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教师选题进阶自测题解析-辽宁省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

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教师选题进阶自测题解析-辽宁省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
1、['牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率40.0%如图甲所示,水平地面上有一质量为$${{m}_{1}}$$足够长的木板,木板的右端有一质量为$${{m}_{2}}$$的物块,二者处于静止状态$${{.}{t}{=}{0}}$$时刻起,用水平向右的拉力$${{F}}$$作用在长木板上$${,{F}}$$随时间$${{t}}$$的变化关系为$$F=k t ( k$$是常数).木板和物块的加速度$${{a}}$$随时间$${{t}}$$的变化关系如图乙中的部分图线所示.已知木板与地面间的动摩擦因数为$${{μ}_{1}{,}}$$物块与木板间的动摩擦因数为$${{μ}_{2}{,}}$$最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为$${{g}}$$.则(

D

A.图乙中的②线为木板的加速度随时间的变化图像

B.图乙中的②线为物块的加速度随时间的变化图像

C.$${{t}_{1}}$$时刻对应的拉力为$${{μ}_{1}{{m}_{1}}{g}}$$

D.$${{t}_{2}}$$时刻为$$\frac{( \mu_{1}+\mu_{2} ) ( m_{1}+m_{2} ) g} {k}$$

2、['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19.999999999999996%长为$${{1}{m}}$$的平板车放在光滑水平面上,质量相等、长度也为$${{1}{m}}$$且质量分布均匀的长方体木板平齐地放在平板车上,如图所示,开始二者以共同的速度$${{5}{{m}{/}{s}}}$$在水平面上做匀速直线运动.已知木板与平板车之间的动摩擦因数为$${{0}{.}{5}{,}}$$重力加速度$${{g}}$$取$${{1}{0}{{m}{/}{s}^{2}}{,}}$$最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法不正确的是(

C

A.为避免二者之间产生相对滑动,平板车刹车的加速度不能大于$${{5}{{m}{/}{s}^{2}}}$$

B.为了避免二者之间产生相对滑动,平板车刹车的距离最小为$${{2}{5}{m}}$$

C.若平板车突然以$${{6}{{m}{/}{s}^{2}}}$$的加速度匀加速运动,则经过$${{1}{.}{4}{s}}$$木板从平板车上掉下

D.若平板车突然以$${{6}{{m}{/}{s}^{2}}}$$的加速度匀加速运动,则木板从平板车上掉下时,平板车的速度为$${{1}{1}{{m}{/}{s}}}$$

3、['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,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为$${{m}}$$,物块与木板间的动摩擦因数为$${{μ}}$$,木板与水平面间的动摩擦因数为$$\frac\mu4$$,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为$${{g}}$$。现对物块施加一水平向右的拉力$${{F}}$$,则木板的加速度$${{a}}$$的大小可能是$${{(}{)}}$$

A.$${{μ}{g}}$$

B.$${\frac{1} {2}} \mu g$$

C.$${\frac{2} {3}} \mu g$$

D.$${\frac{1} {4}} \mu g$$

4、['摩擦力', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率80.0%如图,质量$$M=4 ~ k g$$的长木板位于光滑水平面上,质量$$m=2 k g$$的物块静止在长木板上,两者之间的动摩擦因数$${{μ}{=}{{0}{.}{5}}}$$,重力加速度$${{g}}$$取$$1 0 m / s^{2}$$,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力。现对物块施加水平向右的力$${{F}}$$,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.水平力$$F_{1}=5 N$$时,物块将保持静止状态

B.水平力$$F_{2}=1 1 N$$时,物块在长木板上滑动

C.水平力$$F_{3}=1 2 N$$时,物块受到的摩擦力大小为$${{8}{N}}$$

D.水平力$$F_{4}=1 4 N$$时,长木板受到的摩擦力大小为$${{1}{0}{N}}$$

5、['牛顿第二定律', '摩擦力', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率80.0%如图所示,质量为$$m=3 k g$$的木块放在质量为$$M=1 k g$$的长木板上,开始处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为$${{μ}_{1}{=}{{0}{.}{2}}}$$,木板与地面间的动摩擦因数为$${{μ}_{2}{=}{{0}{.}{1}}}$$,当木块受到水平向右的拉力$${{F}}$$后,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是$${{1}{N}}$$

B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是$${{4}{N}}$$

C.当$${{F}{>}{{1}{2}}{N}}$$时,木块才会在木板上滑动

D.无论怎样改变$${{F}}$$的大小,木板都不可能运动

6、['滑动摩擦力大小', '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$$M=2 k g$$

C

A.无论拉力多大,铁块与木板间的摩擦力大小都是$${{2}{N}}$$

B.无论拉力多大,木板和铁块都不可能相对静止一起加速运动

C.若要在$${{1}{s}}$$内将铁块从板上拉离,最小拉力为$${{F}{=}{{1}{1}}{N}}$$

D.若要在$${{1}{s}}$$内将铁块从板上拉离,最小拉力为$${{F}{=}{{2}{.}{5}}{N}}$$

7、['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', '功能关系的应用', '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', '动能定理的简单应用']

正确率19.999999999999996%如图所示,皮带传动装置与水平面夹角为$${{3}{0}^{∘}}$$

C

A.小物块刚放入$${{A}}$$点时的加速度$${{2}{.}{5}}$$$$m / s^{2 )}$$

B.整个过程中传送带对小物块做功$${{0}{.}{9}{5}}$$$${{J}}$$

C.小物块在传送带上留下的痕迹长度$${{0}{.}{8}{m}}$$

D.整个过程中小物块与传送带因摩擦而产生的热量$${{0}{.}{2}}$$$${{J}}$$

8、['受力分析', '平衡状态的定义及条件', '滑动摩擦力大小', '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$${{2}{m}}$$

D

A.由于各接触面的摩擦因数未知可能出现板被铅块带动的情况

B.铅块相对于板的位移等于板长

C.由于各接触面间的摩擦因素未知可能出现木板不动,而铅块滑到板右端静止的情况

D.一定是铅块滑到板右端时与板达到共速后一起在地面上滑行再减速为静止

9、['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

10、['利用动量定理求解其他问题', '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$${{M}}$$

B

A.增大物块乙的质量$${{m}}$$

B.增大物块乙上受的力$${{F}}$$

C.增大木板甲与物块乙间的动摩擦因数$${{μ}}$$

D.在木板甲长度$${{L}}$$不变的条件下,减小其质量$${{M}}$$

1. 解析:

对于选项A和B,分析木板和物块的受力情况。当拉力$$F=kt$$逐渐增大时,木板首先受到地面摩擦力$$μ_1(m_1+m_2)g$$,直到$$F$$超过该值后木板开始加速。物块受到木板的最大静摩擦力$$μ_2m_2g$$,当木板加速度超过$$μ_2g$$时,物块开始相对滑动。因此,②线表示木板的加速度,①线表示物块的加速度,故A正确,B错误。

对于选项C,$$t_1$$时刻木板开始运动,此时$$F=μ_1(m_1+m_2)g$$,而非仅$$μ_1m_1g$$,故C错误。

对于选项D,$$t_2$$时刻物块开始滑动,此时木板对物块的摩擦力达到最大值$$μ_2m_2g$$,木板的加速度为$$a=\frac{F-μ_1(m_1+m_2)g-μ_2m_2g}{m_1}$$,而物块的加速度为$$μ_2g$$。联立解得$$t_2=\frac{(μ_1+μ_2)(m_1+m_2)g}{k}$$,故D正确。

综上,正确答案为AD。

2. 解析:

木板与平板车之间的最大静摩擦力为$$f_{max}=μmg=0.5×m×10=5m$$,为避免相对滑动,平板车的最大加速度为$$a_{max}=\frac{f_{max}}{m}=5m/s^2$$,故A正确。

刹车的最小距离由$$v^2=2a_{max}s$$得$$s=\frac{25}{2×5}=2.5m$$,故B错误。

若平板车以$$6m/s^2$$加速,木板相对平板车的加速度为$$a_{相对}=6-5=1m/s^2$$,由$$L=\frac{1}{2}a_{相对}t^2$$得$$t=\sqrt{2}=1.4s$$,此时平板车速度为$$v=5+6×1.4=13.4m/s$$,故C正确,D错误。

综上,不正确的是BD。

3. 解析:

物块与木板间的最大静摩擦力为$$f_{max}=μmg$$,木板与地面间的最大静摩擦力为$$f_{max}'=\frac{μ}{4}×2mg=\frac{μmg}{2}$$。

若$$F≤\frac{μmg}{2}$$,木板不动,加速度为0。

若$$\frac{μmg}{2}

若$$F>μmg$$,木板加速度为$$a=\frac{μmg-\frac{μmg}{2}}{m}=\frac{μg}{2}$$。

综上,可能的加速度为$$\frac{μg}{4}$$或$$\frac{μg}{2}$$,故D正确。

4. 解析:

物块与木板间的最大静摩擦力为$$f_{max}=μmg=0.5×2×10=10N$$。

对于选项A,$$F_1=5N<10N$$,物块静止,故A正确。

对于选项B,$$F_2=11N>10N$$,物块滑动,故B正确。

对于选项C,$$F_3=12N$$时,物块滑动,摩擦力为滑动摩擦力$$10N$$,故C错误。

对于选项D,$$F_4=14N$$时,木板受到的摩擦力为$$10N$$,故D正确。

综上,正确的是ABD。

5. 解析:

木板与地面间的最大静摩擦力为$$f_{max}=μ_2(M+m)g=0.1×4×10=4N$$。

若木块未滑动,木板受到地面的摩擦力为静摩擦力,大小等于$$F$$,但不一定为1N或4N,故A、B错误。

木块开始滑动的临界条件为$$F>μ_1mg=0.2×3×10=6N$$,故C错误。

由于地面摩擦力的限制,木板始终不会运动,故D正确。

综上,正确的是D。

6. 解析:

铁块与木板间的最大静摩擦力为$$f_{max}=μmg=0.2×1×10=2N$$。

对于选项A,当拉力$$F>2N$$时,铁块滑动,摩擦力为滑动摩擦力$$2N$$,故A正确。

对于选项B,若拉力较小,二者可能一起加速,故B错误。

对于选项C和D,若要在1s内拉离,铁块相对木板的位移为1m,由$$L=\frac{1}{2}a_{相对}t^2$$得$$a_{相对}=2m/s^2$$。铁块的加速度$$a_1=\frac{F-2}{1}$$,木板的加速度$$a_2=\frac{2}{2}=1m/s^2$$,故$$a_{相对}=a_1-a_2=\frac{F-2}{1}-1=2$$,解得$$F=5N$$,故C、D错误。

综上,正确的是A。

7. 解析:

小物块刚放入时,加速度为$$a=g\sin30°+μg\cos30°=5+5\sqrt{3}≈13.66m/s^2$$,故A错误。

传送带对小物块做功为摩擦力做功,需计算位移和速度变化,具体数值需进一步计算,故B不明确。

痕迹长度和热量计算需详细过程,故C、D不明确。

由于题目不完整,无法确定正确答案。

8. 解析:

铅块与木板间的摩擦力可能带动木板运动,也可能不带动,取决于摩擦因数,故A正确。

铅块相对木板的位移不一定等于板长,故B错误。

若木板摩擦力足够大,铅块可能停在板上,故C正确。

最终状态取决于具体条件,故D不绝对。

综上,正确的是AC。

9. 解析:

由图像可知,当$$F=8N$$时,长木板开始运动,此时$$F=μmg$$,解得$$μ=0.4$$,故B正确。

当$$F=14N$$时,小滑块加速度为$$a_1=\frac{F-μmg}{m}=4m/s^2$$,长木板加速度为$$a_2=\frac{μmg}{M}=3m/s^2$$,故C正确。

长木板质量$$M$$需进一步计算,故A不明确。

当$$F$$增大到一定程度后,小滑块加速度不再增加,故D错误。

综上,正确的是BC。

10. 解析:

物块乙不掉落的条件是相对位移不超过$$L$$,即$$\frac{1}{2}a_乙t^2-\frac{1}{2}a_甲t^2≤L$$。

增大$$m$$会减小$$a_乙$$,增大$$a_甲$$,有利于不掉落,故A正确。

增大$$F$$会增大$$a_乙$$,不利于不掉落,故B错误。

增大$$μ$$会增大$$a_甲$$,有利于不掉落,故C正确。

减小$$M$$会增大$$a_甲$$,有利于不掉落,故D正确。

综上,正确的是ACD。

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点