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3.5 专题强化：动力学中的板块模型同步练习
2027 届高考物理一轮复习
一、单选题
1．在滑冰场上有质量
的孩童，站在质量
的长木板的一端，该孩童与木板在水平光滑冰面
上一起以
的速度向右运动。若孩童以
的加速度匀加速跑向另一端，并从端点水平跑离
木板时，木板恰好静止，则下列判断正确的是（ ）
A．孩童跑动时受到木板的摩擦力方向向左
B．孩童在木板上运动的时间为
C．木板对地位移为2m
D．木板长度为1.5m
2．如图所示，上表面粗糙的长木板静止在光滑的水平面上，一个小物块（可视为质点）以水平初速度
从左端滑上长木板，结果物块刚好能滑到长木板的右端，物块在长木板上滑行的时间为t。若将物块的初
速度大小改为
，则物块在长木板上滑行的时间为（ ）
A．
B．
C．
D．
3．一小物块向左冲上水平向右运动的木板，二者速度大小分别为v0、2v0，此后木板的速度v 随时间t 变
化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。整个运动过程中（ ）
A．物块的运动方向不变
B．物块的加速度方向不变
C．物块相对木板始终有相对运动
D．物块与木板的加速度大小相等
4．如图所示，一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为
和
的A、B 两物
块，A、B 与木板之间的动摩擦因数均为
，水平恒力
作用在
物块上。取
，最大静摩擦
力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．若
，则物块、木板相对地面都静止不动
B．若
，则
与轻质长木板将发生相对滑动
C．若
，则
物块所受摩擦力大小为
D．若
，则
物块的加速度大小为
5．如图所示，一质量为
的物块放在倾角为
的固定斜面上，现对物块施加一方向平行于斜面的恒
力
，可使物块在斜面上做匀速直线运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数为
，最大静摩擦力等于滑
动摩擦力，重力加速度
，则恒力
的大小不可能为（ ）
A．6N
B．4N
C．3N
D．2N
6．如图所示，在水平桌面上有一个质量为M 且倾角为α 的斜面体。一个质量为m 的物块，在平行于斜面
的拉力F 作用下，沿斜面向下做匀加直线运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因
数为μ，重力加速度为g。下列结论正确的是（ ）
A．斜面对物块的摩擦力大小是F
B．斜面对物块的摩擦力大小是μmgcosα
C．桌面对斜面体的摩擦力大小是Fcosα
D．桌面对斜面体的支持力大小是（M＋m）g+Fsinα
7．质量为m 的三角形木楔A 置于倾角为θ 的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为μ，一水平力F 作
用在木楔A 上，在力F 的推动下，木楔A 以恒定的加速度a 沿斜面向上运动，如图所示，则力F 的大小为
（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
8．如图所示，水平平板小车放在光滑水平地面上，两小朋友（均视为质点）坐在水平平板小车上，相互
间不接触。他们与小车间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其中小朋友乙的质量大一
些。现用逐渐增大的水平力沿水平地面拉动平板小车，下列说法正确的是（ ）
A．小朋友甲相对小车先发生滑动
B．两小朋友同时发生相对滑动
C．相对小车发生滑动前，小朋友乙的加速度较大
D．小朋友乙所受的摩擦力一直较大
9．如图所示，A、B 两物块分别置于光滑水平面上足够长的轻质泡沫板的左、右两端。其中物块A 质量
，与泡沫板间的动摩擦因数
；物块B 质量
，与泡沫板间的动摩擦因数
。
时刻分别对A、B 施加水平向左、水平向右的拉力，两拉力随时间均满足
，重力加速度g
取
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在拉力不断变化的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块A 与泡沫板之间始终不会发生相对滑动
B．物块B 与泡沫板之间的摩擦力最大为
C．
时，物块B 与泡沫板之间刚要发生相对滑动
D．
时，物块A 的速度大小为
10．如图所示，质量为
的木块在倾角为
的固定斜面上恰好能沿斜面匀速下滑，斜面底端
点到顶端
点的长度
，现对木块施加沿斜面向上的力
，使其从
点开始沿斜面向上运动，
一段时间后撤去
，木块恰好能到达
点，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度
，
下列说法正确的是（ ）
A．木块与斜面之间的动摩擦因数为
B．在力
作用下木块的加速度大小为
C．撤去
后木块继续向上运动的时间为0.5s
D．力
作用的时间为2s
三、实验题
11．在一次课外活动中，某同学用图所示装置测量铁块A 与放在水平光滑桌面上的金属板B 间的动摩擦因
数。（结果保留两位小数）
(1)已知铁块A 的质量mA= 1kg。金属板B 的质量mB=0.5kg。用水平力F 向左拉金属板B，使其一直向左运
动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图所示，则A、B 间的摩擦力Ff=____N。A、B 间的动摩擦因数
μ=______。 （g 取10m/s）
(2)该同学还将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图所示，图
中各计数点间的时间间隔为0.1s，纸带在打点计时器打下B 点时的瞬时速度为____m/s，金属板B 的加速
度a=_____m/s2，可求得水平力F=____N。
12．（1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质
量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小
车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：
①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是______。
A．甲、乙、丙 B．甲、乙 C．甲、丙
②实验时，必须满足“M 远大于m”的实验小组是______（填“甲”、“乙”或“丙”）。
③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的
图线如图（丁）中A、B、C 所示，则
甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是______。（选填“ABC”、“BCA”或“CAB”）
（2）实验中，有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……几条较为理想的纸带，交
流电的频率为50Hz，并在纸带上每5 个点取一个计数点，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5.由于不小
心，几条纸带都被撕断了，如图所示（图中数据为相邻两计数点间的距离），请根据给出的四段纸带判
断：在b、c、d 三段纸带中，可能是从纸带a 撕下的是______。
A．b B．c C．d D．无法确定
（3）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F
为横坐标，加速度a 为纵坐标，画出的
图像是图（丁）中的一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，
求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A．
B．
C．
D．
四、解答题
13．如图所示，一倾角为37°的斜面固定在水平面上，斜面上有一个质量为
的小滑块，不施加外
力时，滑块刚好在斜面上静止。现对滑块施加水平向左的推力
，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦
力，重力加速度为
，
，求：
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数；
(2)施加推力
后滑块所受的摩擦力；
(3)仅改变推力
的方向，求滑块沿斜面向上运动的最大加速度。
14．如图所示，在光滑水平面上，将一个可视为质点的小物块静置在静止的小车上，物块与小车最左端的
距离为
。已知小车的质量为
，物块的质量为
，物块和小车间的动摩擦因数
，重力加速度
，请回答下列问题：
(1)若在
时，开始对小车施加一个水平向右的恒力
，求
时物块的速度；
(2)若在
时，开始对小车施加一个水平向右的恒力
，求施加拉力F 时物块的加速度
和小车的
加速度
的大小；
(3)在第（2）问的情景中，若在
时撤去拉力F，求
时物块与小车最左端的距离；
15．如图所示，一倾角为30°、足够长的斜面体固定在水平地面上，斜面上并排放置两个不粘连的质量分
别为mA
3kg、mB
1kg 的小物块A、B，两物块在沿斜面向上的恒力F 作用下，由静止开始沿斜面向上做匀
加速直线运动，恒力F 作用t
4s 后撤去，此时A、B 的速度大小v0
12m/s 。已知物块A、B 与斜面间的动
摩擦因数分别为
，
，物块A 与斜面间的静摩擦因数略大于
，物块B 与斜面间的静摩
擦因数略小于
，两物块均可视为质点，取重力加速度大小g
10m/s2，求：
(1)恒力F 大小；
(2)两物块在第一次碰撞前瞬间物块B 的速度大小vB。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
D
A
B
D
BD
BD
AD
11． 2.50 0.25 0.25 2.00 3.50
12． A 甲 CAB B C
13．(1)0.75
(2)4N，沿斜面向下
(3)0.5m/s2
【详解】（1）滑块在斜面上恰好静止，则
解得μ=0.75
（2）对滑块施加水平向左的推力
时，设滑块受沿斜面向下的静摩擦力，则
解得f=4N，即滑块受沿斜面向下的4N 静摩擦力。
（3）设力F 与斜面的夹角为θ，则滑块的加速度
可知当
时，加速度最大，最大加速度为0.5m/s2。
14．(1)
(2)
，
(3)
【详解】（1）假设此时物块与小车共速，由整体法，根据牛顿第二定律
解得
此时物块与小车间摩擦力为
故假设成立，由
解得
（2）假设此时物块与小车共速，由整体法，根据牛顿第二定律
解得
则物块与小车间的摩擦力为
故
时物块与小车会发生相对滑动对物块，根据牛顿第二定律
解得
对小车，根据牛顿第二定律
解得
（3）在
时，由
可得
，
故在
内，物块的位移
小车的位移
撤去拉力F 后，对物块，由牛顿第二定律
解得
对小车，由牛顿第二定律，有
解得
，方向水平向左
设经过
后两者共速，由匀变速运动公式，有
解得
故
后物块和小车将以
的速度共同匀速前进，在
内，由匀变速运动公式有可得物块位
移
小车位移
故物块相对小车的位移
为
故
时物块与小车最左端的距离为
15．(1)
(2)
【详解】（1）设在恒力
的作用下，两物块的加速度大小为
，则有
又
联立解得
（2）撤去
后，两物块开始做匀减速直线运动，根据已知条件可知
故物块A 减速到0 后将停在斜面上，物块B 减速到0 后将反向加速，设物块A 向上减速时的加速度大小为
，物块B 向上减速时的加速度大小为
，物块B 向下加速时的加速度大小为
，
则有
由位移关系
解得
