第4章 运动和力的关系（易错60题15大考点）-2024-2025学年高中物理同步高频考点专题训练（人教版必修第一册）

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第四章 运动和力的关系（易错60题15大考点）TOC \o "1-3" \h \u  HYPERLINK \l "_Toc16452" 【考点1 牛顿第一定律】 1 HYPERLINK \l "_Toc5338" 【考点2 惯性与质量】 2 HYPERLINK \l "_Toc31833" 【考点3 牛顿第二定律的图像问题】 3 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点4 牛顿第二定律】 4 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点5 力学单位制】 8 HYPERLINK \l "_Toc16452" 【考点6 牛顿运动定律的应用——从受力确定运动情况】 8 HYPERLINK \l "_Toc5338" 【考点7 牛顿运动定律的应用——从运动情况确定受力】 11 HYPERLINK \l "_Toc31833" 【考点8 牛顿运动定律的应用——超重和失重】 12 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点9 牛顿运动定律的应用——瞬时加速度问题】 13 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点10 牛顿运动定律的应用——连接体模型】 14 HYPERLINK \l "_Toc16452" 【考点11 牛顿运动定律的应用——板块模型】 16 HYPERLINK \l "_Toc5338" 【考点12 牛顿运动定律的应用——传送带问题】 18 HYPERLINK \l "_Toc31833" 【考点13 牛顿运动定律的综合应用】 19 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点14 探究加速度与力、质量的关系】 22 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点15 实验验证牛顿第二定律】 24 HYPERLINK \l "_Toc16452" 【考点1 牛顿第一定律】 1．（2022秋•华蓥市校级期末）关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（　　）A．力是维持物体运动状态的原因 B．力是改变物体运动状态的原因 C．物体的质量较小，但运动的速度较大时，惯性也可以很大 D．物体自由下落时比竖直上抛时的惯性小2．（2022秋•绿园区校级期末）教科书中这样表述牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．其中“改变这种状态”指的是改变物体的（　　）A．加速度 B．速度 C．位置 D．受力3．（2022•虹口区模拟）牛顿第一定律 　 　牛顿第二定律的推论（选填“是”或“不是”）； 　 　用牛顿第二定律来解释质量是物体惯性大小的量度（选填“能”或“不能”）。 HYPERLINK \l "_Toc5338" 【考点2 惯性与质量】 4．（2022秋•城关区校级期末）一天，下着倾盆大雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车出站过程中，他发现水面的形状是下图中的（　　）A． B． C． D．5．（2022•湖南学业考试）漫画中的情景在公交车急刹时常会出现。为提醒乘客注意，公交公司征集到几条友情提示语，其中对惯性的理解正确的是（　　）A．站稳扶好，克服惯性 B．稳步慢行，避免惯性 C．当心急刹，失去惯性 D．谨防意外，惯性恒在6．（2021秋•蒲城县校级期末）（多选）小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机，在旅途中拍下了火车内桌面上塑料杯瞬间的不同状态，如图的甲、乙、丙，则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是（　　）A．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向左减速 B．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右加速，丙图中火车突然向左加速 C．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速 D．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右减速，丙图中火车突然向右加速 HYPERLINK \l "_Toc31833" 【考点3 牛顿第二定律的图像问题】 7．（2022秋•越秀区校级期末）用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如图所示，g＝10m/s2，则不能计算出的是（　　）A．物体与水平面间的最大静摩擦力 B．F为14 N时物体的速度 C．物体与水平面间的动摩擦因数 D．物体的质量8．（2022秋•西固区校级期末）如图甲所示，足够长的木板B静置于水平面上，其上表面放置小滑块A。木板B在水平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图像如图乙所示，A、B间动摩擦因数为μ1，B与水平面间动摩擦因数为μ2，g取10m/s2，则（　　）A．mA＝3kg，mB＝2kg B．mA＝2kg，mB＝1kg C．μ1＝0.1，μ2＝0.1 D．μ1＝0.25，μ2＝0.059．（2021秋•通海县校级期末）（多选）物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图所对应的直线甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是（　　）A．μA＝μB，mA＜mB B．μB＜μC，mB＝mC C．μB＝μC，mB＞m C D．μA＜μC，mA＜mC HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点4 牛顿第二定律】 10．（2023秋•安徽月考）中秋佳节，水中的“月亮”又大又圆，四只猴子突发奇想，想把月亮捞出来。如图所示，它们将一棵树枝（可视为弹性杆）压弯倒挂在树梢上，从下到上依次为1、2、3、4号猴子。正当1号猴子打算伸手捞水中“月亮”时，2号猴子突然两手一滑没抓稳，1号猴子扑通一声掉进了水里。假设2号猴子手滑前四只猴子都处于静止状态，其中1号猴子的质量为m，其余3只猴子的质量均为m，重力加速度为g，那么在2号猴子手滑后的一瞬间（　　）A．1号猴子的速度和加速度都为0 B．2号猴子对3号猴子的作用力大小为mg C．3号猴子对4号猴子的作用力大小为mg D．杆对4号猴子的作用力大小为3mg11．（2022秋•黔东南州期末）如图所示，沿东西方向（以水平向右为东）直线行驶的列车顶部用细线悬挂一小球A，质量为m的物块B、质量为M的人始终相对列车静止。某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，且A相对列车静止，重力加速度为g，则此刻（　　）A．列车可能向东减速运动 B．列车可能向西加速运动 C．人对列车的作用力大小为Mg D．物块B受水平桌面的摩擦力大小为mgsinθ12．（2023秋•泉州期中）（多选）在学校科技文化周上，有同学展于了自己研制的球形飞行器。球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，球形飞行器总质量为M，飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率成正比（即f＝kv，k为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（ ）A．发动机的最大推力为1.25Mg B．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为 C．当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g D．要使飞行器以5m/s水平匀速飞行，发动机推力的方向与速度方向夹角的正切值为0.513．（2023秋•镇海区校级期中）（多选）如图，水平地面上有一小车，车内有质量分别m、2m的A、B两小球，用轻杆相连，杆与竖直方向的夹角为θ＝30°。A球靠在光滑的竖直侧壁上，B球在粗糙的水平底面上，且受到的最大静摩擦力与正压力之比为k。小车可以以不同的加速度向右运动，现要保证轻杆与车厢相对静止，重力加速度用g表示，下列说法正确的是（　　）A．在不同加速度的情况下，轻杆对小球A的作用力始终为恒力 B．当小球B对底面的摩擦力等于0时，那么此时小车做匀加速运动，加速度大小为C．若，当小车做匀减速直线运动时，则允许的最大加速度为 D．若，当小车做匀加速直线运动时，则侧壁对小球A的作用力最小值为14．（2022春•青浦区校级期末）如图所示，物块以初速v0，从A点沿由相同材料组成的不光滑轨道运动，通过水平距离s，到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为 　 　，物块与轨道材料间的动摩擦因数为 　 　．15．（2022秋•福清市期中）如图所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，弹力大小为 　 　N，B对A的压力大小为 　 　N（g取10m/s2）。16．（2023秋•杏花岭区校级期中）某码头用电动势为E＝14V电源的电路控制电动机（如图2）带动传送带（如图1）向高处传送物品，电路中接有一标有“6V　12W”字样的小灯泡L。现将一质量为m＝kg的小物体（可视为质点）轻放在传送带的A点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，其额定电压为6V，电动机带动传送带以v＝4m/s的速度匀速运动，传送带长为23.2m，与水平面之间的夹角为θ＝37°，小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.8，在传送带将小物体从A点传送到最高点B点的过程中，g＝10m/s2，求：（1）电源内阻r；（2）小物体运动至传送带顶端的速度；（3）为传送小物体，电动机多输出的能量？17．（2023秋•白云区校级期中）如图所示，粗糙平直路面上一质量为20kg的木箱，在大小为300N、与水平地面夹角θ＝37°的推力的作用下，从静止开始沿平直路面做加速度为2.5m/s2的匀加速直线运动。4s后撤去推力，木箱将逐渐减速到静止（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）。求：（1）推力作用下，木箱与地面间的滑动摩擦力大小；（2）撤去推力时，木箱的速度大小；（3）撤去推力后3s内，木箱继续前进的位移大小。18．（2022秋•青岛期末）有“海洋之舟”美称的企鹅是一种最古老的游禽，它们不能飞翔，常直立前行或腹部贴着冰面滑行，憨态可掬。如图所示，一只企鹅试图翻越倾角为37°的冰坡，它从冰坡底部由静止出发，以1m/s2的加速度沿直线向上奔跑，当速度达到4m/s时突然卧倒以腹部贴着冰面滑行。假设企鹅在滑行过程中姿势保持不变，腹部与冰面间动摩擦因数为0.25，不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。（1）求企鹅向上奔跑的距离；（2）若企鹅翻越冰坡失败，求从冰坡上滑下回到出发点时的速度大小。 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点5 力学单位制】 19．（2023•闵行区二模）下列单位不属于能量单位的是（　　）A．焦耳（J） B．毫安时（mAh） C．电子伏（eV） D．千瓦时（kW•h）20．（2022秋•顺义区校级期中）煤矿井下作业中，一旦掘进面等处产生的煤尘遇到明火，极易发生爆炸事故，利用该实验装置可以记录并测量少量粉尘在电子点火器点燃爆炸后的火焰长度L、点燃粉尘后火焰持续时间t、管中初始气体密度ρ.利用量纲分析可以得到开始点火后直至火焰长度达到最长的过程中的粉尘爆炸释放的能量E与ρL、t的关系式为E＝λραLβtγ，其中λ为一个无单位的常量（可由实验测定），α、β、γ是相应的待定常数。对于这几个待定常数的值，下列说法中可能正确的是（　　）A．α＝1，β＝4，γ＝﹣2 B．α＝﹣1，β＝﹣5，γ＝2 C．α＝1，β＝5，γ＝﹣2 D．α＝1，β＝4，γ＝﹣121．（2022秋•市南区校级期末）下列表达中等号左边的物理量能表示力的是（　　）A． B． C．C＝BIv D．D＝mωr222．（2023•浙江模拟）2021年12月9日，翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空课。航天员叶光富在完全失重的环境中做了“转身动作”的实验，该实验与物理概念“角动量”有关，在物理学中角动量是和物体到原点的位移及动量相关的物理量，其大小可以表达为mvr，其中m、v、r分别对应质量、速率、半径。由此可以看出角动量的单位用国际单位制基本单位表示为（　　）A．kg•m/s B．kg•m2/s C．N•m/s D．N•m•s HYPERLINK \l "_Toc16452" 【考点6 牛顿运动定律的应用——从受力确定运动情况】 23．（2023秋•金水区校级期中）如图所示，三条光滑的轨道下端固定在P点，上端分别固定在竖直墙面上的A、B、C三点，A、B、C离地面的高度分别为h1、h2、h3，现在使三个小滑块从轨道上端同时由静止开始释放，由A、B滑到P的时间均为t，由C滑到P的时间为t'，那么（　　）A． B． C．t'＜t D．t'＝t24．（2023•和平区校级开学）如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，已知两物体的质量mA＝4kg，mB＝6kg。从t＝0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA、FB随时间的变化规律为FA＝（8﹣2t）（N），FB＝（2+2t）（N）。下列判断正确的（　　）A．t＝0s时，物体A对物体B作用力的大小为2N B．从t＝0开始，A、B两个物体分离的时间为1s C．A、B分离之后，B做匀加速直线运动 D．8s时B物体的速度为14m/s25．（2023秋•东湖区校级期中）（多选）如图所示，物块A、B通过不可伸长的轻绳绕过光滑轻质定滑轮连接，已知mA＝3m，mB＝m，t＝0时刻通过一个弹射装置（图中未画出）给物块A一个竖直向上的初速度v0＝2m/s，然后瞬间移开弹射装置，物块A、B均可视为质点，全过程A、B既没有落地，也没有碰到滑轮。重力加速度g取10m/s2，则正确的是（　　）A．0.1s时，A的速度大小为1.5m/s B．0.1s时，B的速度大小为1m/s C．物体B下落的最大高度为0.325m D．物体B下落的最大高度为0.225m26．（2023春•德化县校级月考）如图所示，静止在粗糙水平面上的A、B两个物体用水平轻绳相连，在水平力F作用下一起向右运动，当F增大到某一值F0时轻绳刚好被拉断，此时两物体的速度为v＝2m/s，此后水平力F0保持不变。已知轻绳能承受的最大拉力T＝8N，A的质量mA＝2kg，B的质量mB＝8kg，A、B物体与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2。求：（1）F0的大小；（2）绳断后，A、B物体运动的加速度大小？A停止运动瞬间，B的速度大小？27．（2023春•浙江期中）如图所示，甲同学需要用平板车搬运学习用品，经过一段校园道路。平板车和用品的总质量为30kg，道路可以简化为一段长为13.5m的水平道路AB和一段倾角为37°的斜坡BC组成。甲同学拉动平板车由静止从A点出发，经9s时间运动至B点，然后冲上斜坡。甲同学的拉力大小恒定，且拉力方向始终沿着小车的运动方向。当车刚滑上斜坡运动，乙同学在后面帮助推车，其推力大小为104N，方向沿斜面向上。已知平板车所受摩擦阻力为其对接触面压力的0.3倍，求：（1）平板车到达B点时的速度大小；（2）甲同学的拉力大小；（3）平板车刚滑上斜面时的加速度大小和方向。 HYPERLINK \l "_Toc5338" 【考点7 牛顿运动定律的应用——从运动情况确定受力】 28．（2023•西城区校级模拟）如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A上的顶端O处，细线另一端拴一质量为m＝0.2kg的小球静止在A上。若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a。（取g＝10m/s2）则（　　）A．当a＝5m/s2时，线中拉力为N B．当a＝10m/s2时，小球受的支持力为N C．当a＝12m/s2时，经过1秒钟小球运动的水平位移是6m D．在稳定后，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和29．（2022•泉州模拟）小型四旋翼无人机是一种能够垂直起降的遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用如图，一架质量m＝2kg的无人机从地面上由静止开始竖直向上起飞，匀加速上升h＝48m，历时t＝4s。已知无人机运动过程中受到的空气阻力大小恒为自身重力的0.2倍，g取10m/s2。求该过程：（1）无人机的加速度大小及末速度大小；（2）无人机受到的升力大小。30．（2022•岳麓区校级学业考试）质量为m＝5kg的小物块在光滑水平地面上以4m/s的速度做匀速直线运动，某时受到一个与运动方向相同的水平恒力F作用，经历时间t＝2s，速度变为10m/s，求物体在此2s时间内：（1）加速度a的大小；（2）发生的位移x的大小；（3）所受恒力F的大小。 HYPERLINK \l "_Toc31833" 【考点8 牛顿运动定律的应用——超重和失重】 31．（2022秋•徐汇区校级期末）在如图所示中，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，铁片B的质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点。当电磁铁通电，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳上的拉力F的大小为（　　）A．F＝Mg B．Mg＜F＜（M+m）g C．F＝（M+m）g D．F＞（M+m）g32．（2023秋•渝中区校级月考）小巴同学用手平托力传感器，力传感器上方放一茶杯，当茶杯被上下移动时，得到如图所示的某一时段的F﹣t图像，由图可知t1～t2时间内，手掌的运动不可能是（　　）A．一直向下运动最后静止 B．一直向下运动最后匀速 C．一直向上运动最后静止 D．一直向上运动最后匀速33．（2023秋•海淀区期中）（多选）某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”，其结构如图所示。一根轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一根直尺，弹簧下端挂一个质量m＝0.10kg的重物，重物静止时弹簧的伸长量x0＝5.00cm，指针指在O点。已知图中OM＝ON＝1.00cm，规定竖直向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（　　）A．若指针指在OM之间某点时，被测物体处于失重状态 B．若指针指在ON之间某点时，被测物体可能在减速上升 C．M点应标记的加速度值为﹣2.0m/s2 D．该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的34．（2021秋•马尾区校级期末）在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上，传感器和计算机相连，经计算机处理后得到如图所示的压力F随时间t变化的图象，则该同学是完成一次 　 　（选填“下蹲”或“起立”）的动作，该过程中最大加速度为 　 　m/s2。（g取10m/s2） HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点9 牛顿运动定律的应用——瞬时加速度问题】 35．（2022•零陵区校级模拟）如图所示，质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连，系在a上的细线竖直悬挂于固定点O，a、b与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则（　　）A．弹簧弹力小于mg B．细线的拉力可能等于mg C．剪断细线瞬间，物块b的加速度大小为g D．剪断细线瞬间，物块a的加速度大小为2g36．（2023春•安康期末）如图所示，质量为6kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为3kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，重力加速度g取10m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（　　）A．物体A的加速度为零 B．弹簧弹力大小为30N C．物体B对物体A的压力大小为20N D．物体B的加速度大小为2m/s237．（2022秋•朝阳区校级期末）如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻弹簧恰好水平，A、B两物体处于静止状态，则（　　）A．A、B所受弹簧弹力大小之比为： B．A、B的质量之比为mA：mB＝1： C．悬挂A、B的细线上拉力大小之比为1： D．同时剪断两细线的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为：3 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点10 牛顿运动定律的应用——连接体模型】 38．（2023•兴庆区校级二模）如图所示，质量均为M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为m的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）A．若物块A、B未发生相对滑动，物块A受到的摩擦力为 B．要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系 C．若物块A、B未发生相对滑动，轻绳拉力的大小为mg D．A、B未发生相对滑动时轻绳对定滑轮的作用力为39．（2022秋•重庆月考）如图所示，在水平地面上竖直固定一根光滑杆，在杆的最高点O固定一根水平杆，在水平杆上与O点距离均为3m的A、B两点分别固定两个定滑轮，在距O点正下方4m的光滑杆上套一个质量为1.2m的物体甲，并在物体甲上拴接两根光滑的轻绳，两根轻绳跨过定滑轮后另一端分别与质量均为m的物体乙和物体丙相连。将该系统由图示位置从静止释放，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．运动过程中甲、乙、丙三个物体的加速度始终相等 B．初始时刻物体甲的加速度大小为 C．物体甲最高不可能运动到与定滑轮等高的位置 D．运动过程中，某时刻物体甲的速度达到最大时，物体乙和物体丙的速度相等，且均为物体甲速度的40．（2022秋•浦东新区校级期末）如图所示，在固定的光滑水平地面上有质量分别为2m和m的木块A、B。A、B之间用轻质弹簧相连接，用水平向右的恒力F推A，弹簧稳定后，A、B一起向右作匀加速直线运动，此时AB间弹簧弹力的大小为 　 　。在弹簧稳定后的某时刻，突然将外力F撤去，撤去外力的瞬间，木块A的加速度大小为 　 　。41．（2023秋•思明区校级月考）一平台的局部如图甲所示，水平面为光滑，竖直面为粗糙，右角上固定一定滑轮，在水平面上放着一质量mA＝2.0kg，厚度可忽略不计的薄板A，薄板A长度L＝1.5m，在板A上叠放着质量mB＝1.0kg，大小可忽略的物块B，物块B与板A之间的动摩擦因数为μ＝0.6，一轻绳绕过定滑轮，轻绳左端系在物块B上，右端系住物块C，物块C刚好可与竖直面接触。起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，物块B位于板A的左端点，然后放手，设板A的右端距滑轮足够远，台面足够高，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略滑轮质量及其与轴之间的摩擦，g取10m/s2，已知重力加速度g＝10m/s2，求（1）若物块C质量mc＝1.0kg，推理判断板A和物块B在放手后是否保持相对静止；（2）若物块C质量mc′＝3.0kg，从放手开始计时，经过去t＝2.0s，物块C下降的高度；（3）若物块C质量mc＝1.0kg，固定住物块B，物块C静止，现剪断轻绳，同时也对物块C施加力F，方向水平向左，大小随时间变化如图乙所示，断绳时刻开始计时，经过t′＝2.0s，物块C恰好停止运动，求物块C与竖直面之间的动摩擦因数和此过程中的最大速度。 HYPERLINK \l "_Toc16452" 【考点11 牛顿运动定律的应用——板块模型】 42．（2023春•市南区校级期末）如图甲，水平地面上有一长木板，将一小物块放在长木板上，给小物块施加一水平外力F，通过传感器分别测出外力F大小和长木板及小物块的加速度a的数值如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）A．小物块与长木板间的动摩擦因数 B．长木板与地面间的动摩擦因数 C．小物块的质量 D．长木板的质量43．（2022秋•和平区校级期末）如图，三个质量均为1kg的物体A、B、C叠放在水平桌面上，B、C用不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质定滑轮连接，A与B之间、B与C之间的接触面以及轻绳均与桌面平行，A与B之间、B与C之间以及C与桌面之间的动摩擦因数分别为0.4、0.2和0.1，重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用力F沿水平方向拉物体C，以下说法正确的是（　　）A．拉力F大于3N时，能拉动 B．拉力F为17N时，轻绳的拉力为4N C．A的加速度将随拉力F的增大而增大 D．要使A、B保持相对静止，拉力F不能超过23N44．（2023秋•黄冈月考）质量m1＝1kg的木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置质量m2＝3kg的小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为d＝8.8m，如图甲所示，在t＝0时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，之后某时刻木板与墙壁发生第一次碰撞，碰撞时间极短，碰撞前后木板速度大小不变方向相反。已知运动过程中小物块未滑离木板，木板在第1时间的v﹣t图线如图乙所示，木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，小物块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.1，取重力加速度g＝10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）恒定拉力F的大小；（2）木板与墙壁发生第一次碰撞前小物块相对木板运动的路程；（3）木板与墙壁第一次碰后，速度第一次减小为零的时刻。45．（2023秋•潍坊月考）如图所示，水平传送带长L＝2.5m，右端与放在水平地面上的木板A、B上表面平齐。A、B紧靠在一起，质量均为m＝1.0kg，上表面长度均为l＝1.0m。传送带以6m/s的速度顺时针匀速转动，某时刻将质量为M＝2.0kg的物块C无初速放在传送带左端，已知C与传送带、A、B上表面间的摩擦因数均为μ1＝0.5，A、B与地面间的摩擦因数为μ2＝0.1，重力加速度大小取g＝10m/s2，C的大小忽略不计，求：（1）C在传送带上运动的时间；（2）C滑上A后，A、B间的弹力；（3）A的最大速度；（4）C到木板B左端的最大距离。 HYPERLINK \l "_Toc5338" 【考点12 牛顿运动定律的应用——传送带问题】 46．（2023•灌南县校级开学）传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，例如在港口用传送带装卸货物，在机场用传送带装卸行李等，为人们的生活带来了很多的便利．如图甲所示为一传送带输送货物的简化模型，长为L的传送带与水平面间的夹角为θ，传送带以速度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的小物块，小物块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擦力），重力加速度为g.图乙为小物块运动的v﹣t图像．根据以上信息可以判断出（　　）A．小物块开始运动时的加速度为gsinθ﹣μgcosθ B．小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＜tanθ C．t0时刻，小物块的速度为v0 D．传送带始终对小物块做正功47．（2023春•米东区校级月考）传送机的皮带与水平方向的夹角为α，如图所示，将质量为m的物体放在皮带传送机上，随皮带一起向下以加速度为a（a＞gsinα）匀加速直线运动，则小物体受到的静摩擦力的方向 　 　，小物块受到的静摩擦力的大小 　 　（“可能”、“一定”、“不可能”）等于mgsinα。48．（2023秋•崇川区期中）如图所示，左端有一弹性挡板Q的水平传送带AB长L＝6m，以v＝2m/s的速度顺时针转动。质量m＝1kg的小滑块静置在与AB等高的平台BC上，与B点距离为x。现用一水平向左的恒力F＝4N始终作用在滑块上，滑块滑上传送带后做匀速运动，与左侧挡板碰撞后原速率弹回。已知滑块与BC间的动摩擦因数μ＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。（1）求滑块与传送带之间的动摩擦因数μ2；（2）若x＝9m，求滑块第一次从B点滑上传送带到再次返回B点所用的时间t；（3）若滑块第一次与挡板碰撞后返回B点时和传送带速度相等，求x的取值范围。 HYPERLINK \l "_Toc31833" 【考点13 牛顿运动定律的综合应用】 49．（2023•济南三模）如图所示，倾角为α＝37°的光滑斜面固定在水平地面上，物块A和长木板B叠放在斜面上，不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮连接B与物块C。物块A、长木板B的质量均为m，物块C的质量为2m，A、B间的动摩擦因数μ＝0.8，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。将A、B、C由静止释放，下列说法正确的是（　　）A．轻绳拉力为2mg B．物块A的加速度为0.2g C．物块C的加速度为0.76g D．物块A与木板B间的摩擦力为0.64mg50．（2021秋•天心区校级月考）（多选）如图所示，水平地面上两滑块A、B的质量分别为1kg、2kg，A、B与地面间动摩擦因数均为0.2。弹簧左端固定在墙壁上，右端固定在A上。A、B紧靠在一起（不粘连）压紧劲度系数为50N/m的弹簧，此时弹簧的压缩量为10cm且A、B均静止。现施加一水平向右的拉力F，F恒为10N。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。则下列说法正确的是（　　）A．施加拉力之前B受到3N的摩擦力 B．AB分离的瞬间B的加速度大小为3m/s2 C．滑块A的速度最大时，其位移大小为4cm D．从施加拉力开始计时，3秒末滑块B的速度为9m/s51．（2023春•楚雄市校级期末）质量m＝1kg的物体在F＝20N的水平推力作用下，从足够长的粗糙斜面的底端A点由静止开始沿斜面运动，物体与斜面间动摩擦因数为μ＝0.25，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°，力F作用4s后撤去，撤去力F后5s物体正好通过斜面上的B点。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）。求：（1）撤去力F时的速度；（2）力F作用下物体发生的位移；（3）AB之间的距离。52．（2022秋•七星区校级期中）风洞实验是研究空气动力学的主要方法。风场中有一装置如图所示，水平直杆AB段光滑，长度l1＝4.5m，BC段和CD段与小球间的动摩擦因数μ＝0.8，其中BC段长度l2和CD段长度l3均为5m，CD段与BC段的夹角θ＝37o，转角处平滑连接。每次开始实验前，都将m＝5kg的小球置于A端，然后通过调节风速让作用在小球上的风力根据需要维持某个恒定值。已知小球的孔径略大于直杆截面直径，小球过C点前后瞬间速度大小不变，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。请解答以下问题：（1）若风力F1＝20N，释放小球，求小球过B点的速度v1；（2）同（1）问条件，求小球最后停止的位置距A点的距离x；（3）若风力F2＝80N，要使小球能滑到D点，求风力作用的最短时间tmin。 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点14 探究加速度与力、质量的关系】 53．（2021秋•武陵区校级期中）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为钩码的质量。为了保证力传感器的读数为小车所受的合外力，关于实验操作需要进行的是（　　）A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 C．所挂钩码的质量尽量大一些 D．所挂钩码的质量尽量小一些54．（2021秋•仙游县校级期末）在探究“加速度与力和质量的关系”的实验中，某同学得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 　 　m/s2（结果保留三位有效数字）。55．（2023秋•金州区校级期中）某物理兴趣小组将力传感器固定在小车上，小车置于水平桌面上，用如图所示的装置探究物体的加速度与力的关系，并根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a﹣F图像。（1）由图像知小车与桌面之间的摩擦力为 　N。（2）本实验是否要求细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量？　 　（填“是”或“否”）。（3）由图像求出小车和传感器的总质量为 　 　kg。56．（2023秋•岳麓区校级月考）如图1所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置图，该装置同时也可以完成“探究物体加速度与质量、力的关系”。（1）用该装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，下面说法正确的是 　 　。A．图中打点计时器应使用8V左右的交流电源B．实验时必须通过调节轨道左端的滑轮以让细线和轨道平行C．实验时必须把轨道右端抬高以补偿阻力，但不需要满足槽码的质量远小于小车的质量D．为了提高实验的精度，本实验需要改变车中砝码的个数以改变运动小车的质量，获得多组数据（2）某同学利用如图1所示的装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，实验中重物始终未落地，最后得到了如图2所示的速度—时间图像，根据图像可以分析出在实验操作中可能存在的问题是 　 　。A．实验中没有补偿阻力 B．实验中没有满足小车质量远大于槽码质量C．实验中先让释放小车后打开打点计时器 D．实验中未保持细线和轨道平行（3）在“探究物体加速度与质量、力的关系”实验中，为了提高实验精度，某同学通过合理的操作使用力传感器来测量绳子拉力，下面有关实验操作中说法正确的是 　 。A．实验操作中不需要槽码的质量远小于小车的质量B．实验操作中不需要细线和轨道平行C．实验操作中不需要补偿阻力D．实验操作中不需要多次改变小车的质量以获得多组数据（4）该同学为了研究力传感器的原理，查阅相关原理，发现力传感器内部的核心结构是如图3所示的装置，四个电阻R1＝R2＝R3＝R4贴在右侧固定的弹性梁上。其主要原理是在弹性梁左侧施加外力F时，弹性梁发生形变，引起贴在弹性梁上的四个电阻形状发生改变，引起电阻值大小发生变化，使输出的电压发生变化，把力学量转化为电学量。其电路简化图如图4所示。施加如图3所示的外力F，若要ad两点输出的电压尽量大，则图中A处电阻应为 　 　（填“R2”或“R4”）。57．（2023秋•河西区期中）某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。（1）关于实验操作，下列说法正确的是 　 　。A．每次改变小车所受的拉力后需要重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车，再接通打点计时器电源C．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计时器采用的交流电频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度为 　 m/s2（结果保留两位有效数字）。（3）该同学想利用该实验装置测出木块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：①将长木板重新平放于桌面上；②将小车更换为方形木块，为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂的总质量为m，木块的质量为M（m不再远小于M）；③多次实验测得木块的加速度大小a；请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数的表达式μ＝　 　。 HYPERLINK \l "_Toc846" 【考点15 实验验证牛顿第二定律】 58．（2023•临泉县校级三模）某实验小组用如图甲所示的装置来验证牛顿第二运动定律，一个右端带有小定滑轮的长木板固定在水平桌面上，小车放置在长木板上，实验中调节定滑轮使得连接小车的轻细绳平行于水平桌面，小车右端固定有窄遮光条，桌子上固定两个光电门1和2。（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝　 cm。（2）已知小车的质量大约为一个钩码的质量的4倍，因此本实验中（开始右边有4个钩码）小车开始运动后绳子的拉力 　 　（填写“能”或“不能”）近似等于右边所挂钩码的总重力。（3）如果该同学在细绳上连接一个力的传感器，有了力的传感器，是否还需要平衡摩擦力？　 　（填“需要”或“不需要”）。（4）该同学在细绳连有力传感器的条件下，按要求组装并正确调整好实验装置，现把小车放在第一个光电门处，从静止开始释放，记录小车经过两个光电门的时间t，同时记录传感器的示数F。保持两个光电门间的距离不变，改变右边钩码个数，重复试验，记录多组F和t。若以F为横轴，以 　 　为纵轴所得图像为过原点的直线，则达到实验目的。59．（2022•锦江区校级二模）如图所示的实验装置可以用来验证牛顿第二定律F＝ma。实验器材有铁架台、长木板、一枚表面光滑的金属小球、秒表和毫米刻度尺。主要实验步骤有：①铁架台放在水平桌面上，然后将铁架台和长木板搭建一个倾角可调斜面；②在斜面上标记出P、Q两点，并用毫米刻度尺测量出P、Q两点间的距离L；③让一个金属小球从斜面上P点由静止释放，用秒表记下小球从P运动到Q的时间t；④毫米刻度尺测量出P、Q两点与桌面之间的距离h1、h2；⑤改变长木板的倾角，重复步骤③、④，得到多组实验数据。（1）小球在斜面上运动的加速度为 　 　；（2）若已知小球的质量为m，重力加速度为g，小球受到的摩擦力和空气阻力均不计，则小球在斜面上运动时受到的合外力为 　 　；（3）若关系式2L2＝　 　成立，则说明牛顿第二定律F＝ma成立。60．（2023秋•包河区校级月考）验证牛顿第二定律的实验装置如图甲所示。（1）本实验中 　 　（填“需要”或“不需要”）满足砝码盘和砝码质量远小于小车的质量。（2）A组同学在实验中，保持小车的质量M不变，仅改变砝码盘中砝码的质量m，得到多组加速度大小a和对应力传感器的示数F，作出a﹣F图像如图乙所示，图像未过原点的原因是 　 　。（3）B组同学在实验中，正确补偿阻力后，保持砝码盘中的砝码质量m0不变，仅改变小车的质量M，测得多组加速度大小a和对应的小车的质量M，作出图像如图丙所示，图像的纵截距为﹣b，则砝码盘和动滑轮的总质量为 　 　（用字母b、m0表示，滑轮均光滑，细绳质量不计）。