運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系-2020-2024年高考物理試題分類(lèi)匯編（解析版）

4<03運(yùn)劭與力的關(guān)東

五年考情-探規(guī)律

考點(diǎn)五年考情（2020-2024）命題趨勢(shì)

2020年浙江卷；牛頓運(yùn)動(dòng)定律作為高中物理

的核心知識(shí)之一，未來(lái)的命題趨勢(shì)

考點(diǎn)1牛頓第2022年浙江卷；

變化不會(huì)很大，更注重聯(lián)系生活實(shí)

一定律（慣性）

2023年浙江卷等際及考查學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。

1.運(yùn)動(dòng)和受力作為動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容，

2020年浙江卷；既適用于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，又適用于曲線(xiàn)

考點(diǎn)2牛頓第運(yùn)動(dòng)，考查的關(guān)鍵點(diǎn)在于利用牛頓

2021年遼寧卷、北京卷、湖南卷；

二定律與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)定律使研究對(duì)象表面的運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)（含實(shí)驗(yàn)）2022年浙江卷、遼寧卷、山東卷等規(guī)律和背后的受力規(guī)律匹配；命題

多以生活和科受中的各類(lèi)情境為

弓I,融合典型模型、邏輯推理，學(xué)

2020年山東卷；

方法等考查知識(shí)、能力和素養(yǎng)。

2021全國(guó)乙卷；

2.動(dòng)力學(xué)部分的考題多涉及實(shí)際

牛頓第二定律

2022全國(guó)乙卷、河北卷；的情境和圖像，主要有兩個(gè)關(guān)鍵考

的應(yīng)用

查點(diǎn)，一是從情境和圖像中提取有

2023年遼寧卷等

效的信息，通過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定律構(gòu)建

方程，進(jìn)而求解相關(guān)的物理量；二

是從信息中剝離有效的物理模型，

2021年河北卷;利用學(xué)過(guò)的已知模型和方法解決

未知的問(wèn)題。

力學(xué)單位制2022年浙江等

3.動(dòng)力學(xué)部分較復(fù)雜的考點(diǎn)集中

在多物體多過(guò)程問(wèn)題，例如連接體

問(wèn)題、板塊問(wèn)題等，主要有兩個(gè)關(guān)

鍵考查點(diǎn)，一是選擇合適的研究對(duì)

象，合理利用整體法與隔離法判斷

物體受力和運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；二是有效

地拆分物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，尋找解題

的突破點(diǎn)和關(guān)聯(lián)點(diǎn)，大膽假設(shè)未知

量，通過(guò)方程思想處理問(wèn)題。

4.國(guó)際單位制主要考查對(duì)物理量

定義的記憶、理解和推導(dǎo)，要求掌

握7個(gè)國(guó)際基本物理單位物理意義

的同時(shí)，也要掌握基本單位和其他

相關(guān)單位的推導(dǎo)，規(guī)范定義并正確

使用單位。

分考點(diǎn)?精準(zhǔn)練1

考點(diǎn)01牛頓第一定律

1.（2020?浙江7月選考?2）如圖1所示，底部均有4個(gè)輪子的行李箱a豎立、。平臥放置在公交車(chē)上，箱

子四周有一定空間.當(dāng)公交車(chē)（）

圖1

A.緩慢起動(dòng)時(shí)，兩只行李箱一定相對(duì)車(chē)子向后運(yùn)動(dòng)

B.急剎車(chē)時(shí)，行李箱a一定相對(duì)車(chē)子向前運(yùn)動(dòng)

C.緩慢轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩只行李箱一定相對(duì)車(chē)子向外側(cè)運(yùn)動(dòng)

D.急轉(zhuǎn)彎時(shí)，行李箱6一定相對(duì)車(chē)子向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【解析】a行李箱與車(chē)廂底面接觸的為4個(gè)輪子，而6行李箱與車(chē)廂底面接觸的為箱體平面.緩慢起動(dòng)時(shí)，

加速度較小，兩只行李箱所受靜摩擦力可能小于最大靜摩擦力，故兩只行李箱可能相對(duì)公交車(chē)靜止，不會(huì)

向后運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；急剎車(chē)時(shí)，a、6行李箱由于慣性，要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但a行李箱與車(chē)廂底面

的摩擦為滾動(dòng)摩擦，比較小，故a行李箱會(huì)向前運(yùn)動(dòng)，6行李箱可能靜止不動(dòng)，也可能向前運(yùn)動(dòng)，故B正確;

緩慢轉(zhuǎn)彎時(shí)，向心加速度較小，兩只行李箱特別是6行李箱所受靜摩擦力可能足以提供向心力，則6行李

箱可能相對(duì)公交車(chē)靜止，不一定相對(duì)車(chē)子向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；急轉(zhuǎn)彎時(shí)，若行李箱b所受靜摩擦力不

足以提供向心力時(shí)會(huì)發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤.

2.（2022?浙江6月選考?2）下列說(shuō)法正確的是（）

A,鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度不變

B.足球下落過(guò)程中慣性不隨速度增大而增大

C.乒乓球被擊打過(guò)程中受到的作用力大小不變

D.籃球飛行過(guò)程中受到空氣阻力的方向與速度方向無(wú)關(guān)

【答案】B

【解析】鏈球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度方向在改變，A錯(cuò)誤；慣性只與質(zhì)量有關(guān)，則足球下落過(guò)程中

慣性不隨速度增大而增大，B正確；乒乓球被擊打過(guò)程中受到的作用力隨著形變量的變化而變化，C錯(cuò)誤；

籃球飛行過(guò)程中受到空氣阻力的方向與速度方向相反，D錯(cuò)誤.

3.（2023?浙江6月選考?2）在足球運(yùn)動(dòng)中，足球入網(wǎng)如圖所示，則（）

A.踢香蕉球時(shí)足球可視為質(zhì)點(diǎn)

B.足球在飛行和觸網(wǎng)時(shí)慣性不變

C.足球在飛行時(shí)受到腳的作用力和重力

D.觸網(wǎng)時(shí)足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對(duì)足球的力

【答案】B

【解析】在研究如何踢出香蕉球時(shí)，需要考慮踢在足球上的位置與角度，所以不可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)，

故A錯(cuò)誤；慣性只與質(zhì)量有關(guān)，足球在飛行和觸網(wǎng)時(shí)質(zhì)量不變，則慣性不變，故B正確；足球在飛行時(shí)腳

已經(jīng)離開(kāi)足球，故在忽略空氣阻力的情況下只受重力，故c錯(cuò)誤；觸網(wǎng)時(shí)足球?qū)W(wǎng)的力與網(wǎng)對(duì)足球的力是

相互作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)02牛頓第二定律與直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

1.(2022?浙江6月選考?19)物流公司通過(guò)滑軌把貨物直接裝運(yùn)到卡車(chē)中，如圖所示，傾斜滑軌與水平

面成24°角，長(zhǎng)度4=4m,水平滑軌長(zhǎng)度可調(diào)，兩滑軌間平滑連接.若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開(kāi)始下

2.

滑，其與滑軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃=,,貨物可視為質(zhì)點(diǎn)(取cos24°=0.9,sin24°=0.4,重力加速

度g=10m/s2).

⑴求貨物在傾斜滑軌上滑行時(shí)加速度a的大??；

⑵求貨物在傾斜滑軌末端時(shí)速度/的大小；

⑶若貨物滑離水平滑軌末端時(shí)的速度不超過(guò)2m/s,求水平滑軌的最短長(zhǎng)度/2.

【答案】(1)2m/s2(2)4m/s(3)2.7m

【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律可得

儂sin24°—〃儂cos24°—max

代入數(shù)據(jù)解得4=2m/s2

⑵根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v=2^

解得卜=4m/s

(3)根據(jù)牛頓第二定律有〃儂=儂2

2-

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有Kiaxv——2乃2/2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得12=2.7m.

2.(2020■浙江7月選考?19)如圖1甲所示，有一質(zhì)量/77=2OOkg的物件在電機(jī)的牽引下從地面豎直向上

經(jīng)加速、勻速、勻減速至指定位置.當(dāng)加速運(yùn)動(dòng)到總位移的工時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得電機(jī)的牽引力隨時(shí)間變化的

4

尸一t■圖線(xiàn)如圖乙所示，t=34s末速度減為0時(shí)恰好到達(dá)指定位置.若不計(jì)繩索的質(zhì)量和空氣阻力，求物

件

F/N

2000

1975

2634〃s

乙

圖1

⑴做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向；

⑵勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小；

⑶總位移的大小.

【答案】（1）0.125m/s2豎直向下（2）1m/s（3）40m

【解析】（1）由題圖可和，物件在0?26s時(shí)間內(nèi),物件勻速運(yùn)動(dòng)，26?34s時(shí)間內(nèi)，物件勻減速運(yùn)動(dòng)，在

勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,

由牛頓第二定律有mg—F=ma

則a=g—￡=0.125m/s）方向豎直向下

m

（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v=at2=lm/s

⑶由題圖乙可知，勻速上升的位移力i=%=26m

勻減速上升的位移為2=/2=4m

由題意可知h\+h=-h,

24

所以物件的總位移大小分=40m

3.（2022?遼寧高考卷?7）如圖所示，一小物塊從長(zhǎng)1m的水平桌面一端以初速度比沿中線(xiàn)滑向另一端,

經(jīng)過(guò)1s從另一端滑落.物塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，g取10m/s2.下列g(shù)、〃值可能正確的是（）

A.ub=2.5m/sB.刈=1.5m/s

C.〃=0.28D.〃=0.25

【答案】B

--XPb+V

【解析】物塊沿中線(xiàn)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則由題知x=lm,t=\s,r>0,代入數(shù)據(jù)有的<2

m/s,對(duì)物塊由牛頓第二定律有ma=—Nmg,又v—vo—2ax,整理有vb2—2ligx—v>0,則〃〈0.2,故選

B.

4.(2021?遼寧卷73)機(jī)場(chǎng)地勤工作人員利用傳送帶從飛機(jī)上卸行李.如圖所示，以恒定速率％=0.6m/s

運(yùn)行的傳送帶與水平面間的夾角a=37°,轉(zhuǎn)軸間距￡=3.95m.工作人員沿傳送方向以速度^=1.6m/s

從傳送帶頂端推下一件小包裹(可視為質(zhì)點(diǎn)).小包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.8.取重力加速度3=10

m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)小包裹相對(duì)傳送帶滑動(dòng)時(shí)加速度的大小a;

(2)小包裹通過(guò)傳送帶所需的時(shí)間t.

【答案】(1)0.4m/s2(2)4.5s

【解析】(1)小包裹的初速度皈大于傳送帶的速度匕，所以開(kāi)始時(shí)小包裹受到的傳送帶的摩擦力沿傳送帶向

上，因?yàn)樾“芑瑒?dòng)摩擦力大于重力沿傳送帶方向上的分力，即衣磔cos"儂sin9,所以小包裹與

傳送帶共速后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至傳送帶底端，根據(jù)牛頓第二定律可知〃小。s9—mgsin9=ma

解得a=0.4m/s2

(2)根據(jù)(1)可知小包裹開(kāi)始階段在傳送帶上做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，

V2—V\1.6-0.6

用時(shí)匕=一~Ls=2.5s

a0.4

在傳送帶上滑動(dòng)的距離為

玖+吸0.6+1.6

x\――--1\=-------X2.5m=2.75m

-一一L-X\3.95—2.75

共速后，勻速；IS動(dòng)的時(shí)間為t=----=---Z—;----s=2S

2V\0.6

所以小包裹通過(guò)傳送帶所需的時(shí)間為t=ti+友=4.5s.

5.(2021,北京高考真題75)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操

作、數(shù)據(jù)分析等.例如：

⑴實(shí)驗(yàn)儀器.用游標(biāo)卡尺測(cè)某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示.則該金屬管的內(nèi)徑為mm.

3主尺4cm

h□iJiihi

IIIIIpIIII

°游標(biāo)尺10

甲

⑵數(shù)據(jù)分析.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的紙帶上打點(diǎn)，其中一部分如圖乙所示，8、C、〃為

紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz

的交流電源上.貝U打C點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的速度%=m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）.

乙

⑶實(shí)驗(yàn)原理.圖丙為“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車(chē)做

勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合力.實(shí)驗(yàn)中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量力比小車(chē)質(zhì)量〃小得多.請(qǐng)分析說(shuō)

明這個(gè)要求的理由.________________________________________

丙

【答案】⑴31.4（2）0.44

⑶見(jiàn)解析

【解析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，可知內(nèi)徑為

31m+4X0.1mm=31.4mm

⑵每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5個(gè)間隔；故兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為7=5X0.02s=0.1

s

勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中一段時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，則有vc=~o.44m/s

⑶設(shè)繩的拉力為用小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為a對(duì)桶和砂，有儂一片=儂

對(duì)小車(chē)，有R=Ma

/日M

倚用=而儂

小車(chē)受到細(xì)繩的拉力后等于小車(chē)受到的合力F,

M1

即分=----mg

,m

1+M-

可知，只有桶和砂的總質(zhì)量〃比小車(chē)質(zhì)量〃小得多時(shí)，才能認(rèn)為桶和砂所受的重力儂等于使小車(chē)做勻加速

直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合力F.

6.（2021"湖南高考真題?11）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系.主要

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

圖3

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量墊塊厚度力，示數(shù)如圖2所示，h=cm;

⑵接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平；

⑶在右支點(diǎn)下放一墊塊，改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度；

(4)在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個(gè)數(shù)〃和滑塊對(duì)應(yīng)的加速度a;

⑸在右支點(diǎn)下增加墊塊個(gè)數(shù)(墊塊完全相同)，重復(fù)步驟(4),記錄數(shù)據(jù)如下表:

n123456

a/(m?s2)0.0870.1800.2600.4250.519

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖3上描點(diǎn)，繪制圖線(xiàn).

如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是.?m/s7保留三位有效數(shù)字).

【答案】(1)1.02(5)見(jiàn)解析圖0.343(0.341-0.345)

【解析】(1)墊塊的厚度為

/i=1cm+2X0.1mm=1.02cm

⑸繪制圖線(xiàn)如圖;

根據(jù)mg,-j—ma

可知a與〃成正比關(guān)系，則根據(jù)圖像可知，斜率

解得a-0.343m/s2.

7.（2022?山東高考真題73）在天宮課堂中、我國(guó)航天員演示了利用牛頓第二定律測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn).受

此啟發(fā).某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無(wú)線(xiàn)加速度傳感器、輕彈簧和待測(cè)物體等器材設(shè)計(jì)了測(cè)量物體

質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示.主要步驟如下：

①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)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(dǎo)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(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于。點(diǎn).4點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為5.00

cm,拉動(dòng)滑塊使其左端處于4點(diǎn)，由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)；

④計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力尸、加速度a隨時(shí)間力變化的圖像，部分圖像如圖乙所示.

乙丙

回答以下問(wèn)題（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：

（1）彈簧的勁度系數(shù)為N/m.

⑵該同學(xué)從圖乙中提取某些時(shí)刻尸與a的數(shù)據(jù)，畫(huà)出a—尸圖像如圖丙中I所示，由此可得滑塊與加速度

傳感器的總質(zhì)量為kg.

⑶該同學(xué)在滑塊上增加待測(cè)物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，在圖丙中畫(huà)出新的a—片圖像“，則待測(cè)物體的質(zhì)

量為kg.

【答案】(1)12(2)0.20(3)0.13

【解析】（1）由題知，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于。點(diǎn)，A點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為5.00cm.拉動(dòng)滑塊使其左

端處于4點(diǎn)，由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí).結(jié)合題圖乙的?t圖像有

△x=5.00cm,戶(hù)=0.610N

F

根據(jù)胡克定律仁二

可得公=42N/m

（2）根據(jù)牛頓第二定律有F=ma

則a—尸圖像的斜率表示滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)題圖丙中I,則有

13.00-0一

一八公八

m0.60kg-5kg

則滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為m=0.20kg

1160—0

⑶滑塊上增加待測(cè)物體，同理，根據(jù)題圖丙中II,貝第丁=*3FkgT=3kg-1

mu.ou

則滑塊、待測(cè)物體與加速度傳感器的總質(zhì)量為

m1^0.33kg

則待測(cè)物體的質(zhì)量為△卬=〃-277=0.13kg.

考點(diǎn)03牛頓第二定律的應(yīng)用

1.（2022■全國(guó)乙卷高考真題?15）如圖，一不可伸長(zhǎng)輕繩兩端各連接一質(zhì)量為力的小球，初始時(shí)整個(gè)系

統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長(zhǎng)乙一大小為廠(chǎng)的水平恒力作用在輕繩的中點(diǎn)，方向與兩

3

球連線(xiàn)垂直.當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距或時(shí)，它們加速度的大小均為（）

□

5F2F3F3F

A—B—p——n------

8/77?5m8/7710/77

【答案】A

3

【解析】當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距m時(shí),如圖所示,

L

2

3￡

，—103

由幾何關(guān)系可知sinO=-=-

設(shè)繩子拉力為石，水平方向有2EcosO=F

5

解得R=屎F

對(duì)任意小球由牛頓第二定律有R=ma

解得a=—

Bm

故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.

2.（多選）（2022?河北高考真題?9）如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體戶(hù)和。用不可伸長(zhǎng)的輕繩

￡r

相連，懸掛在定滑輪上，質(zhì)量恤＞恤，1=0時(shí)刻將兩物體由靜止釋放，物體。的加速度大小為..7"時(shí)刻輕繩

突然斷開(kāi)，物體?能夠達(dá)到的最高點(diǎn)恰與物體。釋放位置處于同一高度，取t=0時(shí)刻物體?所在水平面為

零勢(shì)能面，此時(shí)物體。的機(jī)械能為￡重力加速度大小為g,不計(jì)摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn).下

列說(shuō)法正確的是（）

20

A.物體戶(hù)和。的質(zhì)量之比為1：3

B.21時(shí)刻物體。的機(jī)械能為￡

0.27■時(shí)刻物體。重力的功率為

D.27■時(shí)刻物體戶(hù)的速度大小為空?

【答案】BCD

【詳析】開(kāi)始釋放時(shí)物體。的加速度大小為毫

則有mg—Ft=mQ?導(dǎo)，F(xiàn)t—mpg=mp"備

aUU

解得代=,他9竺=；，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

3niQ2

在7時(shí)刻，兩物體的速度大小匕=斗，

〃上升的距離h尸為三T=咚,

236

2y2

輕繩斷后產(chǎn)能上升的高度為2=/=^^，

則開(kāi)始時(shí)只0豎直方向上的距離為力=々+益=等，

開(kāi)始時(shí)尸所處的水平面為零勢(shì)能面，則開(kāi)始時(shí)0的機(jī)械能￡=優(yōu)般="工，

從開(kāi)始到輕繩斷裂，輕繩的拉力對(duì)。做負(fù)功，大小為%=代打=竺十，

則繩斷裂時(shí)物體0的機(jī)械能

2rri.廠(chǎng)

,mQg1E

E'=E-WF=-=~,

F

此后物體0的機(jī)械能守恒，則在2T時(shí)刻物體0的機(jī)械能仍為］,選項(xiàng)B正確;

在27時(shí)刻，重物產(chǎn)的速度吸=n一g7=—-導(dǎo),

方向向下，此時(shí)物體戶(hù)重力的瞬時(shí)功率

,,mQg2gTmQgT3E

P^=mpg\v2\=—?—=-y-=^p

選項(xiàng)C、D正確.

3.（多選）（2023?湖南高考真題?10）如圖，光滑水平地面上有一質(zhì)量為2勿的小車(chē)在水平推力廠(chǎng)的作用

下加速運(yùn)動(dòng)。車(chē)廂內(nèi)有質(zhì)量均為加的A、B兩小球，兩球用輕桿相連，A球靠在光滑左壁上，B球處在車(chē)廂

水平底面上，且與底面的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，桿與豎直方向的夾角為e,桿與車(chē)廂始終保持相對(duì)靜止，假設(shè)

最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）

A.若B球受到的摩擦力為零，則尸=2儂tan6

B.若推力片向左，且tan則尸的最大值為2儂tan3

C.若推力尸向左，且〃<tan則尸的最大值為4儂（2〃-tan

D.若推力片向右，且tan3>2〃，則尸的范圍為4砥（tan。-2〃）《尸〈4儂（tan6+2//）

【答案】CD

【詳析】設(shè)桿所受的彈力為A,對(duì)小球A：豎直方向受力平衡，則桿水平方向的分力與豎直方向的分力滿(mǎn)

足丁=tan9,豎直方向扁=儂，則R=^tan9,若B球受到的摩擦力為零，對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律可

.<Ny

得Rx=ma,可得〃=Qan0,對(duì)小球A、B和小車(chē)整體根據(jù)牛頓第二定律分=4力女=4儂tan0,A錯(cuò)誤；若

推力/向左，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度向左，小球A所受向左的合力的最大值為&=^tan0,對(duì)小

球B,由于tan。W〃，小球B受到向左的合力的最大值/=〃（&+儂）一反三儂tan0,則對(duì)小球A,

根據(jù)牛頓第二定律可得爾=儂&,對(duì)系統(tǒng)整體根據(jù)牛頓第二定律—4儂皿，解得尸=4儂tan3,B錯(cuò)誤；

若推力尸向左，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度向左，小球A所受向左的合力的最大值為。，小

球B所受向左的合力的最大值或ax=（&+儂）?〃一人=2〃儂一儂tan夕，由于〃〈tan可知，

冗ax〈儂tan8,則對(duì)小球B,根據(jù)牛頓第二定律片ax=24儂一儂tan8=111amax,對(duì)系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律尸

=4小聯(lián)立可得少的最大值為尸=4儂（2〃一tan夕），C正確；若推力尸向右，根據(jù)牛頓第二定律可知系

統(tǒng)整體加速度向右，由于小球A可以受到左壁向右的支持力，理論上向右的合力可以無(wú)限大，因此只需要

討論小球B即可，當(dāng)小球B所受的摩擦力最大且向左時(shí)，小球B向右的合力最小，此時(shí)月in=Ax—（Ay+mg）

〃0—2tung,當(dāng)小球B所受摩擦力最大且向右時(shí)，小球B向右的合力最大，此時(shí)&x=Rx+（Ry

+儂）〃=儂1311Smg,對(duì)小球B根據(jù)牛頓第二定律有&n=3min,凡ax=3max,對(duì)系統(tǒng)整體根據(jù)牛頓第

二定律b=4儂，代入小球B所受合力范圍可得4儂（tan夕一2〃）儂（tan。+2〃），D正確。

4.（多選）（2024?黑吉遼高考真題?10）—足夠長(zhǎng)木板置于水平地面上，二者間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃。％=0

時(shí)，木板在水平恒力作用下，由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻，一小物塊以與木板等大、反向的速度從右端

滑上木板。已知/=0到1=42的時(shí)間內(nèi)，木板速度/隨時(shí)間t■變化的圖像如圖所示，其中g(shù)為重力加速度

大小。，=4%時(shí)刻，小物塊與木板的速度相同。下列說(shuō)法正確的是（）

A.小物塊在，=3%時(shí)刻滑上木板

B.小物塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為2〃

C.小物塊與木板的質(zhì)量比為3：4

D.t=41o之后小物塊和木板一起做勻速運(yùn)動(dòng)

【答案】ABD

【解析】由題圖可知，1=3%時(shí)木板的速度開(kāi)始減小，說(shuō)明小物塊在1=3%時(shí)刻滑上木板，A正確；由題

1

彳13

圖可知。?3%時(shí)間內(nèi)，木板的加速度為q=/-----=—圈，%=3灰時(shí)木板的速度為h=arx3t0=—

/Q22

31

由題意知，％=3灰時(shí)小物塊以速度v=-滑上木板，％=4%時(shí)小物塊的速度為設(shè)小物塊

v'—v

質(zhì)量為m,小物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃'，由牛頓第二定律可得，"'mg=m——，聯(lián)立解得

〃'=2〃，B正確；由題圖可知，0~34時(shí)間內(nèi)，對(duì)木板由牛頓第二定律可得，F(xiàn)-tjMg=Max,解得

31

37閘「入閘0

F=-pMg-3。~4小時(shí)間內(nèi)，木板的加速度大小------------=〃g,設(shè)木板的質(zhì)量為M,由牛

20

頓第二定律可得，jLi'mg-F+^M+m）g=Ma2,解得77z:"=l:2,C錯(cuò)誤；/二的）時(shí)，小物塊與長(zhǎng)木

3

板速度相等，小物塊和長(zhǎng)木板整體受到F和地面摩擦力/作用，f=]u（M+m）g=-^Mg,由于F和/相

等，方向相反，整體受力平衡，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，D正確。

5.（2021?全國(guó)乙卷高考真題?21）水平地面上有一質(zhì)量為巾1的長(zhǎng)木板，木板的左端上有一質(zhì)量為巾2的

物塊，如圖（a）所示。用水平向右的拉力廠(chǎng)作用在物塊上，尸隨時(shí)間力的變化關(guān)系如圖（6）所示，其中a、F2

分別為ti、I2時(shí)刻尸的大小。木板的加速度的隨時(shí)間；!?的變化關(guān)系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動(dòng)

摩擦因數(shù)為〃1，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2，假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加

速度大小為go則（）

m2（ml+m2）

A.&=〃1血19B.尸2=（42-%）。

m1

ml+m2

C.〃2>MiD.在。?12時(shí)間段物塊與木板