板块（滑块木板） 模型（牛顿第二定律）-2024年高考物理一轮复习考点通关卷含答案.pdf

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1、板块(滑块木板)模型(牛顿第二定律)建议用时：5建议用时：50分钟考点序号考点序号考点考点题型分布题型分布考点1没有外力的板块模型没有外力的板块模型6单选+1多选考点2受恒定外力的板块模型受恒定外力的板块模型3单选+4多选考点3受变化外力的板块模型受变化外力的板块模型3单选+3多选考点01：考点01：不受外力的板块模型不受外力的板块模型(6单选+1多选)一、单选题一、单选题1(2023湖北模拟预测)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v0水平向右滑行，滑块与木板，木板与地面的摩擦因数分别为1、2且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的v-t图

2、像如图所示，则有()A.1=2B.122D.1=222(2023湖南统考模拟预测)如图所示，一质量为0.3kg的“L”型平板B静置在地面上，平板B的上表面O点左侧粗糙、右侧光滑，质量为0.1kg的小物块A从平板B上的O点以某一初速度沿平板B向右滑动，与平板B右侧挡板碰撞后瞬间，二者速度大小均为2m/s，速度方向相反，当小物块A速度减为零时，恰好返回到相对地面的出发位置，已知小物块A与平板B间的动摩擦因数为0.4，平板B与地面间的动摩擦因数为0.225，重力加速度g=10m/s2，整个过程中小物块A始终未滑离平板B，下列说法正确的是()A.碰撞后平板B在运动过程中加速度大小不变B.碰撞后小物块A

3、减速时的加速度大小为2.25m/s2C.碰撞后小物块A刚减速时平板B的速度大小为1m/sD.平板B上O点右侧光滑部分的长度为67m3(2023四川南充阆中中学校考二模)如图，质量为m的长木板静止在粗糙的水平地面上，质量为3m且可视为质点的物块以水平向右的初速度v0从左端冲上木板，最终两者均静止且物块仍在木板上。1板块（滑块木板）模型（牛顿第二定律）-2024年高考物理一轮复习考点通关卷物块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列判断正确的是()A.若12=1.2，则木板长度至少为v2022gB.若12=2，则木板长度至少为v2

4、042gC.若12=2，则在整个运动过程中，地面对木板的摩擦力的冲量大小为34mv0D.若12=2，则在整个运动过程中，地面与木板间因摩擦产生的热量为34mv204(2023四川成都成都七中校考模拟预测)如图所示，将小滑块A放在长为L的长木板B上，A与B间的动摩擦因数为，长木板B放在光滑的水平面上，A与B的质量之比为1:4，A距B的右端为13L。现给长木板B一个水平向右初速度v0=10 2m/s，小滑块A恰好从长木板B上滑下；若给A一个水平向右初速度v，要使A能从B上滑下，则v至少为()A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s5(2023全国高三专题练习)如图所示，在一辆小车上，

5、有质量为m1，m2的两个物块(m1 m2)随车一起匀速运动，它们与小车上表面的动摩擦因数始终相同，当车突然停止时，如不考虑其他因素，设小车无限长，则两个滑块()A.无论小车上表面光滑还是粗糙都一定不相碰B.无论小车上表面光滑还是粗糙都一定相碰C.上表面光滑一定相碰上表面粗糙一定不相碰D.上表面光滑一定不相碰上表面粗糙一定相碰6(2023广西南宁赣州市第三中学校考三模)如图所示，在光滑水平面上质量为M的小车正以速度v0向右运动，现有一质量为m的木块也以速度v0从右端冲上车面，由于摩擦小车速度将发生变化，为使小车继续保持v0匀速运动，须及时给小车施一水平力，当M和m的速度相等时将力去掉设M和m间的

6、动摩擦因数处处相同车足够长，则此过程中水平力对小车做的功()A.0.5mv20B.mv20C.1.5mv20D.2mv20二、多选题二、多选题27(2023全国高三专题练习)如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为m=2kg的木块A以速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在有摩擦，之后，A、B的速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是()A.A、B之间动摩擦因数为0.1B.长木板的质量M=2kgC.长木板长度至少为2mD.A、B组成的系统损失的机械能为4J考点考点0202：受恒定外力的板块模型受恒定外力的板块模型(3单选+4多选

7、)一、单选题一、单选题8(2023山东高三专题练习)如图所示，一长木板a在光滑水平地面上运动，某时刻将一个相对于地面静止的物块b轻放在木板上，此时a的速度为v0，同时对b施加一个水平向右的恒力F，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，则物块放到木板上后，下列图中关于a、b运动的速度时间图像可能正确的是()A.B.C.D.9(2023北京高三专题练习)如图所示，将小砝码置于水平桌面上的薄纸板上，用向右的水平拉力 F将纸板迅速抽出，砝码最后停在桌面上。若增加 F 的大小，则砝码()A.与纸板之间的摩擦力增大B.在纸板上运动的时间减小C.相对于桌面运

8、动的距离增大D.相对于桌面运动的距离不变310(2023全国模拟预测)如图，水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱体A、B、C，圆柱体的质量分别为mA、mB、mC，且mAmBmC。用一水平外力将薄板沿垂直BC的方向抽出，圆柱体与薄板间的动摩擦因数均相同，圆柱体与桌面间的动摩擦因数也均相同。则抽出后，三个圆柱体留在桌面上的位置所组成的图形可能是图()A.B.C.D.二、多选题二、多选题11(2023河南郑州统考模拟预测)如图所示，一长木板a在水平地面上运动，在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块b轻放到木板上，此时a的速度水平向右，大小为2v0，同时对a施加一水平向右的恒力F。已知物块与木板

9、的质量相等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，a、b运动的速度一时间图像可能是下列图中的()A.B.4C.D.12(2023湖北荆门荆门市龙泉中学校考三模)中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，是在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋

10、子的位置情况可能是()A.B.C.D.13(2023重庆统考三模)如题图所示，某兴趣小组将一象棋子放在静置于水平课桌上的物理课本上面中央，并用水平恒力F作用于课本，将其从象棋子下方抽出。课桌足够长且粗程度处处相同，象棋子可视为质点，不计空气阻力，则()A.其他条件不变，力F越大，象棋子离开课本的速度越大B.其他条件不变，力F越大，象棋子离开课本的速度越小C.其他条件不变，象棋子质量越大，其离开课本的速度越大D.其他条件不变，象棋子质量越大，其离开课本的速度越小14(2023全国高三专题练习)一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块，A、B与木板

11、之间的动摩擦因素都为=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示(重力加速度g取10m/s2)。则()5A.若F=1N，则物块、木板都静止不动B.若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5NC.若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为2ND.若F=8N，则B物块的加速度为1m/s2考点考点3 3：受变化外力的板块模型受变化外力的板块模型(3单选+3多选)一、单选题一、单选题15(2023河北沧州河北省吴桥中学校考模拟预测)如图甲所示，质量为1kg的物块A静止在质量为2kg的木板B的右端，不可伸长的轻绳跨过固定在B右端的轻质光滑滑轮，一端固定在竖直墙壁上，另一端受到一水平向右的拉力F的作用，F随

12、时间t的变化关系图像如图乙所示。已知A、B之间的动摩擦因数为0.2，B与地面之间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳始终保持水平，木板B右端离墙壁足够远，取g=10m/s2，下列说法正确的是()A.03.5s内，A所受的摩擦力随时间均匀增大B.02s内，A所受的摩擦力方向始终水平向右C.t=2.5s时，A的动量关于时间的变化率为2kgm/s2D.t=4s时，A的速度大小为3m/s16(2023安徽滁州安徽省定远中学校考模拟预测)如图甲所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后

13、撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图象如图乙所示，已知物块与长木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是()A.t=9s时长木板P停下来B.长木板P的长度至少是16.5mC.长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.05D.滑块Q在长木板P上滑行的相对路程为3m17(2023甘肃甘南校考二模)如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内粗糙底面上有一物块被一6拉伸弹簧拉着，小车向右做加速运动若 小车向右的加速度增大，物块始终相对小车静止，则物块所受摩擦力 F1和车右壁受弹簧的拉力 F2的大小变化可能是()A.F1先变小后变大，F2不变B.F1不变，

14、F2一直变大C.F1先变大后变小，F2不变D.F1变大，F2先变小后不变二、多选题二、多选题18(2023春黑龙江大庆高三大庆实验中学校考阶段练习)如图所示，粗糙水平面上静置一质量M=1kg的长木板，其上叠放一木块。现给木板施加一水平拉力F，F随时间t变化的图像如图乙所示，2s末木板刚好开始滑动。已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，木块与木板之间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，取重力加速度g=10m/s2。则()A.木块的质量为5kgB.7s末，木板与木块速度不相同C.6s末，木板对木块的摩擦力为20ND.10s末，拉力的功率为480W19(2023全国高三专题练

15、习)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，小物体没有滑离长木板，重力加速度为g。则()A.0t2时间内，拉力随时间一直均匀增大B.A、B间的动摩擦因数为a3gC.0t1时间内，拉力对长木板做的功(m+M)a21t212D.0t2时间内，因摩擦产生的热量ma3(a2-a3)(t2-t1)2220(2023湖南益阳桃江县第一中学校考模拟预测)如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木

16、板叠放在水平地面上现对木块施加一水平向右的拉力F，木块在长木板上滑行，长木板始终静止已知木块与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等则()7A.1一定小于2B.1可能大于2C.改变F的大小，F2(m1+m2)g时，长木板将开始运动D.改F作用于长木板，F(1+2)(m1+m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动8板块(滑块木板)模型(牛顿第二定律)建议用时：建议用时：5 50分钟考点序号考点序号考点考点题型分布题型分布考点1没有外力的板块模型没有外力的板块模型6单选+1多选考点2受恒定外力的板块模型受恒定外力的板块模型3单选+4多选考点3受变化外

17、力的板块模型受变化外力的板块模型3单选+3多选考点考点0101：不受外力的板块模型不受外力的板块模型(6单选+1多选)一、单选题一、单选题1(2023湖北模拟预测)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v0水平向右滑行，滑块与木板，木板与地面的摩擦因数分别为1、2且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的v-t图像如图所示，则有()A.1=2B.122D.1=22【答案】C【详解】由v-t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1mg22mg则有122故选C。2(2023湖南统考模拟预测)如图所示，一质量为0.3kg

18、的“L”型平板B静置在地面上，平板B的上表面O点左侧粗糙、右侧光滑，质量为0.1kg的小物块A从平板B上的O点以某一初速度沿平板B向右滑动，与平板B右侧挡板碰撞后瞬间，二者速度大小均为2m/s，速度方向相反，当小物块A速度减为零时，恰好返回到相对地面的出发位置，已知小物块A与平板B间的动摩擦因数为0.4，平板B与地面间的动摩擦因数为0.225，重力加速度g=10m/s2，整个过程中小物块A始终未滑离平板B，下列说法正确的是()A.碰撞后平板B在运动过程中加速度大小不变1B.碰撞后小物块A减速时的加速度大小为2.25m/s2C.碰撞后小物块A刚减速时平板B的速度大小为1m/sD.平板B上O点右侧

19、光滑部分的长度为67m【答案】C【详解】AB碰撞后小物块A先在平板B的光滑部分做匀速直线运动，后在平板B的粗糙部分做匀减速直线运动，平板B在这两个过程中做加速度不同的匀减速直线运动；对小物块A、平板B分别应用牛顿第二定律得aA=1mAgmA=4m/s2aB1=2mA+mBgmB=3m/s2，aB2=2mA+mBg+1mAgmB=133m/s2故AB错误；C设碰撞后小物块A刚滑到平板B的粗糙部分开始做减速运动时，平板B的速度大小为vB0，则有vB0aA所以平板B的速度先减为0，后小物块A的速度再减为0。由于2(mA+mB)g1mAg所以平板B速度减为0后静止不动，小物块A继续向左做减速运动；因小

20、物块A运动到相对地面的出发位置时速度减为0，所以平板B以加速度aB1向右运动的位移大小等于小物块A在平板B的粗糙部分上相对地面运动的位移大小；根据小物块A、平板B的位移大小关系，有v2B-v2B02aB1=v2A-02aA解得vB0=1m/s故C正确；D根据小物块A、平板B的位移大小关系可得平板B光滑部分的长度d=vAvB-vB0aB1+v2B-v2B02aB1=76m故D错误。故选C。3(2023四川南充阆中中学校考二模)如图，质量为m的长木板静止在粗糙的水平地面上，质量为3m且可视为质点的物块以水平向右的初速度v0从左端冲上木板，最终两者均静止且物块仍在木板上。物块与木板间的动摩擦因数为1

21、，木板与地面间的动摩擦因数为2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列判断正确的是()A.若12=1.2，则木板长度至少为v2022gB.若12=2，则木板长度至少为v2042g2C.若12=2，则在整个运动过程中，地面对木板的摩擦力的冲量大小为34mv0D.若12=2，则在整个运动过程中，地面与木板间因摩擦产生的热量为34mv20【答案】D【详解】A若12=1.2，则木板所受地面的最大静摩擦力为f2=42mg所受物块的滑动摩擦力为f1=31mg，f2 f1故木板不动，对物块由动能定理有-31mgx=0-123mv20解得x=v2021g故A错误；BCD若12=2，则 f1 f2

22、，木板将先向右做匀加速直线运动直至达到共同速度v，此后两者一起做减速运动直至停止，对过程一，由牛顿第二定律，物块、木板的加速度大小分别为a1=13mg3m=1g，a2=13mg-24mgm=1g由运动学规律有v=v0-a1t1解得v=v02，t1=v021g故相对滑动的距离，即木板最短长度为x=12(v0+v)t1-12vt1=v2041g木板发生的位移为x2=12vt1=v2081g对过程二，设时间为t2，位移为x3，两者的加速度大小为a3=24mg4m=2g由v=a3t2，x3=v22a3解得t2=v022g=v01g，x3=v222g=v2041g故在整个运动过程中，地面对木板的摩擦力冲

23、量大小为If2=42mg(t1+t2)=3mv0地面与木板间因摩擦产生的热量为Qf2=42mg(x2+x3)=34mv203故BC错误，D正确。故选D。4(2023四川成都成都七中校考模拟预测)如图所示，将小滑块A放在长为L的长木板B上，A与B间的动摩擦因数为，长木板B放在光滑的水平面上，A与B的质量之比为1:4，A距B的右端为13L。现给长木板B一个水平向右初速度v0=10 2m/s，小滑块A恰好从长木板B上滑下；若给A一个水平向右初速度v，要使A能从B上滑下，则v至少为()A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s【答案】B【详解】第一种情形下有v202fmA+fmB=23L第

24、二种情形下有v22fmA+fmB=13L解得v=10m/s故选B。5(2023全国高三专题练习)如图所示，在一辆小车上，有质量为m1，m2的两个物块(m1 m2)随车一起匀速运动，它们与小车上表面的动摩擦因数始终相同，当车突然停止时，如不考虑其他因素，设小车无限长，则两个滑块()A.无论小车上表面光滑还是粗糙都一定不相碰B.无论小车上表面光滑还是粗糙都一定相碰C.上表面光滑一定相碰上表面粗糙一定不相碰D.上表面光滑一定不相碰上表面粗糙一定相碰【答案】A【详解】如果上表面光滑，当车突然停止时，两物块所受的合力均为零，将以相同的速度做匀速直线运动，一定不会相撞；如果上表面粗糙，当车突然停止时，两物

25、块的合外力均为滑动摩擦力，均做匀减速运动，加速度a=mgm=g因为初速度相同，减速的加速度相同，根据v20=2gx可知两滑块一定不相撞。故选A。46(2023广西南宁赣州市第三中学校考三模)如图所示，在光滑水平面上质量为M的小车正以速度v0向右运动，现有一质量为m的木块也以速度v0从右端冲上车面，由于摩擦小车速度将发生变化，为使小车继续保持v0匀速运动，须及时给小车施一水平力，当M和m的速度相等时将力去掉设M和m间的动摩擦因数处处相同车足够长，则此过程中水平力对小车做的功()A.0.5mv20B.mv20C.1.5mv20D.2mv20【答案】D【详解】木块放上小车后受到向右的滑动摩擦力作用先

26、做匀减速运动,后反方向匀加速运动,整个过程是匀变速运动,以向右为正,根据动量定理,得:ft=mv0-mv0对小车受力分析,拉力F与滑动摩擦力平衡,有:F=f时间t内小车的位移为:S=v0t故拉力做的功为:WF=FS=fs联立以上四式可计算得出:WF=2mv20A.0.5mv20与分析不符，故A错误B.mv20与分析不符，故B错误C.1.5mv20与分析不符，故C错误D.2mv20与分析相符，故D正确二、多选题二、多选题7(2023全国高三专题练习)如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为m=2kg的木块A以速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在有摩擦，之后，A

27、、B的速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是()A.A、B之间动摩擦因数为0.1B.长木板的质量M=2kgC.长木板长度至少为2mD.A、B组成的系统损失的机械能为4J【答案】AB【详解】B从题图乙可以看出，A先做匀减速运动，B做匀加速运动，最后一起做匀速运动，共同速度为v=1m/s取向右为正方向，根据动量守恒定律得mv0=(m+M)v解得M=m=2kg故B正确；A由图像可知，木板B匀加速运动的加速度为a=vt=1m/s25对B，根据牛顿第二定律得mg=Ma解得动摩擦因数为=0.1故A正确；C由图像可知前1s内B的位移为xB=1211m=0.5mA的位移为x

28、A=2+121m=1.5m所以木板最小长度为L=xA-xB=1m故C错误；DA、B组成的系统损失的机械能为E=12mv20-12(m+M)v2=2J故D错误。故选AB。考点考点0202：受恒定外力的板块模型受恒定外力的板块模型(3单选+4多选)一、单选题一、单选题8(2023山东高三专题练习)如图所示，一长木板a在光滑水平地面上运动，某时刻将一个相对于地面静止的物块b轻放在木板上，此时a的速度为v0，同时对b施加一个水平向右的恒力F，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，则物块放到木板上后，下列图中关于a、b运动的速度时间图像可能正确的是()A

29、.B.C.D.【答案】D【详解】长木板a和滑块b速度达到相对之前，b相对a向左运动，b受到a向右的摩擦力和恒力F，a受到b向左的摩擦力，a做减速运动，b做加速运动，由于不清楚a、b质量以及恒力的大小，无法比较a、b加速6度的关系，a、b共速后，若在F作用下，a、b间的摩擦力没有达到最大静摩擦力，对a、b整体由牛顿第二定律可知，a、b一起做加速运动，若在F作用下，a、b间的摩擦力达到最大静摩擦力后，则a、b加速度大小不相等，均做加速运动。故选D。9(2023北京高三专题练习)如图所示，将小砝码置于水平桌面上的薄纸板上，用向右的水平拉力 F将纸板迅速抽出，砝码最后停在桌面上。若增加 F 的大小，则

30、砝码()A.与纸板之间的摩擦力增大B.在纸板上运动的时间减小C.相对于桌面运动的距离增大D.相对于桌面运动的距离不变【答案】B【详解】A砝码对纸板的压力不变，大小等于砝码的重力大小，由 f=N知砝码与纸板之间的摩擦力不变，故A错误；B增加F的大小，纸板的加速度增大，而砝码的加速度不变，所以砝码在纸板上运动的时间减小，故B正确；CD设砝码在纸板上运动时的加速度大小为a1，在桌面上运动时的加速度为a2；则砝码相对于桌面运动的距离为s=v22a1+v22a2由v=a1t1知a1不变，砝码在纸板上运动的时间t1减小，则砝码离开纸板时的速度v减小，由上知砝码相对于桌面运动的距离s减小，故CD错误。故选B

31、。10(2023全国模拟预测)如图，水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱体A、B、C，圆柱体的质量分别为mA、mB、mC，且mAmBmC。用一水平外力将薄板沿垂直BC的方向抽出，圆柱体与薄板间的动摩擦因数均相同，圆柱体与桌面间的动摩擦因数也均相同。则抽出后，三个圆柱体留在桌面上的位置所组成的图形可能是图()7A.B.C.D.【答案】A【详解】设圆柱体的质量为m，圆柱体与薄板间的动摩擦因数、圆柱体与桌面间的动摩擦因数均为，则在抽薄板的过程中，圆柱体在薄板摩擦力的作用下做加速运动，离开模板后在桌面摩擦力的作用下做减速运动，根据牛顿第二定律有mg=ma可得，加速运动与减速运动时的加速度都为a=g由

32、于圆柱体A先离开薄板，B、C同时后离开薄板，则根据v=at可知，A离开薄板时的速度小于B、C离开薄板时的速度，同时A加速的位移小于B、C加速的位移。离开薄板后，根据v2=2ax可知，B、C在桌面上滑动的距离相等，且大于A在桌面上滑动的距离。故选A。二、多选题二、多选题11(2023河南郑州统考模拟预测)如图所示，一长木板a在水平地面上运动，在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块b轻放到木板上，此时a的速度水平向右，大小为2v0，同时对a施加一水平向右的恒力F。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。

33、在物块放到木板上之后，a、b运动的速度一时间图像可能是下列图中的()A.B.8C.D.【答案】BC【详解】小物块由静止开始，长木板有初速度且受到恒力作用，所以对物块受力分析，由牛顿第二定律得mg=mab解得ab=g对长木板受力分析有F-mg-2mg=maa解得aa=Fm-3gAB根据图像斜率可知初始阶段aa0，ab=aa解得F=2g则a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动，共速后由于整体合力为零，将一起做匀速直线运动，故A错误，B正确C根据图像知a做匀速直线运动，即F=3mgb做匀加速直线运动，两者共速后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有F-2mg=2ma解得a=12g=12ab故C正

34、确；D若aaab，则有3mg4mg两者均做匀加速直线运动，共速后一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律的F-2mg=2ma解得12gag故D错误。故选BC。12(2023湖北荆门荆门市龙泉中学校考三模)中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，是在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触9面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是()A.B.C.D.【答案】

35、BC【详解】BD设两棋子间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，最上面两个棋子向右运动的最大加速度为am=2mg2m=g设最上面三个棋子一起以am向右加速运动时，水平恒力大小为F0，则F0-3mg=3mam所以F0=6mg当0F3mg时，所有棋子均静止不动；当3mg6mg时，第三个棋子和上面两个棋子发生相对滑动，此时第三个棋子以大于am的加速度向右匀加速，上面两个棋子以am的加速度向右加速，而第四个棋子不可能发生运动，因为第四个棋子上表面受到的最大静摩擦力为3mg，下表面受到的最大静摩擦力为4mg，同理第五个棋子也不可能运动，故A错误，C正确。故选BC。13(2023重庆统考三模)如题图

36、所示，某兴趣小组将一象棋子放在静置于水平课桌上的物理课本上面中央，并用水平恒力F作用于课本，将其从象棋子下方抽出。课桌足够长且粗程度处处相同，象棋子可视为质点，不计空气阻力，则()A.其他条件不变，力F越大，象棋子离开课本的速度越大B.其他条件不变，力F越大，象棋子离开课本的速度越小C.其他条件不变，象棋子质量越大，其离开课本的速度越大10D.其他条件不变，象棋子质量越大，其离开课本的速度越小【答案】BC【详解】将课本从象棋子下方抽出过程中，作出象棋子和物理课本的v-t图，由于象棋子收到摩擦力固定，故象棋子做匀加速直线运动，其v-t图像为最右侧的图像；对于课本研究，根据牛顿第二定律可知F-f=

37、m课本a故F越大，v-t图像的加速度越大，v-t图从左侧数第一条图线的F比第二条图线大；且若象棋子质量大，则象棋子对课本的摩擦力大，故v-t图像为第三条图线，如图所示AB若象棋子离开课本，则课本运动相同位移时，其他条件不变，F越大，所用时间越短，由图可知，由象棋子的v-t图像可得时间越小，速度越小，故A错误，B正确；CD由上述可知，课本的v-t图像为第三条图像，则课本运动相同位移时，象棋子质量越大，其运动的末速度越大，故C正确，D错误。故选BC。14(2023全国高三专题练习)一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因

38、素都为=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示(重力加速度g取10m/s2)。则()A.若F=1N，则物块、木板都静止不动B.若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5NC.若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为2ND.若F=8N，则B物块的加速度为1m/s2【答案】CD【详解】AA与木板间的最大静摩擦力fA=mAg=0.2110=2NB与木板间的最大静摩擦力fB=mBg=0.2210=4N若F=1N fA所以AB即木板保持相对静止，整体在F作用下向右匀加速运动，故A错误；B若F=1.5N fA11所以A、B及木板保持相对静止，整体在F作用下向右匀加速运动，根据牛顿第二定律得F-f=mA

39、a所以A物块所受摩擦力f fA所以A在木板上滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，轻质木板，质量不计，所以B的加速度为a=fmB=22m/s2=1m/s2对B进行受力分析，摩擦力提供加速度为f=mBa=21=2N故C正确；D若F=8N fA所以A相对于木板滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，轻质木板，质量不计，所以B的加速度a=fmB=22m/s2=1m/s2故D正确。故选CD。考点考点3 3：受变化外力的板块模型受变化外力的板块模型(3单选+3多选)一、单选题一、单选题15(2023河北沧州河北省吴桥中学校考模拟预测)如图甲所示，质量为1kg的物块A静止在质量为2kg的木板B的右端，不可伸长的轻绳

40、跨过固定在B右端的轻质光滑滑轮，一端固定在竖直墙壁上，另一端受到一水平向右的拉力F的作用，F随时间t的变化关系图像如图乙所示。已知A、B之间的动摩擦因数为0.2，B与地面之间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳始终保持水平，木板B右端离墙壁足够远，取g=10m/s2，下列说法正确的是()A.03.5s内，A所受的摩擦力随时间均匀增大B.02s内，A所受的摩擦力方向始终水平向右C.t=2.5s时，A的动量关于时间的变化率为2kgm/s2D.t=4s时，A的速度大小为3m/s【答案】D【详解】AB设A的质量为m，B的质量为M，A、B间动摩擦因数为1，B与地面间动摩擦因数为2，由图

41、可知F=3t12对A、B整体，有2(m+M)g=2F解得t=2s当t2s时，有2F-2(m+M)g=(m+M)a1mg=ma解得F=9N，t=3s即02s内，A、B保持静止，AB之间不存在摩擦力，2s3s内，A、B两物体一起向右加速，A、B间的摩擦力随时间均匀增大，3s3.5s，A、B相对滑动，A、B间的摩擦力保持不变，故AB错误；Ct=2.5s时，有2F-2(m+M)g=(m+M)a解得a=1m/s2所以pt=mvt=ma=1kgm/s2故C错误；D23s内，对A、B整体，根据动量定理有IF-2(m+M)gt=(m+M)v1IF=232+3321Ns=15Ns所以v1=1m/s34s，A做匀

42、加速直线运动，加速度为aA=1g=2m/s2所以t=4s时，A的速度大小为v=v1+aAt=3m/s故D正确。故选D。16(2023安徽滁州安徽省定远中学校考模拟预测)如图甲所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图象如图乙所示，已知物块与长木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是()13A.t=9s时长木板P停下来B.长木板P的长度至少是16.5mC.长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.05D.滑块

43、Q在长木板P上滑行的相对路程为3m【答案】A【详解】C由乙图可知，力F在t1=5s时撤去，此时长木板P的速度v1=5m/s，t2=6s时二者速度相同，v2=3m/s，t2=6s前长木板P的速度大于滑块Q的速度，t2=6s后长木板P的速度小于滑块的Q的速度，06s过程中，以滑块Q为研究对象，根据牛顿第二定律可得1mg=ma1解得1=0.0556s过程中，以长木板P为研究对象，根据牛顿第二定律可得2(2m)g+1mg=ma2解得2=0.075故C错误；A6s末到长木板停下来过程中，根据牛顿第二定律可得22mg-1mg=ma3解得a3=1m/s2这段时间t1=v1a3=3s所以t3=9s时长木板P停

44、下来，故A正确；B长木板P的长度至少是前6s过程中，滑块Q在长木板P上滑行的距离x1=1255m+12(5+3)1m-1236m=7.5m故B错误；D前6s过程中，滑块Q在长木板P上滑行的距离为7.5m，所以滑块Q在长木板P上滑行的相对路程应大于7.5m，D错误。另外也可以求出相对路程的具体数值：6s末到滑块停下来的过程中，根据牛顿第二定律可得1mg=ma2解得a4=0.5m/s2，这段时间内t1=v2a4=6s面积差表示相对位移x2=t1-t2v22=6-332m=4.5m所以t3=12s时长木板P上滑行的距离是x=x1+x2=12m故D错误。故选A。17(2023甘肃甘南校考二模)如图所示

45、，小车沿水平面做直线运动，小车内粗糙底面上有一物块被一拉伸弹簧拉着，小车向右做加速运动若 小车向右的加速度增大，物块始终相对小车静止，则物块所受14摩擦力 F1和车右壁受弹簧的拉力 F2的大小变化可能是()A.F1先变小后变大，F2不变B.F1不变，F2一直变大C.F1先变大后变小，F2不变D.F1变大，F2先变小后不变【答案】A【详解】小车向右的加速度增大时，物块始终相对小车静止，弹簧的长度不变，压缩量不变，根据胡克定律可知，车右壁受弹簧的弹力F2的大小不变当物块初态所受摩擦力F1向左时，对物块，由牛顿第二定律得：F2-F1=ma，a增大，F1变小随着加速度的增大，当物块相对小车有向左趋势时

46、，所受的静摩擦力向右，则有 F2+F1=ma，a增大，F1变大，所以F1先变小后变大当物块初态不受摩擦力，或所受摩擦力F1向右时，根据以上分析可知，摩擦力F1变大A.F1先变小后变大，F2不变，与分析结果相符，故A正确B.F1不变，F2一直变大，与分析结果不符，故B错误C.F1先变大后变小，F2不变，与分析结果不符，故C错误D.F1变大，F2先变小后不变，与分析结果不符，故D错误二、多选题二、多选题18(2023春黑龙江大庆高三大庆实验中学校考阶段练习)如图所示，粗糙水平面上静置一质量M=1kg的长木板，其上叠放一木块。现给木板施加一水平拉力F，F随时间t变化的图像如图乙所示，2s末木板刚好开

47、始滑动。已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，木块与木板之间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，取重力加速度g=10m/s2。则()A.木块的质量为5kgB.7s末，木板与木块速度不相同C.6s末，木板对木块的摩擦力为20ND.10s末，拉力的功率为480W【答案】AD【详解】A设木块的质量为m，木板与地面间的动摩擦因数1=0.1，木块与木板之间的动摩擦因数2=0.4，2s末木板刚好开始滑动，由图像得2s末F1=6N则F1=1(M+m)g得6=0.1(1+m)10得木块的质量m=5kgA正确；15B设木块与木板刚开始发生滑动时共同的加速度为a12mg=ma1得a1=2g

48、=4m/s2由图像得F随时间t变化的关系式F=3t设t1时刻木块与木板刚开始发生滑动，对木块与木板整体F-1(M+m)g=(M+m)a13t1-0.1(5+1)10=(1+5)4得t1=10s7s末，木板与木块未分离，速度相同。B错误；Ct2=6s时，设整体的加速度为a2，则对整体3t2-13t2-1(M+m)g=(M+m)a2解得a2=2m/s2木板对木块的摩擦力Ff=ma2=52N=10NC错误；D2s末到10s末，时间间隔t=10s-2s=8s10s末F2=310N=30N对木块与木板整体，由动量定理得F1+F22t-1(M+m)gt=(M+m)v6+3028-0.16108=6v得v=

49、16m/s10s末，拉力的功率为P=F2v=3016W=480WD正确。故选AD。19(2023全国高三专题练习)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，小物体没有滑离长木板，重力加速度为g。则()16A.0t2时间内，拉力随时间一直均匀增大B.A、B间的动摩擦因数为a3gC.0t1时间内，拉力对长木板做的功(m+M)a21t212D.0t2时间内，因摩擦产生的热量ma3(a2-a3

50、)(t2-t1)22【答案】BD【详解】A由图乙可知t1t2时间内拉力不变，A错误；B对B由牛顿第二定律得mBg=mBa3可得A、B间的动摩擦因数为=a3gB正确；Ct1时刻AB的速度为v=12a1t10t1时间内，由动能定理得拉力对长木板做的功为W=12(M+m)v2=(m+M)a21t218C错误；D0t1时间内AB间没有相对滑动，t1t2时间内AB的相对位移为x=v(t2-t1)+12a2(t2-t1)2-v(t2-t1)-12a3(t2-t1)2=12(a2-a3)(t2-t1)20t2时间内，因摩擦产生的热量为Q=mgx=ma3(a2-a3)(t2-t1)22D正确；故选BD。20(