北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
第 3 章 牛顿运动定律
第 1 节 牛顿第一定律 牛顿第二定律
粤题风向 模块融合 关联知识 综合考查
(2024届广州执信中学4月考)(多选)如图甲所示,紧挨但不粘连的两物块P、Q静止放置在光滑水
平地面上。t=0时,水平方向的力F作用于P上,以水平向右为正方向,F随时间变化的规律如图乙
所示。下列关于P运动的速度v及加速度a随时间t变化的图像可能正确的是 ( )
答案 AD
考法点睛 应用牛顿第二定律,结合分析结果对运动学图像进行考查。不仅要看懂图像信息,还要
能根据信息鉴别图像。
五年高考
1.★(2024浙江1月,1,3分)下列属于国际单位制基本单位符号的是 ( )
A.s B.N C.F D.T
答案 A
2.★★(2024北京,4,3分)如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F作用下一起向前运动。
飞船和空间站的质量分别为m和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为 ( )
M m M m
A. FB. FC. FD. F
M+m M+m m M
答案 A
3.★★(2022辽宁,7,4分)如图所示,一小物块从长1 m的水平桌面一端以初速度v沿中线
0
滑向另一端,经过1 s从另一端滑落。物块与桌面间的动摩擦因数为μ,g取10 m/s2。下
列v、 μ的取值可能正确的是 ( )
0
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A.v=2.5 m/s B.v=1.5 m/s
0 0
C.μ=0.28 D.μ=0.25
答案 B
4.★★(2024安徽,6,4分)如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分
别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上。开始时,在竖直向上
的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上缓慢拉至
P点,并保持静止,此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限
度内,不计空气阻力。若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程中( )
A.速度一直增大
B.速度先增大后减小
C.加速度的最大值为3g
D.加速度先增大后减小
答案 A
5.★★(2022浙江6月,19,9分)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示,
倾斜滑轨与水平面成24°角,长度l=4 m,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接。若货
1
2
物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为μ= ,货物可视为质
9
点(重力加速度g=10 m/s2,取cos 24°=0.9,sin 24°=0.4)。
(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a的大小;
1
(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小;
(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s,求水平滑轨的最短长度l。
2
答案 (1)2 m/s2 (2)4 m/s (3)2.7 m
三年模拟
6.★(2024届揭阳惠来一中一模)如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为
m、m的两个球,随车一起匀速运动,当车突然停止运动,其他阻力不计,设车无限长,则两小
1 2
球 ( )
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A.一定相碰
B.一定不相碰
C.若m>m,则肯定相碰
1 2
D.若m<m,则一定不相碰
1 2
答案 B
7.★★(2024届深圳宝安中学模拟)某同学到中国科学技术馆参观,看到了一个有趣的科
学实验,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球,该
小球在空中运动,并恰好落回原来的孔中。下列说法正确的是 ( )
A.相对于地面,小球运动的轨迹是直线
B.相对于火车,小球运动的轨迹是曲线
C.小球能落回小孔是因为小球在水平方向保持与火车相同的速度
D.小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力
答案 C
8.★★(2024届广州铁一中学一模)如图所示,做匀变速直线运动的车厢内部,悬挂小球的
细绳与竖直方向夹角不变,O点位于小球的正下方。若某时刻绳突然断裂,小球将落在O
点的(小球未碰到车厢壁) ( )
A.正上方 B.左侧或右侧
C.左侧 D.右侧
答案 C
9.★★★(2024届重庆沙坪坝段考)如图所示为餐厅暖盘车的储盘装置示意图,三根完全
相同的轻质弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端与托盘连接,托盘上放着6个质
量均为m的盘子并处于静止状态(托盘未与暖盘车底部接触),已知托盘质量为2m,重力加
速度大小为g,当某顾客快速取走最上端1号盘子的瞬间,托盘对最下端6号盘子作用力
的大小为 ( )
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40 30
A. mgB. mg C.5mg D.6mg
7 7
答案 A
10.★★★(2024届湛江部分校模拟)(多选)如图所示,两个质量分别为m=2 kg,m=4 kg的
1 2
物块A、B置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为F=40
1
N、F=16 N的水平拉力分别作用在A、B上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是 (
2
)
A.弹簧测力计的示数是32 N
B.弹簧测力计的示数是28 N
C.在突然撤去F的瞬间,B的加速度大小为7 m/s2
2
D.在突然撤去F的瞬间,A的加速度大小为16 m/s2
1
答案 AD
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第 2 节 牛顿第二定律的应用
粤题风向 物理本质 明晰规律 思维回归
(2022广东,3,4分)如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,
经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气
阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )
答案 C
考法点睛 广东常将各类情境、各种运动形式作为题设,结合动力学图像对牛顿第二定律进行考
查。
五年高考
1.★(2024贵州,1,4分)某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某
段时间内,小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘
在不同时刻的位置,相邻位置的时间间隔相等,如图所示,则该段时间内下列说法可能正确
的是 ( )
A.f一直大于G
B.f一直小于G
C.f先小于G,后大于G
D.f先大于G,后小于G
答案 C
2.★★(2023全国甲,19,6分)(多选)用水平拉力使质量分别为m 、m 的甲、乙两物体在
甲 乙
水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ 和μ 。
甲 乙
甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知 (
)
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A.m <m B.m >m
甲 乙 甲 乙
C.μ <μ D.μ >μ
甲 乙 甲 乙
答案 BC
3.★★★(2024全国甲,15,6分)如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水
平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变
盘中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到a-m图像。重力加速度大小为g。在下
列a-m图像中,可能正确的是 ( )
答案 D
三年模拟
4.★(2025届广东多校摸底联考)如图所示为一种在理想情况下的断轨过山车。若不考
虑空气阻力,当过山车离开轨道运动到最高点时( )
A.乘客处于超重状态,座椅对乘客有向下的支持力
B.乘客处于超重状态,安全带对乘客有向上的拉力
C.乘客处于失重状态,所受合外力为零
D.乘客处于失重状态,所受合外力等于重力
答案 D
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5.★★(2024届佛山一中调研)静置在粗糙水平面上的物体,受到一个方向不变的水平拉
力F作用而运动,F的大小随时间变化的规律如图所示。在0~t时间内物体的加速度大
1
小( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
答案 C
6.★★(2024届广东阶段练习)雨滴在空气中由静止开始下落,在其速率不太大时,雨滴所
受到的阻力大小与其速率大小成正比。则在此过程中雨滴的速率v随时间t的变化关
系最接近 ( )
答案 B
7.★★(2024届梅州虎山中学模拟)(多选)跳伞运动是指跳伞运动员乘飞机、气球等航空
器或其他器械升至高空后跳下,或者从陡峭的山顶、高地上跳下,在降落伞张开前、后完
成各种规定动作,并利用降落伞减缓下降速度在指定区域安全着陆的一项体育运动。一
名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下,研究人员利用运动员随身携带的仪器记录
下了他的运动情况,通过分析数据,画出了运动员从跳离直升机到落地的过程中在空中沿
竖直方向运动的v-t图像,如图所示,则对运动员的运动,下列说法正确的是 ( )
A.0~10 s内位移大于100 m
B.10~15 s内加速度逐渐增大
C.0~10 s内运动员所受阻力逐渐增大
D.10~15 s内运动员所受阻力逐渐增大
答案 AC
8.★★(2025届深圳宝安10月调研)(多选)如图所示,一顶端带有挡板P,表面粗糙的斜面
体固定在水平面上,滑块以速度v冲上斜面,t时刻滑到斜面顶端与挡板Р发生碰撞,碰
0 1
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撞时间极短,碰撞前后速度大小不变,方向相反。滑块的加速度为a,速度为v,运动时间为
t,以沿斜面向上为正方向。在斜面上运动的过程中,其v-t图像或a-t图像可能正确的有
( )
答案 ACD
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微专题 4 牛顿第二定律的综合应用
粤题风向 物理本质 明晰规律 思维回归
(2024届深圳红岭中学月考)如图所示,质量为2m的A物体和质量为m的B物体叠放在竖直弹簧上
并保持静止,重力加速度为g,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时B与A分离。则下列
说法中正确的是( )
A.B和A刚分离时,弹簧弹力为mg
B.B和A刚分离前一起向上做匀加速运动
C.B和A刚分离时,A的加速度不为0
mg
D.弹簧的劲度系数等于
h
答案 D
考法点睛 连接体问题在考查时常与临界条件结合,做好受力分析抓住临界条件是解决这类问题
的关键。
五年高考
1.★★(2022全国乙,15,6分)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时
整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作
3
用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距 L时,它们加速度的大
5
小均为( )
5F 2F
A. B.
8m 5m
3F 3F
C. D.
8m 10m
答案 A
2.★★★(2022全国甲,19,6分)(多选)如图,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者
用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用
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水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始
到弹簧第一次恢复原长之前 ( )
A.P的加速度大小的最大值为2μg
B.Q的加速度大小的最大值为2μg
C.P的位移大小一定大于Q的位移大小
D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
答案 AD
3.★★★★(2024全国甲,21,6分)(多选)如图,一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面(纸面)内
的光滑定滑轮,绳的一端连接一矩形金属线框,另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间
的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强磁场,磁场上下边界水平。在t=0时刻线框的上边
框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程中,线框始终在纸面内且上下边框保
持水平。以向上为速度的正方向,下列线框的速度v随时间t变化的图像中可能正确的
是( )
答案 AC
三年模拟
4.★★(2024届梅州模拟检测)跨过定滑轮的轻绳一端固定在吊板上,另一端拴在一个动
滑轮的轴上,跨过动滑轮的轻绳一端固定在吊板上,另一端被吊板上的人拉住,如图所示。
已知人的质量为M=70 kg,吊板的质量为m=10 kg,绳、定滑轮、动滑轮的质量以及滑轮
的摩擦均可不计,重力加速度g取10 m/s2。当人和板一起以加速度a=1.0 m/s2向上做加
速运动时,人对绳的拉力F和人对吊板的压力F大小分别为 ( )
1 2
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A.F=400 N,F=300 N B.F=400 N,F=330 N
1 2 1 2
C.F=440 N,F=550 N D.F=220 N,F=550 N
1 2 1 2
答案 D
5.★★★(2024届华南师大附中模拟)如图,C由质量为M的物块及右上角光滑轻质定滑轮
组成,静置于水平地面。跨过滑轮用轻绳连接质量分别为2m和m的物块A、B,除地面外
的其余各接触处均光滑。开始用手托住B,使轻绳刚好伸直。由静止释放B,在B下落而A
又未碰到滑轮的过程中,C始终保持静止,重力加速度为g,下列说法正确的是 ( )
A.地面对C有向右的摩擦力
B.物体C受到4个力作用
C.绳中拉力等于mg
D.地面对C的支持力小于(M+2m)g
答案 A
6.★★★(2025届广东三校联合模拟)如图,一轻绳跨过一定滑轮,两端各系一重物,它们的
质量分别为m和m,且m>m(滑轮质量及一切摩擦不计),此时右侧重物的加速度为a,移除
1 2 1 2
质量为m的重物,并用一竖直向下的恒力F=mg拉左侧轻绳,右侧重物的加速度为a,重力
1 1 1
加速度为g,则a和a的关系为( )
1
m +m
1 2
A.a=a B.a= a
1 1 m
2
m m
C.a=
1aD.a1= 2
a
1 m m
2 1
答案 B
7.★★★(2024届茂名高州模拟)(多选)如图甲所示,劲度系数k=500 N/m的轻弹簧,一端固
定在倾角为θ=37°的带有挡板的光滑斜面体的底端,另一端和质量为m的小物块A相
A
连,质量为m的物块B紧靠A一起静止,现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运
B
动,稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下、稳定时弹簧形变量大小x随加
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速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度g=10
m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是 ( )
A.a=7.5 m/s2
0
B.m=3 kg
A
C.若a=a,稳定时A、B间弹力大小为0
0
D.若a=a,稳定时A对斜面的压力大小为12.5 N
0
答案 ACD
8.★★★(2024届广东名校教研联盟模拟)(多选)如图所示,倾角为θ=37°的光滑斜面固
定在水平地面上,一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连,另一端与物块B连接,
物块A紧靠着物块B,物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的拉力F作用于A,使A、B
1
两物块一起沿斜面做加速度大小为 g的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为
5
2m,物块B质量为m,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。下列说法中正确的是(
)
A.施加拉力的瞬间,A、B间的弹力大小为mg
4
B.A、B分离瞬间弹簧弹力大小为 mg
5
C.在A、B分离前整个过程中拉力F先增大后不变
D.拉力F的最大值小于2mg
答案 ABD
微专题 5 动力学中的传送带模型
粤题风向 物理本质 明晰规律 思维回归
(2024届深圳月考)(多选)如图甲所示,足够长的传送带与水平面的夹角为θ,在传送带上某位置轻
轻放上一小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图乙所示,
v、t已知,重力加速度为g,则 ( )
0 0
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v
0
A.传送带一定逆时针转动 B.μ=tan θ-
gt cosθ
0
v
0
C.传送带的速度大于v D.t时刻后木块的加速度为2g sin θ-
0 0 t
0
答案 AD
考法点睛 传送带问题首先需要掌握对传送带上物体运动情况的判断,倾斜传送带问题需要格外
注意物体所受摩擦力与重力沿传送带方向的分力的大小关系。
1.★★(2025届华南师大附中综合测试)(多选)渔业作业中的“鱼虾分离装置”可简化为
如图所示模型,传送带与水平面的夹角为θ,鱼虾出口与顺时针运行的传送带有一定的高
度差,鱼虾落在传送带上时只有沿着传送带向下的初速度(垂直传送带方向的速度瞬间变
为零),随后虾从传送带下方掉落,鱼从传送带上方掉落,实现分离。“虾”与传送带之间
的动摩擦因数为μ,“鱼”与传送带之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩
1 2
擦力,则( )
A.“虾”掉落到传送带后,可能沿传送带向下做加速直线运动
B.“鱼”掉落到传送带后,马上沿传送带向上做加速直线运动
C.μ一定小于tan θ
1
D.μ一定大于tan θ
2
答案 AD
2.★★★(2024届佛山南海预测)如图所示,足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为
v,一小滑块从传送带左端以初速度大小v滑上传送带,小滑块与传送带之间的动摩擦因
1 0
数为μ,小滑块最终又回到左端。已知重力加速度为g,下列说法正确的是 ( )
A.小滑块的加速度向右,大小为μg
v +v
B.若v<v,小滑块回到左端的时间为 0 1
0 1
μg
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v +v
C.若v>v,小滑块回到左端的时间为 0 1
0 1
μg
(v +v ) 2
D.若v>v,小滑块回到左端的时间为 0 1
0 1
2μgv
1
答案 D
3.★★★★(2024届河南部分重点高中二模)(多选)一足够长的粗糙倾斜传送带以恒定的
速率逆时针转动,某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度v的小物块,如图所
0
示,取沿传送带向下的方向为正方向,则下列描述小物块在传送带上运动的v-t图像中可
能正确的是 ( )
答案 ABD
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微专题 6 动力学中的滑块-木板模型
粤题风向 物理本质 明晰规律 思维回归
(2024届中山月考)一足够长的木板P静置于粗糙水平面上,木板的质量M=4 kg,质量m=1 kg的小
滑块Q(可视为质点)从木板的左端以初速度v滑上木板,与此同时在木板右端有一水平向右的恒
0
定拉力F,如图甲所示,以滑块滑上木板为t=0时刻,经过t=2 s撤去拉力F,两物体一起做匀减速直
1
线运动,再经过t=4 s两物体停止运动,画出的两物体运动的v-t图像如图乙所示。(最大静摩擦
2
力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2)求:
(1)0~2 s内滑块Q和木板P的加速度。
(2)滑块Q运动的总位移。
(3)拉力F的大小。
答案 (1)-4 m/s2 2 m/s2 (2)24 m (3)9 N
考法点睛 滑块-木板类问题通常从两者的加速度、运动时间、运动的位移等进行考查,需要熟
练掌握该模型不同情况下,滑块与木板速度、加速度的关系。
五年高考
1.★★★(2024黑吉辽,10,6分)(多选)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数
为μ,t=0时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等
大、反向的速度从右端滑上木板。已知t=0到t=4t的时间内,木板速度v随时间t变化
0
的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。t=4t时刻,小物块和木板的速度相同。下列
0
说法正确的是 ( )
A.小物块在t=3t时刻滑上木板
0
B.小物块和木板间的动摩擦因数为2μ
C.小物块与木板的质量比为3∶4
D.t=4t之后小物块和木板一起做匀速运动
0
答案 ABD
2.★★★(2024新课标,25,14分)如图,一长度l=1.0 m的均匀薄板初始时静止在一光滑平
台上,薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度
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l
向右滑动,当薄板运动的距离Δl= 时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄
6
板中心恰好运动到O点,已知物块与薄板的质量相等,它们之间的动摩擦因数μ=0.3,重力
加速度大小g=10 m/s2。求
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
(2)平台距地面的高度。
1 5
答案 (1)4 m/s s (2) m
3 9
三年模拟
3.★★(2024届广州广雅中学月考)(多选)如图所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,两
物体间动摩擦因数为μ=0.2,已知它们的质量m=2 kg、M=1 kg,力F作用在A物体上,设
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2,则 ( )
A.当F=4 N时,两物体即将发生相对运动
B.当F=6 N时,两物体A、B间的摩擦力为2 N
C.当F=14 N时,物体B的加速度为4 m/s2
D.当F=14 N时,物体A的加速度为5 m/s2
答案 BCD
4.★★★(2024届江西部分学校二模)如图所示,在足够大的水平地面上静置一木板,可视
为质点的物块以v=3 m/s的速度滑上木板,最终物块恰好到达木板的右端,木板沿地面运
0
动的距离恰好等于木板的长度。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,木板与地面间
1
的动摩擦因数μ=0.05,取重力加速度大小g=10 m/s2,则木板的长度为 ( )
2
A.1.0 m B.1.5 m C.2.0 m D.2.5 m
答案 B
5.★★★(2024届甘肃张掖一模)如图所示,光滑水平面上静置一质量为m的长木板B,木
板上表面各处粗糙程度相同,一质量也为m的小物块A(可视为质点)从左端以速度v冲上
木板。当v=v时,小物块A历时t恰好运动到木板右端与木板共速,则 ( )
0 0
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v t
A.若v= 0 ,A、B相对运动时间为 0
2 2
v
B.若v= 0 ,A、B相对静止时,A恰好停在木板B的中点
2
t
C.若v=2v,A经过 0到达木板右端
0
2
D.若v=2v,A从木板B右端离开时,木板速度等于v
0
答案 A
6.★★★(2024届阳江部分学校模拟)(多选)如图所示,质量为M的木板B在光滑水平面上
以速度v向右做匀速运动,把质量为m的小滑块A无初速度地轻放在木板右端,经过一段
0
时间后小滑块恰好从木板的左端滑出,已知小滑块与木板间的动摩擦因数为μ。下列说
法正确的是 ( )
A.若只增大M,则小滑块能滑离木板
B.若只增大v,则小滑块在木板上运动的时间变长
0
C.若只减小m,则滑离木板过程中小滑块对地的位移变小
D.若只减小μ,则小滑块离开木板的速度变大
答案 AC
7.★★★(2025届广东10月一模)质量为2 kg的长木板A放在水平地面上,质量为1 kg
的物块B放在长木板的左端,给物块B施加一个水平向右的拉力F,将F从零开始逐渐增
大,当F为3 N时,物块B和长木板A刚好要一起滑动,当F为6 N时,物块B刚好要相对长
木板A滑动,重力加速度g=10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)A与地面之间,B与A之间的动摩擦因数的大小;
(2)若开始拉物块B时,F恒定为10 N,结果拉力F作用1 s,物块B刚好从A上滑离,A的长
度;
(3)第(2)问中F作用t时间后撤去,此后物块B刚好不滑离长木板A[A的长度为第(2)问中
0
所求得的长度],则t为多大。
0
√15
答案 (1)0.1 0.5 (2)2 m (3) s
5
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实验 4 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.(2024浙江1月,16-Ⅰ,7分)如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装
置。
(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是
。
A.放大法
B.控制变量法
C.补偿法
(2)该实验过程中操作正确的是 。
A.补偿阻力时小车未连接纸带
B.先接通打点计时器电源,后释放小车
C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
(3)在小车质量 (填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近
似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为 (填“偶然误差”或“系统误差”)。
为减小此误差,下列可行的方案是 。
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
(4)经正确操作后获得一条如图2所示的纸带,建立以计数点0为坐标原点的x轴,各计数
点的位置坐标分别为0、x、…、x。已知打点计时器的打点周期为T,则打计数点5时
1 6
小车速度的表达式v= ;小车加速度的表达式是 。
x -2x
6 3
A.a=
(15T) 2
x -2x
6 3
B.a=
(3T) 2
x +x -(x +x )
5 4 3 2
C.a=
(10T) 2
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x -x
答案 (1)B (2)B (3)远大于 系统误差 C (4) 6 4 A
10T
2.(2024江西,11,8分)某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图(a)
所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨
过定滑轮挂上钩码。
(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所
受摩擦力。
(2)小车的质量为M=320 g。利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码
1
所受重力记为F,作出a-F图像,如图(b)中图线甲所示。
(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比。为了进一步探究,将小
车的质量增加至M=470 g,重复步骤(2)的测量过程,作出a-F图像,如图(b)中图线乙所示。
2
(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间 ,非线性区间 。再
将小车的质量增加至M=720 g,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速
3
度a,如表所示(表中第9~14组数据未列出)。
序号 1 2 3 4 5
钩码所受重力 0.02
0.0400.0600.0800.100
F/(9.8 N) 0
小车加速度
0.26 0.55 0.82 1.08 1.36
a/(m·s-2)
序号 6 7 8 9~14 15
钩码所受重力 0.12 0.1400.160 …… 0.300
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0
F/(9.8 N)
小车加速度
1.67 1.95 2.20 …… 3.92
a/(m·s-2)
(5)请在图(b)中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙。
(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a与F成正比。结合
所学知识对上述推断进行解释:
。
答案 (4)较大 较小 (5)如图所示 (6)远大于钩码的质量 见解析
解析 (4)由题图(b)可知,与图线甲相比,图线乙的线性区间较大,非线性区间较小。
(6)对小车和钩码组成的系统应用牛顿第二定律得mg=(M+m)a,实验中将钩码所受重力记为
1 1
F,则F=(M+m)a,可得a= F,随着钩码质量m的增加,图线的斜率k= 将减小,而当
M+m M+m
1
m M时可认为M+m=M,加速度a= F,即a与F成正比。
M
≪
3.(2023届广东二模)某同学利用如图甲所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦
因数μ。长木板固定在水平桌面上,左端安装遮光片的物块通过细绳跨过定滑轮与重物
连接,光电门固定在靠近定滑轮处,物块(含遮光片)的质量为M,重物的质量为m。静止释放
物块,记录物块刚释放时与光电门的距离s及遮光片通过光电门时的遮光时间t,改变物
块的释放位置,重复多次实验。
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(1)下列操作必要的有 。
A.调节定滑轮的高度,使细绳与长木板平行
B.用天平测出物块(含遮光片)和重物的质量
C.为减小实验误差,物块刚释放时与光电门的距离s尽可能近一点
(2)利用游标卡尺测量遮光片的宽度d,如图乙所示,应利用游标卡尺 部分进行测
量(填图乙中字母代号),读数为d= mm。
1
(3)根据多组s、t数据在坐标系中作出 -s图像如图丙所示,图线的斜率为k,设重力加速
t2
度为g,则物块与长木板之间的动摩擦因数μ= (用题中物理量字母符号表示)。
2mg-(M+m)kd2
答案 (1)AB (2)B 11.70 (3)
2Mg
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