第第頁2023-2024學(xué)年人教版物理必修第一冊考試訓(xùn)練題第4章運動和力的關(guān)系測試（二）（解析版答案）第4章運動和力的關(guān)系測試（二）

一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共36分)

1．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的足夠長的木板上向右滑行，木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，木板一直靜止。重力加速度大小為g。下列說法正確的是()

A．木塊受到的滑動摩擦力方向向右

B．木塊與木板間的滑動摩擦力大小為μ2mg

C．木板與地面間的摩擦力大小為μ1(m＋M)g

D．木板與地面間的摩擦力大小為μ1Mg＋μ2mg

2．如圖所示，質(zhì)量為M的長木板靜止于光滑的水平面上，質(zhì)量為m的木塊以初速度v0從左向右水平滑上長木板。已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊在長木板上滑動的過程中，長木板的加速度大小為()

A．0B．μg

C．D．

3．如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放在傾角為θ的傳送帶上，如果傳送帶將物體從低處勻速送往高處，物體在傳送帶上不打滑。設(shè)物體A受到的摩擦力大小為f，重力加速度大小為g，則下列說法中正確的是()

A．fv2，A受到B所施加的滑動摩擦力向左

C．若v1v2，A、B之間無滑動摩擦力

二、非選擇題(共24分)

7．(12分)一質(zhì)量M＝2kg的長木板靜止在水平面上，其右端放有一質(zhì)量為m＝3kg的小物塊，現(xiàn)用水平向右逐漸增大的力F作用在長木板上。如圖所示，已知物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.3，木板與地面間的摩擦因數(shù)μ2＝0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。物塊可視為質(zhì)點，g＝10m/s2。

(1)求物塊與木板剛發(fā)生相對滑動時，F(xiàn)的大?。?/p>

(2)求當(dāng)F＝30N時，物塊與長木板的加速度大小。

8．(12分)如圖所示，水平傳送帶兩端相距x＝8m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，工件滑上A端時速度vA＝10m/s，設(shè)工件到達(dá)B端時的速度為vB。(g取10m/s2)

(1)若傳送帶靜止不動，求vB。

(2)若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，工件還能到達(dá)B端嗎？若不能，說明理由；若能，則求出到達(dá)B點的速度vB。

(3)若傳送帶以v＝13m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求vB及工件由A到B所用的時間。

一、選擇題(本題共2小題，每題5分，共10分)

1．(多選)如圖所示，一質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊以一定初速度v0從木板的左端開始向木板的右端滑行，滑塊和木板的水平速度大小隨時間變化的情況如圖所示，根據(jù)圖像可知()

A．滑塊始終與木板存在相對運動B．滑塊的質(zhì)量m大于木塊的質(zhì)量M

C．滑塊未能滑出木塊D．在t1時刻滑塊從木板上滑出

2．(多選)如圖甲所示，一傾斜傳送帶與水平方向的夾角θ＝37°，傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動。將一煤塊無初速度地放在傳送帶頂端，煤塊在傳送帶上運動的v－t圖像如圖乙所示。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知g取10m/s2,sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則()

A．傳送帶勻速運動的速度為6m/s

B．煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.8

C．傳送帶的長度為12m

D．煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為1.5m

二、非選擇題(共30分)

3．(10分)如圖甲所示，一平板車放置在水平地面上，車子上都放一質(zhì)量為1kg的物塊，物塊與平板車的動摩擦因數(shù)為0.05，現(xiàn)對車施加一作用力，使車按圖乙所示的v－t圖像運動，物塊一直在平板車上，g＝10m/s2，求∶

(1)平板車加速時的加速度a1和物塊加速時的加速度a2；

(2)物塊所能達(dá)到的最大速度。

4．(10分)長木板放在粗糙水平面上，小滑塊以2m/s的初速度從長木板的左端開始向右滑動。在外力作用下，小滑塊先以a1＝2m/s2的加速度向右勻減速，長木板以a2＝2m/s2的加速度向右勻加速，兩物體達(dá)共速后保持相對靜止以a3＝1m/s2的加速度向右勻減速運動直到停止，在整個運動過程中滑塊未滑出長木板。小滑塊可看成質(zhì)點，求：

(1)長木板的最大速度以及此時滑塊在長木板上滑動的距離；

(2)滑塊從運動到靜止移動的距離。

5．(10分)一傾角為37°的足夠長的傳送帶以v0＝5m/s的速度順時針運行，某時刻一質(zhì)量m＝1kg的物塊(視為質(zhì)點)以v＝3m/s的速度沿傳送帶斜向下運動，如圖所示。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。若以此時為計時零點，求：

(1)物塊在傳送帶上斜向下運動的加速度大??；

(2)0～10s內(nèi)物塊位移的大小；

(3)0～10s內(nèi)物塊與傳送帶相對滑動的距離。

第4章運動和力的關(guān)系測試（二）

一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共36分)

1．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的足夠長的木板上向右滑行，木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，木板一直靜止。重力加速度大小為g。下列說法正確的是(B)

A．木塊受到的滑動摩擦力方向向右

B．木塊與木板間的滑動摩擦力大小為μ2mg

C．木板與地面間的摩擦力大小為μ1(m＋M)g

D．木板與地面間的摩擦力大小為μ1Mg＋μ2mg

解析：木塊在木板上向右運動，則木塊受到向左的活動摩擦力，大小為μ2mg，所以A錯誤，B正確；木板受到木塊向右的摩擦力，因為木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以木板受力平衡，在水平方向上，木板受到木塊的摩擦力和地面的摩擦力，則有木板受到地面的摩擦力大小等于木塊對木板的滑動摩擦力，大小為μ2mg，方向向左，所以CD錯誤。

2．如圖所示，質(zhì)量為M的長木板靜止于光滑的水平面上，質(zhì)量為m的木塊以初速度v0從左向右水平滑上長木板。已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊在長木板上滑動的過程中，長木板的加速度大小為(D)

A．0B．μg

C．D．

解析：對M進(jìn)行受力分析可知，M水平方向受到m對M的滑動摩擦力，方向水平向右，摩擦力大小f＝μmg；根據(jù)牛頓第二定律得：a＝＝，加速度的方向水平向右，故D正確，ABC錯誤。

3．如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放在傾角為θ的傳送帶上，如果傳送帶將物體從低處勻速送往高處，物體在傳送帶上不打滑。設(shè)物體A受到的摩擦力大小為f，重力加速度大小為g，則下列說法中正確的是(B)

A．fv2，A受到B所施加的滑動摩擦力向左

C．若v1v2，A、B之間無滑動摩擦力

解析：若v1＝v2，A、B之間無摩擦力，A正確；若v1>v2，A受到B所施加的滑動摩擦力向左，B正確；若v1v2，A、B之間有滑動摩擦力，D錯誤。故選AB。

二、非選擇題(共24分)

7．(12分)一質(zhì)量M＝2kg的長木板靜止在水平面上，其右端放有一質(zhì)量為m＝3kg的小物塊，現(xiàn)用水平向右逐漸增大的力F作用在長木板上。如圖所示，已知物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.3，木板與地面間的摩擦因數(shù)μ2＝0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。物塊可視為質(zhì)點，g＝10m/s2。

(1)求物塊與木板剛發(fā)生相對滑動時，F(xiàn)的大?。?/p>

(2)求當(dāng)F＝30N時，物塊與長木板的加速度大小。

答案：(1)20N(2)8m/s2

解析：(1)物塊與木板剛要發(fā)生相對滑動時，相互間達(dá)到最大靜摩擦力，對物塊有

μ1mg＝ma

對物塊與木板的整體有F－μ2(m＋M)g＝(m＋M)a

聯(lián)立解得F＝20N。

(2)當(dāng)F＝30N>20N，物塊與木板發(fā)生相對滑動，則有物塊加速度大小為a1＝

則有a1＝μ1g＝3m/s2

對木板有F－μ2(m＋M)g－μ1mg＝Ma2

解得a2＝8m/s2。

8．(12分)如圖所示，水平傳送帶兩端相距x＝8m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，工件滑上A端時速度vA＝10m/s，設(shè)工件到達(dá)B端時的速度為vB。(g取10m/s2)

(1)若傳送帶靜止不動，求vB。

(2)若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，工件還能到達(dá)B端嗎？若不能，說明理由；若能，則求出到達(dá)B點的速度vB。

(3)若傳送帶以v＝13m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求vB及工件由A到B所用的時間。

答案：(1)2m/s(2)能2m/s(3)13m/s0.67s

解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律可知μmg＝ma，則a＝μg＝6m/s2，且v－v＝2ax，故vB＝2m/s。

(2)能。當(dāng)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，工件受力不變，其加速度就不發(fā)生變化，仍然始終減速，故工件到達(dá)B端的速度vB＝2m/s。

(3)工件速度達(dá)到13m/s所用時間為t1＝＝0.5s，運動的位移為x1＝vAt1＋at＝5.75mM，故B正確。故選ABD。

2．(多選)如圖甲所示，一傾斜傳送帶與水平方向的夾角θ＝37°，傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動。將一煤塊無初速度地放在傳送帶頂端，煤塊在傳送帶上運動的v－t圖像如圖乙所示。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知g取10m/s2,sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則(AD)

A．傳送帶勻速運動的速度為6m/s

B．煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.8

C．傳送帶的長度為12m

D．煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為1.5m

解析：從題圖乙可以看出，傳送帶勻速運動的速度為6m/s，煤塊加速運動時的加速度a＝12m/s2，對煤塊根據(jù)牛頓第二定律有μmgcos37°＋mgsin37°＝ma，得μ＝0.75，故A正確，B錯誤；傳送帶的長度等于煤塊的位移大小l＝6×2m＋m＝13.5m，C錯誤；煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為x＝x傳－x煤＝0.5×6m－m＝1.5m，故D正確，故選AD。

二、非選擇題(共30分)

3．(10分)如圖甲所示，一平板車放置在水平地面上，車子上都放一質(zhì)量為1kg的物塊，物塊與平板車的動摩擦因數(shù)為0.05，現(xiàn)對車施加一作用力，使車按圖乙所示的v－t圖像運動，物塊一直在平板車上，g＝10m/s2，求∶

(1)平板車加速時的加速度a1和物塊加速時的加速度a2；

(2)物塊所能達(dá)到的最大速度。

答案：(1)1m/s20.5m/s2(2)4m/s

解析：(1)車按圖乙所示的v－t圖像運動，平板車加速時的加速度a1＝＝1m/s2

物塊加速時的加速度a2＝＝0.5m/s2。

(2)由v＝at可知，當(dāng)車的速度為6m/s時，滑塊的速度為3m/s，設(shè)此后再經(jīng)過t時間兩者速度相同v車－a1t＝v塊＋a2t

解得t＝2s

則物塊能達(dá)到的最大速度為v＝a2t塊總

解得v＝4m/s。

4．(10分)長木板放在粗糙水平面上，小滑塊以2m/s的初速度從長木板的左端開始向右滑動。在外力作用下，小滑塊先以a1＝2m/s2的加速度向右勻減速，長木板以a2＝2m/s2的加速度向右勻加速，兩物體達(dá)共速后保持相對靜止以a3＝1m/s2的加速度向右勻減速運動直到停止，在整個運動過程中滑塊未滑出長木板。小滑塊可看成質(zhì)點，求：

(1)長木板的最大速度以及此時滑塊在長木板上滑動的距離；

(2)滑塊從運動到靜止移動的距離。

答案：(1)1m/s0.5m(2)1.25m

解析：(1)設(shè)經(jīng)時間t兩者共速，則v0＋a1t＝a2t

聯(lián)立解得t＝0.5s

則此時滑塊和木板的共同速度v＝a2t＝1m/s

該段時間內(nèi)，滑塊的位移x1＝t＝0.75m

木板的位移x2＝a2t2＝×2×0.52＝0.25m

則x1－x2＝0.5m。

(2)達(dá)到共同速度后，滑塊與木板共同減速運動的位移大小為x3，根據(jù)速度位移公式有

v＝2a3x3

聯(lián)立解得x3＝0.5m

所以滑塊從沖上木板到停止時的位移大小x＝x3＋x1＝1.25m。

5．(10分)一傾角為37°的足夠長的傳送帶以v0＝5m/s的速度順時針運行，某時刻一質(zhì)量m＝1kg的物塊(視為質(zhì)點)以v＝3m/s的速度沿傳送帶斜向下運動，如圖所示。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。若以此時為計時零點，求：

(1)物塊在傳送帶上斜向下運動的加速度大?。?/p>

(2)0～10s內(nèi)物塊位移的大?。?/p>

(3)0～10s內(nèi)物塊與傳送帶相對滑動的距離。

答案：(1)1m/s2(2)18m(3)32m

解析：(1)分析可知，物塊先向下做勻減速直線運動，再向上做勻加速直線運動，最后做勻速直線運動，則物塊在傳送帶上斜向下運動