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    【备战2025年高考】 高中物理一轮复习 运动和力的关系专题 第3章  阶段复习(一) 力与直线运动(教师版+学生版)
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    【备战2025年高考】 高中物理一轮复习 运动和力的关系专题 第3章  阶段复习(一) 力与直线运动(教师版+学生版)

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    规范训练:
    (2024·山东潍坊市模拟)如图所示,在水平地面上静置一质量M=2 kg的长木板,在长木板左端静置一质量m=1 kg的小物块A,在A的右边静置一小物块B(B表面光滑),B的质量与A相等,A、B之间的距离L0=5 m。在t=0时刻B以v0=2 m/s的初速度向右运动,同时对A施加一水平向右、大小为6 N的拉力F,A开始相对长木板滑动。t1=2 s时A的速度大小为v1=4 m/s,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.05,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2,求:
    (1)物块A与木板间的动摩擦因数μA;
    (2)已知t2=2.5 s时两物块均未滑离长木板,求此时物块A、B间的距离x;
    (3)当B滑到木板的右端时A、B恰好相碰,求木板长度L。
    解题指导
    答案 (1)0.4 (2)3.75 m (3)eq \f(7+2\r(6),2) m
    解析 (1)由运动学公式得v1=a1t1,
    解得a1=2 m/s2,对A由牛顿第二定律得F-μAmg=ma1,解得μA=0.4。
    (2)t2=2.5 s时B运动的位移大小xB=v0t2=2×2.5 m=5 m,t2=2.5 s时A运动的位移大小xA=eq \f(1,2)a1t22=eq \f(1,2)×2×2.52 m=6.25 m
    t2=2.5 s时A、B间的距离x=L0+xB-xA=5 m+5 m-6.25 m=3.75 m。
    (3)对木板由牛顿第二定律得
    μAmg-μ(m+m+M)g=Ma2,解得a2=1 m/s2
    设经过t′物块B滑到木板的右端时A、B恰好相碰,则eq \f(1,2)a1t′2=L0+v0t′,A到达木板右端,可得eq \f(1,2)a1t′2=L+eq \f(1,2)a2t′2,联立解得L=eq \f(7+2\r(6),2) m。
    阶段复习练(一)
    1.(2024·天津市第四十七中学期中)根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,称之为“掉深”。如图甲所示,某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时,该潜艇“掉深”,随后采取措施自救脱险,在0~50 s内潜艇竖直方向的v-t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。不计水的粘滞阻力,则( )
    A.潜艇在t=20s时下沉到最低点
    B.潜艇竖直向下的最大位移为600 m
    C.潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为3∶2
    D.潜艇在0~20 s内处于超重状态
    2.(多选)(2023·湖南怀化市期末)A、B两个物体v-t图像分别如图中a、b所示,图线a是抛物线,图线b是直线,抛物线顶点的横坐标为t1,0~t3时间内图线a、b与横轴围成的面积相等。下列说法正确的是( )
    A.t2时刻A、B间距离一定最小
    B.t2~t3时间内A的加速度一直小于B的加速度
    C.0~t3时间内A的平均速度等于B的平均速度
    D.t1~t3时间内A、B的位移大小之比为2∶3
    3.(2024·山东济宁市期中)如图所示,倾角为θ,质量为M的斜面体置于粗糙的水平地面,质量为m的物体静止在斜面上。对物体施加沿斜面向下的力F使其匀速下滑,增大F使物体加速下滑。物体沿斜面匀速下滑和加速下滑时,斜面体始终保持静止。比较物体匀速下滑和加速下滑两个过程,下列说法正确的是( )
    A.物体在加速下滑时,物体与斜面体之间的摩擦力较大
    B.物体在匀速和加速下滑时,地面与斜面体之间的摩擦力不变
    C.物体在匀速下滑时,物体对斜面体的压力较小
    D.物体在加速下滑时,地面对斜面体的支持力较大
    4.如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一根水泥圆筒从木棍的上部以一定初速度匀速滑下。若保持两木棍倾角不变,忽然将两棍间的距离减小后固定不动,变动时间忽略不记,则水泥圆筒在两木棍上将( )
    A.仍匀速滑下 B.匀减速下滑
    C.匀加速下滑 D.可能忽然静止
    5.(2024·新疆百师联盟联考)如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀减速直线运动,在速度减为0的过程中,前2 s内和最后2 s内的位移大小分别为2.5 m、2 m,则在该运动过程中( )
    A.小球的初速度大小为4 m/s
    B.小球的加速度大小为2 m/s2
    C.小球的运动时间为2.25 s
    D.小球的运动时间为3 s
    6.图甲是工人把货物运送到房屋顶端的场景,简化图如图乙所示,绳子跨过定滑轮拉动货物A,沿倾角为θ的玻璃棚缓慢向上移动,忽略货物所受摩擦阻力,则下列说法正确的是( )
    A.货物A对玻璃棚的压力不变
    B.货物A对玻璃棚的压力越来越大
    C.绳子的拉力越来越大
    D.绳子的拉力越来越小
    7.(2024·广东省六校联考)如图所示,两个长度相同的轻绳在中点处垂直交叉形成一个“绳兜”,重力为G的光滑球静置于“绳兜”中。绳端挂于O点静止,A、B、C、D为每根绳与球面相切的点,OA=OB=OC=OD=2R,R为球的半径,则OA绳中的拉力大小为( )
    A.eq \f(\r(5),8)G B.eq \f(\r(5),4)G C.eq \f(\r(3),6)G D.eq \f(1,4)G
    8.(2024·海南省一模)如图,质量分别为m和2m的方形物体A和B在水平恒力F作用下,沿光滑水平面向右运动,A刚好不下滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,则A、B间的动摩擦因数为( )
    A.eq \f(mg,F) B.eq \f(2mg,F) C.eq \f(3mg,2F) D.eq \f(3mg,4F)
    9.(2024·山西省联考)如图所示,倾角为θ的传送带始终以5 m/s的速度顺时针匀速运动,一质量为1 kg的物块以10 m/s的速度从底端冲上传送带,恰好能到达传送带顶端。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin θ=0.6,物块从传送带底端运动到顶端的时间为( )
    A.1.0 s B.1.5 s C.2.5 s D.3.0 s
    10.(2023·江苏卷·11)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
    A.受到的合力较小
    B.经过A点的动能较小
    C.在A、B之间的运动时间较短
    D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
    11.(2024·天津市第二南开中学期中)四旋翼无人机如图所示,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前得到越来越广泛的应用。一架质量m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=42 N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=6 N。g取10 m/s2。
    (1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,求在t=6 s时无人机离地面的高度h;
    (2)若无人机悬停在距离地面高度H=84 m处时,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落,若坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动并提供向上最大升力。若着地速度为零,求无人机从开始下落过程中的最大速度vm的大小。
    12.(2024·黑龙江齐齐哈尔市期中)如图所示,质量为m1=1 kg、长L=1.75 m的木板(厚度不计)静止在水平地面上,质量为m2=2 kg的小物块(可看成质点)以初速度v0=5 m/s从左端滑上木板。已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.2,小物块与木板和地面间的动摩擦因数均为μ2=0.4,重力加速度g取10 m/s2,求:
    (1)小物块滑离木板的时间;
    (2)小物块离开木板后,通过计算判断木板与小物块是否发生碰撞。
    关键表述
    关键表述解读
    B表面光滑,在t=0时刻B的初速度v0=2 m/s
    B做匀速直线运动,对木板无摩擦力
    对A施加一水平向右、大小为6 N的拉力F,A开始相对长木板滑动。t1=2 s时A的速度大小为v1=4 m/s
    A做匀加速直线运动,受力分析,利用牛顿第二定律可求得动摩擦因数
    A、B之间的距离L0=5 m,已知t2=2.5 s时两物块均未滑离长木板,求此时物块A、B间的距离x
    B做匀速直线运动,A做匀加速直线运动,A、B之间的初始距离L0=5 m,满足xA+x=xB+L0关系
    木板与地面间的动摩擦因数μ=0.05
    对木板受力分析,确定木板静止还是做匀加速直线运动
    当B滑到木板的右端时A、B恰好相碰
    A与物块B相遇时,位移关系为xA=xB+L0;A、B到达木板右端时,位移关系为xA=x板+L,L为木板长度
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