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第11 讲 “传送带”模型和“滑块-木板”模型
目录
01 课标达标练
题型01 “传送带”模型
题型02 “滑块-木板”模型
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 “传送带”模型
1.如图所示,水平传送带以速率v2顺时针匀速转动,一个煤块以速率v1从传送带的右端A滑上传送
带,刚好不从传送带左端B 掉落,下列说法可能正确的是( )
A.小煤块的所受摩擦力先向右后向左
B.滑块回到A 端时,速率一定为v2
C.其他条件不变,仅v2减小,那么煤块会从B 端掉落
D.其他条件不变,仅v2变大,那么煤块留在传送带上的划痕一定会变长
【答案】D
【详解】A.小煤块向左运动,相对传送带速度向左,受摩擦力只可能向右,A 错误。
B.若v1>v2,小煤块回到A 端时速率为v2;若v1<v2,小煤块回到A 端时速率为v1,B 选项错误。
C.若v1一定,v2减小,碳块的向左最大位移不变,煤块仍恰好滑到B 端,故C 错误。
D.若v2增大,传送带与煤块相对速度增大。若原本v1>v2,相对运动时间为t = v1+ v2
μg
,划痕变
长,若原本v1<v2,相对运动时间t = v1+ v1
μg
相对速度增大,可知划痕变长。故D 选项正确。
故选D。
2.如图甲所示,一水平传送带沿顺时针方向旋转,在传送带左端A 处轻放一可视为质点的小物块,
小物块从A 端到B 端的速度—时间变化规律如图乙所示,t=6s 时恰好到B 点,则( )
A.物块与传送带之间动摩擦因数为μ=0.5
B.AB 间距离为20m
C.小物块在传送带上留下的痕迹是8m
D.若物块速度刚好到4m/s 时,传送带速度立刻变为零,则物块不能到达B 端
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,加速过程的加速度为a=Δv
Δt = 4
4 =1m/s
2
由牛顿第二定律可知a= μmg
m = μg
联立解得μ=0.1
故A 错误;
B.由图乙可知,4s 后物体与传送带的速度相同,故传送带速度为4 m /s;v −t图像与时间轴所围
成的面积表示位移,故AB 间距离为L= (2+6)×4
2
m =16m
故B 错误;
C.由图乙可知,共速前小物块与传送带发生的相对位移为
Δ x = x传−x物= 4×4 m −1
2 ×4×4 m =8 m
可知小物块在传送带上留下的痕迹是8m,故C 正确;
D.物块速度刚好到4m/s 时,传送带速度立刻变为零,物块由于惯性向前做匀减速直线运动,减速
的加速度大小为a
′ = μg =1m/s
2
物块从开始到速度为4m/s 时发生的位移为x1= 4×4
2
m =8m
物块减速到停下通过的位移大小为x2= v
2
2a
′ = 4
2
2×1 m =8 m
由于x1+ x2=16 m = L
可知物块刚好到达B 端,故D 错误。
故选C。
3,(多选)如图所示,水平传送带以v1=2m/s的速度顺时针匀速转动,质量m=2kg的物块A 放
在传送带上,通过不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮与质量m=2kg的物块B 连接,连接A 的轻
绳水平。某时刻A、B 速度大小均为v2,方向如图所示。已知物块A 与传送带间的动摩擦因数
μ=0.5,重力加速度g 取10m/s
2,下列说法正确的是( )
A.若v2=1m /s,则此时传送带对A 的摩擦力水平向右
B.若v2=2m /s,则此后物块A 向右匀速运动
C.若v2=3 m /s,则此时物块A 的加速度大小为5m/s
2
D.若v2= 4 m /s,则此时轻绳拉力大小为15N
【答案】AD
【详解】A.若v2=1m /s,则此时A 相对传送带向左运动,则传送带对A 的摩擦力水平向右,选项
A 正确;
B.因A 与传送带之间的滑动摩擦力大小为
f = μmg=10 N
若v2=2m /s,则此时刻A 与传送带之间的摩擦力为零,AB 受合外力为
F=mg=20N
则物块AB 将加速运动,于是A 的速度将大于传送带的速度,此后物块A 受向左的滑动摩擦力,则
AB 受合外力变为
F'=mg-f=10N>0
则A 向右做加速运动,选项B 错误;
C.若v2=3 m /s,则此时物块A 受滑动摩擦力向左,则A 的加速度大小为
a= mg−f
2m
= 20−10
4
m/s
2=2.5 m/s
2
选项C 错误;
D.若v2= 4 m /s,则此时物块A 受滑动摩擦力向左,则A 的加速度大小为
a
' = mg−f
2m
= 20−10
4
m/s
2=2.5 m/s
2
对B 分析
mg−T =ma
'
解得此时轻绳拉力大小为
T =15N
选项D 正确。
故选AD。
4.(多选)如图所示,传送带始终保持v =2m/s的速度水平向右移动,一质量m=0.5kg的小物块以
v0= 4 m/s的速度从A 点向右滑上传送带,设小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带两端点
A、B 间的距离L=5 m,g 取10 m/s
2,下列说法正确的有( )
A.物块一直做匀加速直线运动
B.刚开始物块的加速度大小为2m/s
2
C.物块从A 点运动到B 点所用时间为3s
D.传送带上将留下一段长为1m 的摩擦痕迹
【答案】BD
【详解】物块刚滑上传送带时,受到向左的滑动摩擦力作用,做匀减速直线运动,根据牛顿第二定
律可得,加速度大小为
a= μmg
m =2m /s
2
设物块到达B 点前已经与传送带共速,则物块匀减速阶段所用时间为
t1= v0−v
a
= 4−2
2
s=1s
物块匀减速阶段的位移为
x1= v0+ v
2
t1= 4+2
2
×1=3 m < L=5 m
共速后,物块做匀速运动到B 点所用时间为
t2= L−x1
v
= 5−3
2
s=1s
则物块从A 点运动到B 点所用时间为
t =t1+t2=2s
传送带上留下的摩擦痕迹长度为
Δ x = x1−v t1=3 m −2×1m =1m
故选BD。
5.如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37
∘。一煤块以
初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的v −t图像如图乙所示,煤块到
传送带顶端时速度恰好为零,sin37
∘=0.6,cos37
∘=0.8。g 取10m/s
2,则( )
A.煤块在传送带上的划痕为8 米
B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C.摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
D.传送带转动的速率越大,物块到达传送带顶端时的速度就会越大
【答案】A
【详解】A.由图乙可知,1s 时,煤块的运动发生突变,可知传送带的速度为8 m/s,之后传送带继
续做减速运动,在1s 前煤块相对于传送带向上运动,此过程的相对位移为
(16−8)×1
2
m = 4 m
1s 后煤块相对于传送带向下运动,此过程的相对位移为
(3−1)×8
2
m =8 m
可知,煤块在传送带上的划痕为8 米,故A 正确;
B.在0~1s内,物块的速度大于传送带速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第
二定律有
mgsin37
∘+ μmgcos37
∘=ma1
根据图乙可得
a1= 16−8
1
m/s
2=8 m/s
2
在1−2s内传送带的速度大于物块的速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向上,根据牛顿第二定
律有
mgsin37
∘−μmgcos37
∘=ma2
根据图乙可得
a2= 8−0
3−1 m/s
2= 4 m/s
2
联立解得
μ=0.25
故B 错误;
C.结合上述可知,在0~1s内,物块的速度大于传送带速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向
下,在1−2s内传送带的速度大于物块的速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向上,故C 错误;
D.结合上述可知,当传送带的速度大于16 m/s后,物块在传送带上一直做加速度大小为a2的减速
运动,无论传送带的速度为多大,物块到达传送带顶端时的速度都相等,故D 错误。
故选A。
6.(多选)(2025·山西太原·模拟预测)如图甲所示,倾角为θ 的足够长的传送带以恒定的速率v0
沿逆时针方向运行。t=0 时,将质量m=1 kg 的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地
面的v-t 图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10 m/s2。则不正确的是(
)
A.传送带的速率v0=10 m/s
B.传送带的倾角θ=30°
C.物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5
D.0~2 s 内物体在传送带上留下的痕迹为6m
【答案】BD
【详解】A.由图知,物体先做初速度为零的匀加速直线运动,速度达到传送带速度后(在t=1.0s
时刻),由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,物块继续向下做匀加速直线运动,从图像可知传
送带的速度为v0=10 m/s
故A 正确;
BC.在0~1.0s 内,物体摩擦力方向沿斜面向下,匀加速运动的加速度为
a1= mgsinθ+ μmgcosθ
m
= gsinθ+ μgcosθ
由图知a1= Δv1
Δt1
= 10−0
1
m/s
2=10 m/s
2
在1.0~2.0s,物体的加速度为a2= mgsinθ−μmgcosθ
m
= gsinθ−μgcosθ
由图知a2= Δv2
Δt2
= 12−10
2−1 m/s
2=2m/s
2
联立解得μ=0.5,θ =37°
故B 错误,C 正确;
D.根据“面积”表示位移,可知0~1.0s 物体相对于地的位移x1= v0
2 t1=(
10
2 ×1)m =5 m
传送带的位移为x2=v0t1=(10×1)m =10m
物体对传送带的位移大小为Δ x1= x1−x2=5 m
方向向上;1.0~2.0s 物体相对于地的位移x3=(
12+10
2
×1)m=11m
传送带的位移为x4=v0t1=(10×1)m =10m
物体对传送带的位移大小为Δ x2= x3−x4=1m
方向向下,故留下的痕迹为5m,故D 错误。
本题选不正确的,故选BD。
7.(多选)如图所示,与水平面成θ =30°角的传送带正以v =5 m/s的速度匀速运行,A,B 两端相
距l =25 m。现每隔1s 把质量m=1kg的工件(视为质点)轻放在传送带上,在传送带的带动下,工
件向上运动,且工件到达B 端时恰好才在A 端放上一个工件,工件与传送带间的动摩擦因数μ=
❑√3
2
,g 取10 m/s
2,下列说法正确的是( )
A.工件在传送带上时,先受到向上的滑动摩擦力,后受到向上的静摩擦力
B.两个工件间的最小距离为1.25m
C.传送带上始终有7 个工件
D.满载时与空载时相比,电机对传送带的牵引力增大了45N
【答案】AB
【详解】A.工件放到传送带时,工件相对传送带向下运动,受到向上的滑动摩擦力,工件速度和
传送带速度相同时,相对传送带静止,受到向上的静摩擦力,故A 正确;
B.刚开始加速1s 的两个工件间距离最小,加速过程由牛顿第二定律可得
μmgcosθ−mgsinθ =ma
代入数据可得
a=2.5 m/s
2
由位移公式x = 1
2 at
2代入数据可得
x =1.25 m
故B 正确;
C.工件加速过程所用的时间为
t = v
a = 5
2.5 s=2s
工件加速过程的位移为
x
′ = 1
2 at
2= 1
2 ×2.5×2
2m =5 m
工件匀速过程的位移为
t = l−x
′
v
= 25−5
5
s= 4s
每隔1s 把工件放到传送带上,所以匀加速过程放了2 个,匀速过程放了4 个,共6 个,故C 错误;
D.满载时电机对传送带的牵引力为
F =2 μmgcosθ+ 4 mgsinθ =2×10×
❑√3
2 ×
❑√3
2 N + 4×10× 1
2 N =35 N
故D 错误。
故选AB。
8.(多选)传送带以恒定速度v=4 m/s 顺时针运行,已知传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量
m=2 kg 的小物块轻放在其底端(小物块可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20 N 拉
小物块,经过一段时间物块被拉到平台上,如图所示,已知物块与传送带之间的动摩擦因数
μ=0.5,传送带长6m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。则
( )
A.物体一直做匀加速运动
B.物体先受滑动摩擦力,共速后受静摩擦力
C.物体在传送带上运动的时间为1.5s
D.物体相对传送带滑行的距离为1m
【答案】BD
【详解】AB.开始时,物体受向上的拉力F=20N,
向上的摩擦力
f = μmgcosθ =8 N
重力沿斜面向下的分力:
G1=mgsinθ =12N
则物体向上做加速运动,当与传送带共速后,因F=G1+f(此时摩擦力向下)可知物块匀速运动;即
物体先做匀加速运动,后做匀速运动;物体先受向上的滑动摩擦力,共速后受向下的静摩擦力,选
项A 错误,B 正确;
CD.物体加速运动时的加速度
a= F −G1+ f
m
= 20−12+8
2
m/s
2=8 m/s
2
加速运动的时间
t1= v
a =0.5s
加速运动的位移
x1= v
2 t1= 4
2 ×0.5 m=1m
做匀速运动的时间
t2= L−x1
v
= 6−1
4
s=1.25s
则在传送带上滑行的总时间
t =t1+t2=1.75s
物体相对传送带滑行的距离为
Δx = v t1−x1= 4×0.5 m-1m =1m
选项C 错误,D 正确;
故选BD。
9.(多选)(2025·四川达州·高三月考)如图所示,一质量为m 的物块用水平轻质细线连接,细线
绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为m0的物体,物块放在水平传送带上,水平传送带以v2的速度
顺时针匀速转动,物块以初速度v1向右运动,传送带与物块间的动摩擦因数为μ。则关于物块m 所
受的摩擦力f,下列说法正确的是( )
A.若v1<v2,则f=μmg,方向向左
B.若v1>v2,则f=μmg,方向向左
C.若v1= v2,且物块m 保持匀速运动,则f=0
D.若v1= v2,且物块m 保持匀速运动,则f =m0 g
【答案】BD
【详解】A.若v1<v2,则物块相对于传送带向左滑动,则物块所受滑动摩擦力方向向右,大小为
f = μmg
故A 错误;
B.若v1>v2,则物块相对于传送带向右滑动,则滑动摩擦力方向向左,大小为
f = μmg
故B 正确;
CD.若v1= v2,且物块保持匀速运动,则物块处于平衡状态,由平衡条件可得,摩擦力方向向左,
且大小为
f =m0 g
故C 错误,D 正确。
故选BD。
02 “滑块-木板”模型
10.(2025·四川南充·高三月考)如图所示,A、B 两物块的质量分别为3m 和m,静止叠放在水平地
面上、A、B 间动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为1
2 μ,可认为最大静摩擦力等于滑动摩
擦力,重力加速度为g。现对A 施加一水平拉力,则下列选项正确的是( )
A.当F <3 μmg时,A、B 都相对地面静止
B.当F =5 μmg时,A、B 间的摩擦力为11
4 μmg
C.F 为某值,B 的加速度可能会超过μg
D.无论F 为何值,A 都不可能相对B 滑动
【答案】B
【详解】A.A、B 间的最大静摩擦力为f max= μ⋅3mg=3 μmg
B 与地面间的最大静摩擦力为f
max
地
= 1
2 μ⋅4 mg=2 μmg
可知当F <2 μmg时,A、B 都相对地面静止,F >2 μmg时,A、B 相对地面滑动,故A 错误;
BCD.设当F = F0时,A、B 刚好保持相对静止一起做匀加速直线运动,以A、B 为整体,根据牛顿
第二定律可得F0−1
2 μ⋅4 mg= 4 ma0
以B 为对象,根据牛顿第二定律可得μ⋅3mg−1
2 μ⋅4 mg=ma0
联立解得a0= μg,F0=6 μmg
可知当F =5 μmg时,A、B 保持相对静止一起做匀加速直线运动,以A、B 为整体,根据牛顿第二
定律可得F −1
2 μ⋅4 mg= 4 ma
解得a= 3
4 μg
以B 为对象,根据牛顿第二定律可得f −1
2 μ⋅4 mg=ma
解得A、B 间的摩擦力为f = 11
4 μmg
由以上分析可知,当F >6 μmg时,A 相对B 滑动,此时B 获得的最大加速度为amax =a0= μg
故B 正确,CD 错误。
故选B。
11.(2025·四川成都·高三月考)如图甲所示,足够长的木板静置于水平地面上,木板最右端放置一
可看成质点的小物块。在t =0时对木板施加一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下物块和木板发
生相对滑动,t =1s时撤去F,整个过程木板运动的v −t图像如图乙所示。物块和木板的质量均为
1kg,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
g=10 m /s
2,下列说法正确的是( )
A.木板与地面间的动摩擦因数为0.2
B.拉力F的大小为21N
C.0∼1.5s内物块的加速度为0.2m /s
2
D.物块最终停止时的位置与木板右端的距离为3 m
【答案】B
【详解】C.由图像可知1.5s 时物块、木板共速,则物块在0∼1.5s内的加速度为
a1= Δv1
Δt1
= 3−0
1.5−0 m /s
2=2m /s
2
故C 错误;
AB.对物块,由牛顿第二定律可得
μ1mg=ma1
可得物块与木板间的动摩擦因数为
μ1=0.2
在1~1.5s内木板的加速度为
a2= Δv2
Δt2
= 3−9
1.5−1 m /s
2=−12m /s
2
根据牛顿第二定律有
−μ1mg−μ2⋅2mg=ma2
解得木板与地面间的动摩擦因数为
μ2=0.5
撤去拉力F 前,木板的加速度为
a0= Δv
Δt =9 m /s
2
根据牛顿第二定律可得
F −(μ1mg+ μ2⋅2mg)=ma0
解得
F =21N
故A 错误,B 正确;
D.由图像可知共速时速度为3m/s,则在1.5s 内物块位移为
x1= v1
2
2a1
= 3
2
2×2 m =2.25 m
由v −t图像可知,1.5s 内木板位移为
x2= 9
2 ×1m + 9+3
2
×(1.5−1)m =7.5 m
在1.5s 后,物块与木板间仍有相对滑动,物块的加速度为
a
′
1=−μ1g=−2m /s
2
物块到停止的时间还需
t块= 0−v1
a
′
1
=1.5s
木板的加速度为a
′
2,则有
−μ2⋅2mg+ μ1mg =ma
′
2
得
a
′
2=−8 m /s
2
木板到停止的时间还需
t板= 0−v1
a
′
2
= 3
8 s
所以木板比物块早停止运动,在1.5s 末到物块停止运动的时间内,物块的位移为
x
′
1= 0−v1
2
2a
′
1
= 3
2
2×2 m =2.25 m
木板位移为
x
′
2= 0−v1
2
2a
′
2
=0.5625 m
则物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为
Δ L= x2+ x
′
2−x1−x
′
1= (7.5+0.5625−2.25−2.25)m =3.5625 m
故D 错误。
故选B。
12.(多选)(2025·四川雅安·模拟预测)如图所示,质量为m 的长木板静止放置在粗糙的水平地面
上,质量也为m 的物块(视为质点)静止放置在长木板的最左端,长木板的上表面光滑,下表面与
地面之间的动摩擦因数为μ,现让长木板与木块瞬间同时获得一个水平向右的速度v0,经过一段时
间,长木板停止运动时木块正好从长木板的最右端脱离,重力加速度为g,下列说法正确的是(
)
A.长木板在运动过程中的加速度大小为2μg
B.长木板的运动时间为v0
μg
C.木块从长木板的最右端脱离时,木块的位移为v0
2
μg
D.长木板的长度为v0
2
4 μg
【答案】AD
【详解】A.对长木板,由牛顿第二定律可得
μ⋅2mg=ma
解得长木板在运动过程中的加速度大小
a=2 μg
故A 正确;
B.长木板运动的时间
t = v0
a = v0
2 μg
故B 错误;
C.木块从长木板的最右端脱离时,木块的位移
x1= v0t = v0
2
2 μg
故C 错误;
D.木块从长木板的最右端脱离时,长木板的位移
x2= v0t
2 = v0
2
4 μg
木板的长度为
L= x1−x2= v0
2
4 μg
故D 正确。
故选AD。
13.(多选)(2025·四川成都·高三月考)如图甲所示,光滑水平地面上有一长木板B,木块A(视
为质点)叠放在木板B 右端。有一水平力作用在长木板B 上,使木板由静止开始运动,t =6s时撤
去外力。已知木块A 的质量mA=1kg,木板B 的质量mB=2kg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重
力加速度g=10 m /s
2,A 始终未滑落B,A、B 前6s 内加速度随时间变化的图像分别如图乙、图丙
所示。下列说法正确的是( )
A.A 的最大速度为20 m /s
B.t =6s时,木块B 的速度为18 m /s
C.3s−6s内拉力大小为12N
D.木板B 的长度至少为9m
【答案】CD
【详解】B.t =6s时,木块B的速度为
v
′
B= 1+3
2
×3 m/s+ 4.5×3 m/s=19.5 m/s
B 错误;
A.6s 末A 的速度为
v
′
A= 1+3
2
×3 m/s+3×3 m/s=15 m/s
由图乙可知,A、B 之间的滑动摩擦力大小为
f =mAaA=3 N
撤去F 后,B 的加速度大小为
aB= f
mB
=1.5 m/s
2
A、B 共速时,A 的速度最大,则有
vmax = v
′
A+aAt
vmax = v
′
B−aBt
可得
vmax=18 m/s
t =1s
故A 错误;
D.3s 末A、B 的速度
vA= vB= 1+3
2
×3=6 m/s
6s 末A 的速度为
v
′
A= 1+3
2
×3 m/s+3×3 m/s=15 m/s
设
t2=6s−3s=3s
木板B的长度至少为
l = vB+ v
′
B
2
t2+ v
′
B+ vmax
2
t −( vA+ v
′
A
2
t2+ v
′
A+ vmax
2
t )=9 m
故D 正确;
C.3s~6s 内,由
F −f =ma
′
B
可得
F =3 N +2×4.5 N =12N
故C 正确。
故选CD。
14.(多选)(2024·四川攀枝花·高三月考)质量分别为1kg、2kg 的滑块A、B 按如图所示的方式叠
放在水平地面上,用水平力F 向右拉滑块B,已知重力加速度g 取10m/s2,A、B 之间的动摩擦因数
为0.2,B 与水平地面之间的动摩擦因数为0.1,则下列说法中正确的是( )
A.若F=3N 时,地面对B 的摩擦力大小为3N
B.若F=6N 时,滑块A 的加速度大小为2m/s2
C.若F=9N 时,A、B 之间的摩擦力大小为2N
D.若F=12N 时,滑块B 的加速度大小为5m/s2
【答案】AC
【详解】A.根据已知条件,可知B 与地面间的最大静摩擦力
FBmax = μ地(mA+mB)g=3 N
当F=3N 时,B 处于静止状态,地面对B 的摩擦力与外力F 平衡,故地面对B 的摩擦力大小为3N,
A 正确;
B.设A、B 刚好相对滑动时的外力为F0,对滑块A 而言,根据牛顿第二定律可得
μABmA g=mAa0
解得
a0=2m/s
2
对滑块AB 整体而言,由牛顿第二定律可得
F0−μ地(mA+mB)g=(mA+mB)a0
解得
F0=9 N
故当F=6N 时,AB 没有相对滑动,二者具有共同的加速度,整体受力分析可得
F −FBmax =(mA+mB)a
代入数据解得
a=1m/s
2
B 错误;
C.根据上述分析可知,F=9N 时,A、B 刚好相对滑动,故A、B 间的摩擦力
f AB= μABmA g=2N
C 正确;
D. F=12N 时,A、B 相对滑动,对B 受力分析,结合牛顿第二定律可得,滑块B 的加速度
F −f AB−FBmax=mBaB
解得
aB=3.5 m/s
2
D 错误。
故选AC。
15.(2025 高三·全国·专题练习)机场航站楼行李处理系统其中的一段如图甲所示,水平传送带顺时
针匀速转动,一小行李箱以初速度v0滑上水平传送带,从A 点运动到B 点的v −t图像如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A.小行李箱的初速度大小为2m/s
B.传送带转动的速度大小为6m/s
C.A、B 两点间的距离为6m
D.小行李箱与传送带的相对位移大小为2m
【答案】D
【详解】AB.由v −t图像可知,小行李箱开始做匀减速直线运动,后与传送带一起匀速运动,则小
行李箱的初速度v0为6 m /s,而传送带转动的速度v大小为2m /s,故A、B 错误;
C.根据v −t图像,小行李箱在前3s 内运动的距离为x = 6+2
2
×1m +2×2m =8 m
则A、B两点间的距离为8m,故C 错误;
D.根据v −t图像,在前3s 内传送带传动的路程为s=2×3 m =6 m
所以小行李箱与传送带的相对位移大小为Δ x = x−s=2m
故D 正确。
故选D。
16.(2025·海南·三模)当今社会,机器人在工业生产中发挥了巨大作用,图1 为一个工厂的传送带
旁机器人在收集搬运流水线上的箱子,该过程可简化为图2 所示的示意图。水平传送带以1m/s 的
速度顺时针匀速转动,在传送带左端每隔0.5s 放上来一个边长为0.2m 的正方体箱子,刚放上来时
速度为零,机器人在传送带右端伸出一只手A 静止等待并拦住箱子,箱子与手接触后立即静止,待
三个箱子挨在一起后,机器人立即伸出另一只手B,和手A 一起将三个箱子搬离传送带。随后再伸
出手A 等待箱子,重复收集和搬运的工作。已知传送带长10m,箱子与传送带间的动摩擦因数为
0.2,重力加速度g 取10 m/s
2,不计空气阻力,则( )
A.箱子从放上到被搬离,与传送带间的摩擦力依次为滑动摩擦力、静摩擦力、滑动摩擦力
B.机器人从手A 接触箱子到手B 接触箱子,用时1s
C.传送带上相邻的箱子(不包括B、A 之间的箱子)之间的最小间隙为0.25m
D.传送带上相邻的箱子之间的最大间隙为0.3m
【答案】C
【详解】A.箱子从放上传送带,开始时速度小于传送带的速度,滑块受到水平向右的滑动摩擦
力,待箱子与传送带速度相等后,箱子与传送带无相对运动,箱子不受摩擦力,待箱子运动到最右
端,机器人用手拦住箱子,此时箱子静止,传送带匀速转动,故其受到传送带向右的滑动摩擦力,
故箱子与传送带间的摩擦力依次为开始时受到滑动摩擦力、中间过程不受摩擦力、最后受到向右的
滑动摩擦力,故A 错误;
B.对第一个箱子放上传送带,根据牛顿第二定律μmg=ma
解得a= μg =2m/s
2
传送带加速到与传送带共速,根据运动学公式v =at1, x1= 1
2 at
2
解得t1=0.5s, x1=0.25m
箱子在传送带上匀速运动的时间满足L−x1−d = v t2
解得t2=9.55s
第二个箱子、带三个在传送带上加速时间与第一个相同,第二个匀速运动的时间L−x1−2d = v t3
解得t2=9.35s
第三个在传送带上运动的时间L−x1−3d = v t 4
解得t 4=9.15s
故第一个到达最右端的时间为t5=t1+t2=10.05s
第三个运动到最右端的时间为t6=t1+t 4+2×0.5=10.65s
而第一个和第三个放在传送带的时间间隔为1s,故机器人从手A 接触箱子到手B 接触箱子,用时0.6s
故B 错误;
C.据前分析,第二个箱子放在传送带上后,第一个刚好做匀速直线运动,后面的0.5s,两箱子与
加速追匀速,两者距离增大,故第二个刚放上传送带后两者距离最小,为0.25m,故C 正确;
D.据前分析,当第二个箱子速度等于传送带速度时,两箱子距离最大,第二个箱子加速时间为
0.5s,位移为x1=0.25m,该段时间内弟一个箱子的位移为x2= v t1=0.5 m
故两者最大距离为d = x1+ x2−x1=0.5 m
故D 错误;
故选C。
17.(2025·江苏·二模)如图所示,一水平传送带与一倾斜固定的传送带在B 点相接,倾斜传送带与
水平面的倾角为θ。传送带均以速率v 沿顺时针方向匀速运行。从倾斜传送带上的A 点由静止释放
一滑块(视为质点),滑块与传送带间的动摩擦因数均为μ,且μ<tanθ。不计滑块在传送带连接
处的能量损失,传送带足够长。下列说法正确的是( )
A.滑块在倾斜传送带上运动时加速度总相同
B.滑块一定可以回到A 点
C.滑块最终停留在B 点
D.若增大水平传送带的速率,滑块可以运动到A 点上方
【答案】A
【详解】A.因μ<tanθ,可得mgsinθ> μmgcosθ
所以滑块由A 点释放后沿传送带向下匀加速运动,所受摩擦力沿传送带向上,滑块经过B 点后在水
平传送带上运动,再次返回到B 点时速度小于或等于v,然后沿倾斜传送带向上匀减速,所受摩擦
力沿传送带向上,速度减小到零后重复之前的过程,所以滑块在倾斜传送带上运动时,向上运动和
向下运动受力情况均相同,加速度也相同,故A 正确;
BD.若滑块第一次到达B 点时的速度小于或等于v,则滑块第二次到达B 点时的速度与第一次到达
B 点时的速度大小相等,因滑块在倾斜传送带上向上运动和向下运动时的加速度相同,所以滑块上
滑的最高点仍为A 点;若滑块第一次到达B 点时的速度大于v,则滑块第二次到达B 点时的速度大
小等于v,滑块上滑的最高点将比A 点低,所以滑块不一定能回到A 点,故BD 错误;
C.由以上分析可知,滑块将在B 点两侧来回运动,不会停止运动,故C 错误。
故选A。
18.(2025·湖南·三模)倾角为θ 的足够长的传送带以恒定速率v0逆时针转动。t=0 时在传送带上部
无初速度地轻放小木块a、b,开始时二者距离为d0,如图所示。已知小木块a、b 与传送带间的动
摩擦因数满足μa<tanθ<μb,二者运动过程中不会碰撞,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻
力,则a、b 间的距离( )
A.一直增加
B.一直减小
C.先增加后减小
D.先减小后增加
【答案】D
【详解】初始时,根据牛顿第二定律有mgsinθ+ μmgcosθ =ma1
开始阶段b 的加速度大于a,b 达到传送带速度后,由于tanθ<μb,则b 和传送带保持相对静止;
a 达到传送带速度后,有mgsinθ−μamgcosθ =ma2
可知a 继续加速,木块a、b 与传送带运动的v-t 图像如图所示,则a、b 间距离先减小,a 达到传送
带速度时,距离最近,再往后,a、b 间距离又逐渐变大。
故选D。
19.(2025·山东·三模)某大型超市使用传送带来搬运货物。如图所示,倾角为37°的倾斜传送带以
4m/s 的恒定速率逆时针转动,传送带两端A、B 间的距离为5.8m,传送带的最底端B 和水平平台
BC 平滑连接。将可视为质点的质量为2kg 的货物轻放在传送带上的A 端,最终货物刚好停在平台
上的C 端。已知货物与倾斜传送带和平台间的动摩擦因数均为0.5,取g=10 m/s
2,sin37° =0.6,
cos37° =0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.货物从A 到B 的时间为1.65s
B.货物在传送带上运动时,相对传送带运动的路程为0.8m
C.若货物与传送带发生相对滑动时,能够留下划痕,则划痕的长度为0.8m
D.BC 的长度为3.6m
【答案】D
【详解】A.根据牛顿第二定律得mgsin37°+ μmgcos37° =ma1
解得a1=10 m/s
2
货物和传送带达到共同速度所需要的时间t1= v
a1
=0.4s
下滑的距离x1= 1
2 a1t1
2=0.8 m
货物继续加速下滑,根据牛顿第二定律得mgsin37°−μmgcos37° =ma2
解得a2=2m/s
2
货物下滑到底端的速度vB
2−v❑
2 =2a2(L−x1)
解得vB=6 m/s
货物下滑到底端的时间L−x1= v + vB
2
t2
解得t2=1s
货物从A 到B 的时间为t =t1+t2=1.4s,A 错误;
BC.货物与传送带达到相同速度前划痕的长度s1= v t1−x1=0.8 m
货物与传送带达到相同速度后划痕的长度s2=(L−x1)−v t2=1m
货物相对于传送带先向上运动0.8m,后向下运动1m,划痕的总长度为s= s2=1m
货物相对于传送带的路程l = s1+ s2=1.8 m ,BC 错误;
D.根据牛顿第二定律得μmg=ma3
解得a3=5 m/s
2
BC 的长度为vB
2 =2a3 x3
解得x3=3.6 m ,D 正确。
故选D。
20.如图所示,传送带与水平面间夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一
个质量为m 的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则下图中反映小木块在传送带上的速
度随时间变化的关系不可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】当木块刚放在传送带上时,有mgsinθ+ μmg⋅cosθ =ma1,又v0
2=2a1 x,若传送带长
度L≤x,则木块一直做匀加速运动,B 正确;当L> x时,木块与传送带速度相同后,若
μmgcosθ≥mgsinθ,即μ≥tanθ,木块做匀速运动,
C 正确;若
mgsinθ> μmgcosθ,即
μ<tanθ,木块继续以更小的加速度加速,D 正确。A 符合题意。
21.(多选)如图甲所示,一质量为M 的长木板A 置于光滑的水平面上,其右端放有一质量为m 可
视为质点的小物体B。现将一水平向右的拉力作用于长木板A 上,使长木板由静止开始运动,在运
动过程中长木板A 和小物体B 的加速度aA、aB随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。已知t2时
刻,小物体刚好滑离长木板,重力加速度为g。则( )
A.0~t2时间内,拉力随时间一直均匀增大
B.t1时刻A、B 的速度为a1t1
C.A、B 间的动摩擦因数为a3
g
D.木板长度为(a2−a3)(t2−t1)
2
2
【答案】CD
【详解】A.由乙丙图可知,0~t1时间内,根据牛顿第二定律
F =(M +m)a
加速度均匀增大,所以拉力随时间均匀增大;
由图乙可知t1~t2时间内加速度不变,根据牛顿第二定律可知
F −μmg= M a2t1~t2时间内拉力不变,故A 错误;
B.t1时刻A、B 的加速度相同,说明A、B 未发生相对滑动,由a−t图像的面积表示速度变化量可
知,t1时刻A、B 的速度为
v1= 1
2 a1t1
故B 错误;
C.t1时刻之后,A、B 的发生相对滑动,对B 根据牛顿第二定律
μmg=ma3
解得
μ= a3
g
故C 正确;
D.t1~t2,A、B 的发生相对滑动,t2时刻,小物体刚好滑离长木板,则长木板的长度为
L= xA−xB= 1
2 a2(t2−t1)
2−1
2 a3(t2−t1)
2= 1
2 (a2−a3)(t2−t1)
2
故D 正确。
故选CD。
22.(多选)(2024·四川雅安·三模)如图甲所示,水平地面上有一质量为M的长木板,将一质量为
m的小物块放在长木板上,小物块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面的动摩擦因数为μ2
。给小物块施加一水平外力F,利用拉力传感器和加速度传感器(图中未标出)测得长木板和小物
块加速度a随外力F的变化关系如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取
10m/s2,则( )
A.μ1=0.2
B.μ2=0.1
C.m=0.25kg
D.M =0.75kg
【答案】BCD
【详解】ABC.根据题意,由图乙可知,当F = F1=1N时,木板相对地面开始滑动,则有
F1= μ2(M +m)g
当F1≤F ≤F3=3 N时,小物块与长木板一起加速运动,则有
F −μ2(M +m)g=(M +m)a
解得
a=
F
M +m −μ2 g
结合图乙可得
−a0=−μ2 g,a0=1m/s
2
解得
μ2= a0
g = 1
10 =0.1
当F > F3时,小物块与长木板间相对滑动,对小物块有
F −μ1mg=ma
解得
a= F
m −μ1g
结合图乙可得
1
m =
a1
F3−F2
,a1=2m/s
2,F2=2.5 N = μ1mg
则小物块的质量
m= F3−F2
a1
= 3−2.5
2
kg=0.25kg
μ1=
F2a1
(F3−F2)g =
2.5×2
(3−2.5)×10 =1
故A 错误,BC 正确;
D.对长木板有
μ1mg−μ2(M +m)g= M a1
解得,长木板的质量
M = F2−F1
a1
= 2.5−1
2
kg=0.75kg
故D 正确。
故选BCD。
23.(2025·四川成都·高三月考)如图所示,在光滑的水平面上有一足够长的质量为M = 4 kg的长木
板,在长木板右端有一质量为m=1kg的小物块,长木板与小物块间的动摩擦因数为μ=0.2,长木
板与小物块均静止,现用F =14 N的水平恒力向右拉长木板,经时间t =1s撤去水平恒力F , g取
10 m /s
2,则
A.在F的作用下,长木板的加速度为2.8 m /s
2
B.刚撤去F时,小物块离长木板右端0.5 m
C.最终长木板与小物块一起以2.8 m /s的速度匀速运动
D.最终小物块离长木板右端1.4 m
【答案】BC
【详解】A.根据牛顿第二定律可得
a= F −μmg
M
解得
a=3 m/s
2
故A 错误;
B.撤去F 之前,小物块只受摩擦力作用,故
am= μg =2m/s
2
Δ x1= 1
2 at
2−1
2 amt
2=0.5 m
故B 正确;
C.刚撤去F 时
v =at =3 m/s
vm=amt =2m/s
撤去F 后,长木板的加速度
a
′ = μmg
M =0.5 m/s
2
最终速度
v ′ = vm+amt ′ = v −a
′ t
′
解得共同速度
v
' =2.8 m/s
故C 正确;
D.住t
′内,小物块和木板的相对位移
Δ x2= v
2−v
′ 2
2a
′
−v
′ 2−vm
2
2am
解得
Δ x2=0.2m
最终小物块离长木板右端
x = Δ x1+ Δ x2=0.7m
故D 错误。
故选BC。
24.(多选)如图所示,A、B、C 三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A 的质量为2m,B 和C 的质
量都是m,A、B 间的动摩擦因数为μ,B、C 间的动摩擦因数为1
4 μ,B 和地面间的动摩擦因数为1
8 μ
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A 施加一水平向右的拉力F,则下列判
断正确的是( )
A.无论力F 为何值,B 的加速度不会超过3
4 μg
B.当力F > 7
2 μmg时,B 相对A 滑动
C.若A、B、C 三个物体始终相对静止,则力F 不能超过3
2 μmg
D.当力F = μmg时,A、B 间的摩擦力为3
4 μmg
【答案】CD
【详解】C .A 与B 间的最大静摩擦力的大小为
f ABm = μ⋅2mg=2 μmg
C 与B 间的最大静摩擦力的大小为
f CBm = 1
4 μmg
B 与地间的最大静摩擦力的大小为
f B地m = μ
8 (2m+m+m)= 1
2 μmg
要使A、B、C 都始终相对静止,三者一起向右加速,则对整体有
F −1
2 μmg= 4 ma
假设C 恰好与B 相对不滑动,则对C 有
1
4 μmg=ma
解得
a= 1
4 μg,F = 3
2 μmg
设此时A 与B 间的摩擦力为f,对A 有
F −f =2ma
解得
f = μmg<2 μmg
表明C 达到临界时A 还没有,故要使三者始终相对静止,则力F 不能超过3
2 μmg,故C 正确;
B.当A 相对B 滑动时,C 早已相对B 滑动,对A、B 整体得
F −1
2 μmg−1
4 μmg=3ma
′
对A 有
F −2 μmg=2ma
′
解得
F = 9
2 μmg
故当拉力F 大于9
2 μmg时,B 与A 相对滑动,故B 错误;
A.当F 较大时,A、C 都会相对B 滑动,B 的加速度达到最大,对B 有
2 μmg−1
2 μmg−1
4 μmg=maB
解得
aB= 5
4 μg
故A 错误;
D.当F = μmg时,可知A、B、C 三个物体始终相对静止一起加速运动,对整体有
F −1
2 μmg= 4 ma
解得
a= 1
8 μg
对A 有
F −f =2ma
解得A、B 间的摩擦力为
f = 3
4 μmg
故D 正确。
故选CD。
25.如图所示,三角形传送带ABC 以恒定速度v = 4 m /s顺时针运行,传送带与水平面间的夹角
θ =37°,LAB= 4 m,LBC =3 m,B 端上方有一段光滑圆弧,可以使经过B 端的物体速度方向发生变
化但速度大小不变。现将质量m=1kg的小物块轻放在传送带的A 端(可看成质点)后,给小物块
施加一沿斜面向上的恒力F =10 N拉小物块,小物块到达B 端时撤去F。已知小物块与传送带之间
的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取
g=10 m /s
2,sin37° =0.6,cos37° =0.8)求:
(1)小物块从A 运动到B 的时间;
(2)小物块运动到C 端时的速度大小;
(3)若在小物块与传送带达到相同速度瞬间撤去F,物块在传送带上的划痕长度。
【答案】(1)1.25s(2)2❑√7 m/s(3)2.2m
【详解】(1)小物块轻放在传送带A 端后,开始摩擦力沿斜面向上,小物块匀加速运动,根据牛
顿第二定律
F + μmgcosθ−mgsinθ =ma1
解得
a1=8 m/s
2
加速时间
t1= v
a1
=0.5s
位移
x1= 1
2 at1
2=1m
第二段运动,设小物块相对传送带向右上运动;小物块加速度为a2,根据牛顿第二定律
F −mgsinθ−μmgcosθ =ma2
解得
a2=0
说明小物块恰好做匀速运动
x2= LAB−x1=3 m
匀速段的时间
t2= x2
v = 3
4 s=0.75s
小物块从A 运动到B 的时间
t AB=t1+t2=1.25s
(2)设BC 段小物块的加速度为a3,根据牛顿第二定律
mgsinθ−μmgcosθ =ma3
解得
a3=2m/s
2BC 段,根据运动学公式
vC
2 −v
2=2a3 LBC
解得
vC = ❑√28 m/s=2❑√7 m/s
(3)若在小物块与传送带达到相同速度瞬间撤去F,第一段过程中传送带相对小物块的位移为
Δ x1= v t1−x1=1m
撤去F 后,小物块减速上滑,根据牛顿第二定律
mgsinθ−μmgcosθ =ma4
解得
a4=2m/s
2
减速上滑段位移
x2= v t 4−1
2 a4t 4
2
解得
t 4=1s或t 4=3s(舍)
到B 点时的速度
vB= v −a4t 4=2m/s
传送带相对小物块的位移
Δ x2= v t 4−x2=1m
下滑段,开始时,小物块速度小于传送带速度,根据牛顿第二定律
mgsinθ+ μmgcosθ =ma5
解得
a5=10 m/s
2
加速时间
t5= v −vB
a5
=0.2s
位移
x5= vBt5+ 1
2 a5t5
2=0.6 m
传送带相对小物块的位移为
Δ x3= v t5−x5=0.2m
然后小物块加速运动,加速度为
a3=2m/s
2
位移为
x6= LBC−x5=2.4 m
根据运动学公式
x6= v t6+ 1
2 a3t6
2
解得
t6≈0.53s或t6≈−4.53s(舍)
下滑段传送带相对小物块的位移
Δ x4= v t6−x6=−0.28 m
传送带相对小物块先向前运动Δ x1+ Δ x2+ Δ x3,然后又相对小物块向后运动Δ x4,且
Δ x4< Δ x1+ Δ x2+ Δ x3
故划痕长度为
Δ x = Δ x1+ Δ x2+ Δ x3=2.2m
26.(多选)(2024·辽宁·高考真题)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 = 4 t0的时间内,木板速度v 随时间t 变化的图像如图所示,其中
g 为重力加速度大小。t = 4t0时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是( )
A.小物块在t =3t0时刻滑上木板
B.小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C.小物块与木板的质量比为3︰4
D.t = 4 t0之后小物块和木板一起做匀速运动
【答案】ABD
【详解】A.v −t图像的斜率表示加速度,可知t =3t0时刻木板的加速度发生改变,故可知小物块
在t =3t0时刻滑上木板,故A 正确;
B.结合图像可知t =3t0时刻,木板的速度为
v0= 3
2 μgt0
设小物块和木板间动摩擦因数为μ0,由题意可知物体开始滑上木板时的速度为
v1=−3
2 μgt0,负号表示方向水平向左
物块在木板上滑动的加速度为
a0= μ0mg
m
= μ0 g
经过t0时间与木板共速此时速度大小为v共= 1
2 μgt0,方向水平向右,故可得
v共−v1=a0t0
解得
μ0=2 μ
故B 正确;
C.设木板质量为M,物块质量为m,根据图像可知物块未滑上木板时,木板的加速度为
a=
1
2 μgt0
t0
= 1
2 μg
故可得
F −μMg= Ma
解得
F = 3
2 μMg
根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为
a
′ =
1
2 μgt0−3
2 μgt0
t0
=−μg
此时对木板由牛顿第二定律得
F −μ(m+ M )g−μ0mg= Ma'
解得
m
M = 1
2
故C 错误;
D.假设t = 4 t0之后小物块和木板一起共速运动,对整体
F −μ(m+ M )g= 3
2 μMg−3
2 μMg=0
故可知此时整体处于平衡状态,假设成立,即t = 4 t0之后小物块和木板一起做匀速运动,故D 正
确。
故选ABD。
27.(多选)(江苏·高考真题)如图所示,A、B 两物块的质量分别为2m 和m,静止叠放在水平地
面上。A、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为μ
2 。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
重力加速度为g。现对A 施加一水平拉力F,则( )
A.当F <2 μmg时,A、B 都相对地面静止
B.当F = 5
2 μmg时,A 的加速度为1
3 μg
C.当F >3 μmg时,A 相对B 滑动
D.无论F 为何值,B 的加速度不会超过1
2 μg
【答案】BCD
【详解】A.根据题意可知,B 与地面间的最大静摩擦力为
f Bm = 3
2 μmg
因此要使B 能够相对地面滑动,A 对B 所施加的摩擦力至少为
f AB= f Bm = 3
2 μmg
A、B 间的最大静摩擦力为
f ABm =2 μmg
故F < 3
2 μmg时,A、B 都相对地面静止,A 错误;
B.A、B 恰好不相对滑动时,根据牛顿第二定律可知应当满足
Fmax−f ABm
2m
= f ABm−f Bm
m
且3
2 μmg≤f AB<2 μmg
即
Fmax =3 μmg
则当3
2 μmg≤F<3μmg,A、B 将一起向右加速滑动。当F = 5
2 μmg时,对A 和B 整体受力分析有
F −3
2 μmg=(2m+m)a
解得
aA =aB= 1
3 μg
故B 正确。
CD.当F≥3μmg 时,A、B 将以不同的加速度向右滑动,根据牛顿第二定律有
F-2μmg=2maA,2 μmg−3
2 μmg=maB
解得
aA = F
2m −μg,aB= 1
2 μg
故CD 正确。
故选BCD。
28.(多选)(江苏·高考真题)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有
滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大
D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
【答案】BD
【详解】A.鱼缸向右加速运动,桌布对鱼缸摩擦力的方向向右,故A 错误;
B.鱼缸在桌布上加速运动,脱离桌布后在桌面上做减速运动,加速度大小相等,且加速运动的末
速度等于减速运动的初速度,故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,故B 正确;
C.鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关,故若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将不
变,故C 错误;
D.若猫减小拉力,若鱼缸能与桌布保持相对静止,故鱼缸能滑出桌面,故D 正确。
故选BD。
29.(多选)(全国乙卷·高考真题)水平地面上有一质量为m1的长木板,木板的左端上有一质量为
m2的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F 作用在物块上,F 随时间t 的变化关系如图(b)
所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F 的大小。木板的加速度a1随时间t 的变化关系如图(c)所
示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因数为μ2,假设最大静摩擦力均
与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A.F1= μ1m1g
B.F2= m2(m1+m2)
m1
( μ2−μ1)g
C.μ2> m1+m2
m2
μ1
D.在0~t2时间段物块与木板加速度相等
【答案】BCD
【详解】A.图(c)可知,t1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚
要滑动,此时以整体为对象有
F1= μ1(m1+m2)g
A 错误;
BC.图(c)可知,t2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象, 根据牛顿第二定律,有
F2−μ1(m1+m2)g=(m1+m2)a
以木板为对象,根据牛顿第二定律,有
μ2m2 g−μ1(m1+m2)g=m1a>0
解得
F2= m2(m1+m2)
m1
( μ2−μ1)g
μ2> (m1+m2)
m2
μ1
BC 正确;
D.图(c)可知,0~t2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D 正确。
故选BCD。
30.(福建·高考真题)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小
物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物
块在传送带上运动的v −t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则( )
A.t2时刻,小物块离A 处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】B
【详解】A.0~t1时间内小物块向左做匀减速直线运动,t1时刻小物块向左速度减为零,此时离A 处
的距离达到最大,故A 错误;
B.t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后小物块相对传送带静止,t2时刻小物块相对传送带滑
动的距离达到最大,故B 正确;
C.0~t2时间内小物块先减速,后反向加速,小物块受到大小不变,方向始终向右的摩擦力作用,
故C 错误;
D.t2时刻小物块向右速度增加到与皮带相等,t2时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送带
一起匀速运动,摩擦力消失,故D 错误。
故选B。