2026版創(chuàng)新設計高考一輪復習物理課時跟蹤練第三章實驗四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關系(分值:40分)溫馨提示:此系列題卡,非選擇題每空2分,分值不同題空另行標注1.(8分)(2024·甘肅卷,11)用圖甲所示實驗裝置探究外力一定時加速度與質(zhì)量的關系。(1)以下操作正確的是(單選,填正確答案標號)。

A.使小車質(zhì)量遠小于槽碼質(zhì)量B.調(diào)整墊塊位置以補償阻力C.補償阻力時移去打點計時器和紙帶D.釋放小車后立即打開打點計時器(2)保持槽碼質(zhì)量不變,改變小車上砝碼的質(zhì)量,得到一系列打點紙帶。其中一條紙帶的計數(shù)點如圖乙所示,相鄰兩點之間的距離分別為s1,s2,…,s8,時間間隔均為T。下列加速度算式中,最優(yōu)的是(單選,填正確答案標號)。

A.a=1B.a=1C.a=1D.a=1(3)以小車和砝碼的總質(zhì)量M為橫坐標,加速度的倒數(shù)1a為縱坐標,甲、乙兩組同學分別得到的1a-由圖丙可知,在所受外力一定的條件下,a與M成(選填“正比”或“反比”);甲組所用的(選填“小車”“砝碼”或“槽碼”)質(zhì)量比乙組的更大。

2.(8分)(2025·江西上饒模擬)某實驗小組用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與力關系”實驗。打點計時器所接電源的頻率為50Hz,滑輪、長木板均光滑。(1)按正確的方法實驗操作后,得到的一條紙帶部分如圖乙所示,紙帶上各點均為計時點,由此可得打點計時器打出B點時小車的速度大小vB=m/s,小車的加速度大小a=m/s2(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

(2)改變重物,多次實驗,得到多組彈簧測力計示數(shù)F和對應的小車加速度大小a,以F為橫軸、a為縱軸作出a-F圖像,該圖像的斜率為k,則小車的質(zhì)量M=(用k表示)。

(3)某次實驗時彈簧測力計的示數(shù)為F0,則此次實驗中重物的加速度為。

3.(8分)某同學在做探究加速度與力和質(zhì)量的關系的實驗中,設計了如圖甲所示的實驗裝置。(1)利用游標卡尺測量遮光條的寬度,測量結(jié)果如圖乙所示,遮光條的寬度d=cm。

(2)實驗中是否需要保證鉤碼的質(zhì)量m遠小于滑塊的質(zhì)量M。(1分)(選填“需要”或“不需要”)。

(3)將氣墊導軌放在水平桌面上,將導軌調(diào)至水平;將滑塊移至圖示位置,測出遮光條到光電門的距離s;打開氣源,釋放滑塊,讀出遮光條通過光電門的擋光時間t,可得滑塊經(jīng)過光電門時的速度大小v=(1分),滑塊運動的加速度大小a=(用d、t、s表示)。

(4)實驗時用拉力傳感器直接測得的拉力F,則滑塊運動的加速度a與拉力F的關系圖像最符合本實驗實際情況的是(選填選項前的字母)。

4.(8分)在天宮課堂中、我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)量的實驗,受此啟發(fā)。某同學利用氣墊導軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待測物體等器材設計了測量物體質(zhì)量的實驗,如圖甲所示。主要步驟如下:①將力傳感器固定在氣墊導軌左端支架上,加速度傳感器固定在滑塊上;②接通氣源,放上滑塊。調(diào)平氣墊導軌;③將彈簧左端連接力傳感器,右端連接滑塊。彈簧處于原長時滑塊左端位于O點。A點到O點的距離為5.00cm,拉動滑塊使其左端處于A點,由靜止釋放并開始計時;④計算機采集獲取數(shù)據(jù),得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時間t變化的圖像,部分圖像如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字):(1)彈簧的勁度系數(shù)為N/m。

(2)該同學從圖乙中提取某些時刻F與a的數(shù)據(jù),畫出a-F圖像如圖丙中Ⅰ所示,由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為kg(3分)。

(3)該同學在滑塊上增加待測物體,重復上述實驗步驟,在圖丙中畫出新的a-F圖像Ⅱ,則待測物體的質(zhì)量為kg(3分)。

5.(8分)(2024·重慶巴蜀模擬)某興趣小組利用圖甲所示裝置“測量滑塊與水平放置的長木板間的動摩擦因數(shù)”,已知當?shù)刂亓铀俣葹間。主要實驗步驟如下:①測量滑塊(含遮光條)的質(zhì)量m;②測量動滑輪懸掛的重物的質(zhì)量m0;③安裝裝置,讓滑塊從水平長木板上固定位置A點由靜止釋放,記錄遮光條通過光電門的遮光時間t和力傳感器的示數(shù)F;④更換動滑輪懸掛的重物,重復步驟②③;⑤以F為縱軸、t-2為橫軸,作出如圖乙所示的圖像,其中a、b、c已知。(1)以上實驗步驟中,多余且沒有必要的一步是第步(填序號)。

(2)去掉多余步驟后,滑塊與水平長木板間的動摩擦因數(shù)μ=(3分)(用題給物理量符號表示)。

(3)若實驗時水平長木板左側(cè)略高,則μ的測量值(3分)(選填“大于”“等于”或“小于”)其真實值。

專題強化六動力學中的“滑塊—木板”模型(分值:100分)1~7題,每小題9分,共63分。A級基礎對點練對點練1水平面上的板塊模型1.(多選)(2025·山西呂梁高三月考)如圖甲所示,長木板A靜止在光滑水平面上,另一質(zhì)量為2kg的物體B(可看作質(zhì)點)以水平速度v0=3m/s滑上長木板A的表面。由于A、B間存在摩擦,之后的運動過程中A、B的速度—時間圖像如圖乙所示。g取10m/s2,下列說法正確的是()A.長木板A、物體B所受的摩擦力均與運動方向相反B.A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2C.1s末物體B從木板A的右端滑落D.長木板A的質(zhì)量是4kg2.將一香皂盒置于桌面上的一張紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,香皂盒的位移很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實驗(示意圖如圖所示)。若香皂盒和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g。本實驗中,m1=100g,m2=5g,μ=0.2,香皂盒與紙板左端的距離d=0.1m,若香皂盒移動的距離超過l=0.002m,人眼就能感知,忽略香皂盒的體積因素影響,g取10m/s2,為確保香皂盒移動不被人感知,紙板所需的拉力至少是()A.1.42N B.1.40N C.142N D.0.142N3.(多選)如圖甲所示,一滑塊置于足夠長的長木板左端,木板放置在水平地面上。已知滑塊和木板的質(zhì)量均為2kg,現(xiàn)在滑塊上施加一個F=0.5t(N)的變力作用,從t=0時刻開始計時,滑塊所受摩擦力隨時間變化的關系如圖乙所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2,則下列說法正確的是()A.滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4B.木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2C.圖乙中t2=24sD.木板的最大加速度為2m/s24.(2024·湖南長沙模擬)如圖所示,質(zhì)量為4kg的薄木板靜置于足夠大的水平地面上,其左端有一質(zhì)量為2kg的物塊,現(xiàn)對物塊施加一大小為12N、水平向右的恒定拉力F,只要拉力F作用的時間不超過1s,物塊就不能脫離木板。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,物塊可視為質(zhì)點,重力加速度大小g=10m/s2。則木板的長度為()A.0.8m B.1.0m C.1.2m D.1.5m對點練2斜面上的板塊模型5.在傾角為θ的固定斜面上放置一個長為L、質(zhì)量為m的薄木板,木板上端與斜面的頂端對齊。將質(zhì)量為m的小滑塊置于木板上端,與木板一起由靜止釋放。木板與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=tanθ,小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2<μ1,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。斜面足夠長,且小滑塊未脫離木板,則在小滑塊下滑的過程中,下列說法中正確的是()A.小滑塊與長木板相對靜止一起加速下滑B.長木板相對斜面勻速下滑C.小滑塊的加速度為gsinθ-μ2gcosθD.長木板的加速度為gsinθ+μ2gcosθ-μ1gcosθ6.(多選)滑沙運動是小孩比較喜歡的一項運動,其運動過程可類比為如圖所示的模型,傾角為37°的斜坡上有長為1m的滑板,滑板與沙間的動摩擦因數(shù)為2140。小孩(可視為質(zhì)點)坐在滑板上端,與滑板一起由靜止開始下滑,小孩與滑板之間的動摩擦因數(shù)取決于小孩的衣料,假設圖中小孩與滑板間的動摩擦因數(shù)為0.4,小孩的質(zhì)量與滑板的質(zhì)量相等,斜坡足夠長,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2A.小孩在滑板上下滑的加速度大小為2m/s2B.小孩和滑板脫離前滑板的加速度大小為0.8m/s2C.經(jīng)過1s的時間,小孩離開滑板D.小孩離開滑板時的速度大小為0.8m/sB級綜合提升練7.如圖(a)所示,物塊和長木板置于傾角為θ=37°且足夠長的斜面上。t=0時對長木板施加沿斜面向上的拉力F,使長木板和物塊由靜止開始沿斜面上滑,作用一段時間后撤去拉力F。已知長木板和物塊始終保持相對靜止,兩者上滑時速度的平方與位移之間的關系v2-x圖像如圖(b)所示,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是()A.拉力F的作用時間為2sB.拉力F作用時長木板的加速度大小為2m/s2C.長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25D.物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)可能為0.758.(18分)(2025·湖北十堰模擬)如圖所示,在足夠大的水平地面上靜置一木板,可視為質(zhì)點的物塊以v0=3m/s的速度滑上木板,最終物塊恰好到達木板的右端,木板沿地面運動的距離恰好等于木板的長度,已知物塊的質(zhì)量m=1kg,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.05,重力加速度大小g=10m/s2,求:(1)(10分)木板的長度L;(2)(8分)木板的質(zhì)量M。C級培優(yōu)加強練9.(19分)(2024·河北高三猜題卷)如圖(a)所示,質(zhì)量為M=1kg的長木板置于傾角為θ=37°且足夠長的斜面上,在外力F作用下沿斜面向上以v0=0.8m/s的速度一直做勻速運動。t=0時刻,一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點)以一定的初速度從長木板頂端沿長木板向下滑上長木板,以沿斜面向上為正方向,外力F隨時間t變化的圖像如圖(b)所示,小鐵塊始終未從長木板上滑落,已知小鐵塊與長木板、長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)均為0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6。求:(1)(9分)小鐵塊滑上長木板的初速度大小;(2)(10分)圖(b)中F'的大小和長木板的最短長度。專題強化四牛頓運動定律的綜合應用(分值:100分)1~9題,每小題8分,共72分。A級基礎對點練對點練1動力學圖像問題1.(2025·四川成都模擬)如圖,一水平輕質(zhì)彈簧的左端固定在豎直墻壁上,右端與一小物塊相連,剛開始物塊靜止且彈簧處于原長狀態(tài),現(xiàn)對物塊施加一個水平向右的拉力F使物塊向右做勻加速直線運動。彈簧始終處于彈性限度內(nèi),物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定,不計空氣阻力。下列關于拉力F隨物塊位移x變化的圖像正確的是()A.A B.B C.C D.D2.(2024·全國甲卷,15)如圖,一輕繩跨過光滑定滑輪,繩的一端系物塊P,P置于水平桌面上,與桌面間存在摩擦;繩的另一端懸掛一輕盤(質(zhì)量可忽略),盤中放置砝碼。改變盤中砝碼總質(zhì)量m,并測量P的加速度大小a,得到a-m圖像。重力加速度大小為g。在下列a-m圖像中,可能正確的是()A.A B.B C.C D.D3.(多選)(2025·河南焦作高三期末)如圖甲所示,地面上有一質(zhì)量為M的重物,用力F向上提它,力F變化而引起物體加速度變化的函數(shù)關系如圖乙所示,則以下說法正確的是()A.當F小于圖中A點值時,物體的重力Mg>F,物體不動B.圖中A點值等于物體的重力C.物體向上運動的加速度和力F成正比D.圖線延長線和縱軸的交點B的數(shù)值的絕對值等于該地的重力加速度對點練2動力學中的連接體問題4.(2025·山東濰坊模擬)如圖所示,在光滑水平地面上,A、B兩物塊用細線相連,A物塊質(zhì)量為1kg,B物塊質(zhì)量為2kg,細線能承受的最大拉力為4N。若要保證在水平拉力F作用下,兩物塊一起向右運動,則F的最大值為()A.4N B.5N C.6N D.7N5.(2025·山東濟南高三期末)如圖所示,靜置于光滑水平面上的物體A通過跨過定滑輪的輕繩與物體B相連,輕繩處于拉直狀態(tài)。已知A、B兩物體的總質(zhì)量不變,不計滑輪的質(zhì)量和摩擦。同時將A、B兩物體由靜止釋放,釋放后瞬間輕繩的拉力大小為FT。下列說法正確的是()A.物體B的質(zhì)量越大FT越大B.物體A的質(zhì)量越大FT越大C.A、B兩物體的質(zhì)量相等時FT最大D.A、B兩物體的質(zhì)量相等時FT最小6.(多選)如圖所示,水平地面上有三個靠在一起的物塊A、B和C,質(zhì)量均為m,設它們與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,用水平向右的恒力F推物塊A,使三個物塊一起向右做勻加速直線運動,用F1、F2分別表示A與B、B與C之間相互作用力的大小,則下列判斷正確的是()A.若μ≠0,則F1∶F2=2∶1B.若μ≠0,則F1∶F2=3∶1C.若μ=0,則F1∶F2=2∶1D.若μ=0,則F1∶F2=3∶1對點練3動力學的臨界和極值問題7.(多選)如圖所示,質(zhì)量mB=2kg的水平托盤B與一豎直放置的輕彈簧焊接,托盤上放一質(zhì)量mA=1kg的小物塊A,整個裝置靜止。現(xiàn)對小物塊A施加一個豎直向上的變力F,使其從靜止開始以加速度a=2m/s2做勻加速直線運動,已知彈簧的勁度系數(shù)k=600N/m,g=10m/s2。以下結(jié)論正確的是()A.變力F的最小值為2NB.變力F的最小值為6NC.小物塊A與托盤B分離瞬間的速度為0.2m/sD.小物塊A與托盤B分離瞬間的速度為558.如圖所示,一足夠長的木板上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)μ=0.75,木板與水平面成θ角,讓木塊從木板的底端以初速度v0=2m/s沿木板向上滑行,隨著θ的改變,木塊沿木板向上滑行的距離x將發(fā)生變化,重力加速度g=10m/s2,x的最小值為()A.0.12m B.0.14m C.0.16m D.0.2mB級綜合提升練9.(2024·安徽淮南模擬)足夠長的光滑斜面上的三個質(zhì)量相同的物塊通過與斜面平行的細線相連,在沿斜面方向的拉力F0的作用下保持靜止,如圖甲所示,物塊2的上側(cè)固定有不計質(zhì)量的力傳感器。改變拉力F0的大小,使三個物塊沿斜面以相同加速度向上做初速度為零的勻加速直線運動,測得多組傳感器的示數(shù)F和物塊通過的位移x與時間t的平方的比值,畫出圖像如圖乙所示,重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是()A.斜面的傾角θ=60°B.每個物塊的質(zhì)量m=2.5kgC.當F=10N時,F0=15ND.當F=10N時,物塊的加速度大小為a=2.5m/s210.(18分)如圖所示,固定的足夠長的光滑斜面的傾角θ=30°,斜面頂端固定有輕質(zhì)滑輪。位于斜面底端的滑塊P通過不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過滑輪與重物Q連接。開始時托著重物Q使細繩恰處于繃直狀態(tài),滑塊P和滑輪間的細繩與斜面平行,重物Q與滑輪間的細繩沿豎直方向?，F(xiàn)釋放重物Q,重物Q向下運動,滑塊P沿斜面向上運動。當滑塊P的速度達到v時剪斷細繩,發(fā)現(xiàn)滑塊P回到原出發(fā)點時速度大小變?yōu)?v。不計一切摩擦阻力。求:(1)(9分)剪斷細繩前后P在斜面上運動時間之比t1t2(2)(9分)滑塊P與重物Q的質(zhì)量之比mPC級培優(yōu)加強練11.(10分)(多選)(2025·湖南長沙雅禮中學月考)水平面上放置一質(zhì)量為m的滑塊A,上方有圓形凹槽,質(zhì)量為2m的圓柱B恰好能放置在凹槽中,其截面圖如圖所示,圓心與二者接觸的左端點連線跟豎直方向夾角θ=30°。一質(zhì)量為M的物體C通過跨過定滑輪的不可伸長的輕質(zhì)細繩與A相連,細繩伸直后由靜止釋放C,不計一切摩擦,A離定滑輪足夠遠,重力加速度為g,下列說法正確的是()A.若A、B能保持相對靜止,則細繩的張力大小為3B.若A、B能保持相對靜止,則A對B的作用力大小為2mg1+C.當M=(3+1)m時,B恰要從凹槽中滾出D.若θ=45°,則只要M足夠大,B一定可以從凹槽中滾出專題強化五動力學中的“傳送帶”模型(分值:100分)1~5題,每小題8分,共40分。A級基礎對點練對點練1水平傳送帶1.(多選)(2024·廣東汕頭一模)地鐵站用于安全檢查的裝置主要由水平傳送帶和X光透視系統(tǒng)兩部分組成,傳送過程傳送帶速度不變。假設乘客把物品輕放在傳送帶上之后,物品總會先、后經(jīng)歷兩個階段的運動,已知傳送帶長度為2.1m、速率為2m/s,g取10m/s2,物品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4,則()A.物品在傳送帶上運動的時間是1.3sB.物品做加速運動時,其速度有可能超過傳送帶速度C.物品越重,從傳送帶的左端運送到右端所需要的時間越長D.若僅使傳送帶的速率增大為原來的2倍,加速階段物品的位移增大為原來的4倍2.北京國際機場航站樓行李處理系統(tǒng)其中的一段如圖甲所示,水平傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,一小行李箱以初速度v0滑上水平傳送帶,從A點運動到B點的v-t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()A.小行李箱的初速度大小為2m/sB.傳送帶轉(zhuǎn)動的速度大小為6m/sC.A、B兩點間的距離為6mD.小行李箱與傳送帶的相對位移大小為2m對點練2傾斜傳送帶3.(多選)(2025·河南南陽高三期末)如圖甲所示,傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時針運行,現(xiàn)將一包裹輕輕放在最上端的A點,包裹從A點運動到最下端B點的過程中,加速度a隨位移x的變化圖像如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2,則下列說法正確的是()A.傳送帶與水平面的夾角為30°B.包裹與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4C.傳送帶運行的速度大小為6m/sD.包裹到B點時的速度為8m/s4.(多選)(2024·江西南昌模擬)如圖所示,一傳送帶傾斜放置,以恒定速率v順時針轉(zhuǎn)動。t=0時刻一物塊以初速度v0從A端沖上傳送帶,t=t0時刻離開傳送帶,則物塊速度隨時間變化的圖像可能是()A.A B.B C.C D.D5.(多選)如圖甲所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,在傳送帶上某位置輕輕放置一小滑塊,小滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ,小木塊速度隨時間變化關系如圖乙所示,若θ、g、v0、t0已知,則下列說法中正確的是()A.傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動B.μ=tanθ+vC.傳送帶的速度大于v0D.t0后一段時間內(nèi)滑塊加速度為2gsinθ-vB級綜合提升練6.(20分)如圖所示,傾角θ=37°的粗糙斜面的底端A與水平傳送帶相接觸,傳送帶正以v=4m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動,質(zhì)量為2kg的物體(可視為質(zhì)點)從斜面上O處由靜止下滑,經(jīng)過時間1.5s滑到斜面