第11讲 牛顿运动定律的综合应用（二）（练习）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第11讲牛顿运动定律的综合应用（二）

目录

01模拟基础练

【题型一】水平面的板块模型

【题型二】斜面上的板块模型

【题型三】水平传送带模型

【题型四】倾斜传送带模型

02重难创新练

【题型一】水平面的板块模型

1．（2024·江西·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v0=3m/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μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.05，取重力加速度大小g=10m/s2，则木板的长度为（）

A．1.0m B．1.5m C．2.0m D．2.5m

【答案】B

【详解】设滑块的质量为，木板的质量为，在滑块减速和木板加速到共速的时间为，加速度为、，有

木板的位移为

两者共速后，因，则一起减速到停止，共同减速的加速度为，有

木板的位移为

木板沿地面运动的距离恰好等于木板的长度，即

最终物块恰好到达木板的右端，即滑块相对滑动的位移为板长，有

联立各式解得

，

故选B。

2．如图所示，足够大的水平地面上静置一木板，两个均可视为质点的滑块A、B分别放在木板两端，现使两滑块同时以的速度相向滑动，两滑块恰好在木板的正中间相遇，相遇前木板做匀加速直线运动，相遇后木板做匀减速直线运动。已知滑块A的质量为，与木板间的动摩擦因数为0.2，滑块B的质量为，与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.05，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）

A．木板的长度为

B．木板的质量为

C．木板运动的最大距离为

D．整个过程中滑块B的位移为0

【答案】D

【详解】B．对两滑块受力分析，根据牛顿第二定律可得

，

依题意，相遇前木板匀加速，由牛顿第二定律，有

相遇后木板匀减速，有

解得

可知相遇时三者共速，取向右为正方向，设三者经t时间共速，由速度与时间关系可得

联立，解得

故B错误；

ACD．根据B选项分析，三者一起匀减速过程，有

解得

做出它们运动的v-t图像如图

由图可知，木板的长度为

木板运动的最大距离为

分析滑块B，减速时间设为，则有

解得

整个过程中滑块B的位移为

故AC错误；D正确。

故选D。

3.如图所示，一足够长的质量为m的木板静止在水平面上，t=0时刻质量也为m的滑块从板的左端以速度水平向右滑行，滑块与木板，木板与地面的摩擦因数分别为、且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的图像如图所示，则有（）

??

A．= B． C．2 D．=2

【答案】C

【详解】由图像分析可知，木板相对地面滑动，滑块与木板共速后一起减速到停止，对木板

则有

2

故选C。

4．如图所示，质量的小滑块（可视为质点）放在木板的右端，质量为的木板与水平地面和滑块间的动摩擦因数皆为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时木板与小滑块均处于静止状态，现给木板加一水平向右的恒力F，重力加速度，则以下说法中错误的是（）

A．当拉力时，小滑块和木板一起匀速运动 B．当拉力时，小滑块和木板一起匀速运动

C．当拉力时，小滑块和木板一起加速运动 D．当拉力时，小滑块和木板发生相对滑动

【答案】AB

【详解】A．木板受到地面最大静摩擦力

则当拉力时，小滑块和木板都保持静止，故A错误，符合题意；

B．当小滑块受到最大摩擦力时，产生最大加速度为

对木板受力分析，根据牛顿第二定律可知

解得

当拉力时，因为

所以滑块和木板一起匀加速运动，故B错误，符合题意；

C．当拉力时，因为

所以滑块和木板一起加速运动，故C正确，不符合题意；

D．当拉力时，因为

两者发生相对滑动，故D正确，不符合题意。

故选AB。

5．如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。t=0时对物块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=2s时撤去F，物块恰好能到达木板右端，整个过程物块运动的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg，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，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（）

A．木板的长度为3m

B．物块的质量为0.8kg

C．拉力F对物块做的功为9.9J

D．木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J

【答案】CD

【详解】A．根据题意可知，木板在0~2.5s内向右做匀加速直线运动，作出图像，如图所示

由图像可知2.5s时两者共速，则木板在0~2.5s内的加速度大小为

物块在0~2.0s内的加速度大小为

物块在2.0s~2.5s内的加速度大小为

2.5s~3.0s内二者一起做匀减速直线运动，加速度大小为

可得木板与地面间的动摩擦因数为

物块与木板间的动摩擦因数为

木板的长度为

故A错误；

B．