$ , $$m_{B}=2 k g$$ , $${{A}}$$ , $${{B}}$$ 间动摩擦因数 $${{μ}{=}{{0}{.}{2}}}$$ ,如图。现用一水平向右的拉力 $${{F}}$$ 作用于物体 $${{A}}$$ 上, $$g=1 0 m / s^{2}$$ ,则下列说法中正确的是 $${{(}{)}}$$


B

A.当拉力$${{F}{<}{{1}{2}}{N}}$$时,$${{A}}$$静止不动

B.当拉力$${{F}{=}{{1}{6}}{N}}$$时,$${{A}}$$对$${{B}}$$的摩擦力等于$${{4}{N}}$$

C.当拉力$${{F}{>}{{1}{6}}{N}}$$时,$${{A}}$$一定相对$${{B}}$$滑动

D.无论拉力$${{F}}$$多大,$${{A}}$$相对$${{B}}$$始终静止

8、['直线运动的综合应用', '匀变速直线运动的位移与时间的关系', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率0.0%如图所示,将一实心木块置于桌面上的一张纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,木块的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若本实验中,木块和纸板的质量分别为$$m_{1}=1 0 0 g$$和$$m_{2}=5 g$$,各接触面间的动摩擦因数均为$${{μ}{=}{{0}{.}{2}}}$$,木块与纸板左端的距离$${{d}{=}{{0}{.}{1}}{m}}$$,若木块移动的距离超过$$l=0. 0 0 2 m$$,人眼就能感知,忽略木块的体积因素影响,$${{g}}$$取$$1 0 m / s^{2}$$,为确保木块移动不被人感知,纸板所需的拉力至少是$${{(}{)}}$$

A

A.$$\mathrm{1. 4 2 N}$$

B.$$2. 2 4 N$$

C.$$2 2. 4 N$$

D.

9、['牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率40.0%由同种材料制成的物体$${{A}}$$和$${{B}}$$放在足够长的木板上,随木板一起以速度$${{v}}$$向右做匀速直线运动,如图所示.已知物体$${{A}}$$的质量大于$${{B}}$$的质量.某时刻木板突然停止运动,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.若木板光滑,物体$${{A}}$$和$${{B}}$$之间的距离将增大

B.若木板光滑,物体$${{A}}$$和$${{B}}$$之间的距离将减小

C.若木板粗糙,物体$${{A}}$$和$${{B}}$$一定会相碰

D.无论木板是光滑还是粗糙,物体$${{A}}$$和$${{B}}$$之间的距离保持不变

10、['动力学中的整体法与隔离法', '力的合成与分解', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题', '用牛顿运动定律分析绳、杆等连接体问题', '动力学中的图像信息题']

正确率40.0%如图甲所示,足够长的木板$${{B}}$$静置于光滑水平面上,其上表面放置小滑块$${{A}{.}}$$木板$${{B}}$$在水平拉力$${{F}}$$作用下,其加速度$${{a}}$$随拉力$${{F}}$$变化的关系图像如图乙所示,则小滑块$${{A}}$$的质量为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{4}{k}{g}}$$

B.$${{3}{k}{g}}$$

C.$${{2}{k}{g}}$$

D.$${{1}{k}{g}}$$

1. 解析:

选项分析:

A. 物体动能由合外力做功决定,合外力为 $$F - f$$,位移为 $$L + x$$,因此动能为 $$(F - f)(L + x)$$,选项错误。

B. 木板动能由摩擦力 $$f$$ 做功决定,位移为 $$x$$,因此动能为 $$f x$$,选项正确。

C. 物体克服摩擦力做功为 $$f (L + x)$$,选项错误。

D. 物体和木板增加的动能之和为 $$F(L + x) - f L$$,选项错误。

正确答案:B

2. 解析:

初始阶段,木块和木板一起运动,加速度相同,$$a_1 = a_2 = \frac{F}{m_1 + m_2}$$。

当 $$F$$ 增大到超过最大静摩擦力时,木块开始相对滑动,此时 $$a_1 = \frac{f}{m_1}$$(恒定),$$a_2 = \frac{F - f}{m_2}$$(随 $$F$$ 增大而增大)。

图线应显示初始阶段 $$a_1 = a_2$$ 线性增长,之后 $$a_1$$ 恒定,$$a_2$$ 继续增长。

正确答案:A

3. 解析:

长木板受到地面的摩擦力为 $$\mu_2 (m_1 + m_2) g$$,选项 A 正确。

整体法分析时,地面摩擦力平衡外力 $$F$$,选项 B 错误。

由于地面摩擦力存在,长木板不会运动,选项 C 正确,D 错误。

正确答案:C

4. 解析:

A. 当 $$v$$ 一定时,倾角 $$\theta$$ 越大,货物沿皮带的分速度越大,运送时间越短,选项正确。

B. 当 $$\theta$$ 一定时,改变 $$v$$ 会影响运送时间,选项错误。

C. 痕迹长度与相对运动有关,与质量无关,选项错误。

D. 摩擦产生的热与摩擦力做功有关,与质量无关,选项错误。

正确答案:A

5. 解析:

滑块与木板分离时,滑块位移 $$x$$ 和速度 $$v$$ 取决于恒力作用时间。若恒力增大,分离时间缩短,$$x$$ 变小,但 $$v$$ 因加速度增大而变大。

正确答案:C

6. 解析:

由图乙可知,当 $$F \leq 8 N$$ 时,小滑块与木板一起运动;当 $$F > 8 N$$ 时,小滑块开始滑动。

A. 由斜率得 $$M = 2 kg$$,选项正确。

B. 动摩擦因数 $$\mu = 0.4$$,选项正确。

C. 当 $$F = 14 N$$ 时,木板加速度为 $$3 m/s^2$$,选项正确。

D. 当 $$F > 8 N$$ 后,小滑块加速度恒定,选项错误。

正确答案:D

7. 解析:

A. 当 $$F \leq \mu m_A g = 12 N$$ 时,$$A$$ 与 $$B$$ 一起静止,选项正确。

B. 当 $$F = 16 N$$ 时,$$A$$ 对 $$B$$ 的摩擦力为 $$4 N$$,选项正确。

C. 当 $$F > 12 N$$ 时,$$A$$ 可能相对 $$B$$ 滑动,但临界值需计算,选项错误。

D. 当 $$F$$ 足够大时,$$A$$ 会滑动,选项错误。

正确答案:B

8. 解析:

纸板抽出时,木块加速度 $$a_1 = \mu g = 2 m/s^2$$,位移 $$l = \frac{1}{2} a_1 t^2$$。

纸板加速度 $$a_2 = \frac{F - \mu (m_1 + m_2) g}{m_2}$$,位移 $$d + l = \frac{1}{2} a_2 t^2$$。

联立解得 $$F \geq 2.24 N$$。

正确答案:B

9. 解析:

若木板光滑,$$A$$ 和 $$B$$ 以相同速度匀速运动,距离不变,选项 D 正确。

若木板粗糙,$$A$$ 和 $$B$$ 减速相同,距离不变,选项 C 错误。

正确答案:D

10. 解析:

由图乙可知,当 $$F \leq 6 N$$ 时,$$A$$ 与 $$B$$ 一起运动;当 $$F > 6 N$$ 时,$$A$$ 开始滑动。

由斜率得 $$m_A + m_B = 4 kg$$,临界点 $$F = \mu m_A g = 6 N$$,解得 $$m_A = 2 kg$$。

正确答案:C

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