【备战2025年高考】 高中物理一轮复习 运动和力的关系专题 第3章 　阶段复习(一)　力与直线运动（教师版+学生版）

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规范训练：
(2024·山东潍坊市模拟)如图所示，在水平地面上静置一质量M＝2 kg的长木板，在长木板左端静置一质量m＝1 kg的小物块A，在A的右边静置一小物块B(B表面光滑)，B的质量与A相等，A、B之间的距离L0＝5 m。在t＝0时刻B以v0＝2 m/s的初速度向右运动，同时对A施加一水平向右、大小为6 N的拉力F，A开始相对长木板滑动。t1＝2 s时A的速度大小为v1＝4 m/s，木板与地面间的动摩擦因数μ＝0.05，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2，求：
(1)物块A与木板间的动摩擦因数μA；
(2)已知t2＝2.5 s时两物块均未滑离长木板，求此时物块A、B间的距离x；
(3)当B滑到木板的右端时A、B恰好相碰，求木板长度L。
解题指导
答案 (1)0.4 (2)3.75 m (3)eq \f(7＋2\r(6),2) m
解析 (1)由运动学公式得v1＝a1t1，
解得a1＝2 m/s2，对A由牛顿第二定律得F－μAmg＝ma1，解得μA＝0.4。
(2)t2＝2.5 s时B运动的位移大小xB＝v0t2＝2×2.5 m＝5 m，t2＝2.5 s时A运动的位移大小xA＝eq \f(1,2)a1t22＝eq \f(1,2)×2×2.52 m＝6.25 m
t2＝2.5 s时A、B间的距离x＝L0＋xB－xA＝5 m＋5 m－6.25 m＝3.75 m。
(3)对木板由牛顿第二定律得
μAmg－μ(m＋m＋M)g＝Ma2，解得a2＝1 m/s2
设经过t′物块B滑到木板的右端时A、B恰好相碰，则eq \f(1,2)a1t′2＝L0＋v0t′，A到达木板右端，可得eq \f(1,2)a1t′2＝L＋eq \f(1,2)a2t′2，联立解得L＝eq \f(7＋2\r(6),2) m。
阶段复习练(一)
1．(2024·天津市第四十七中学期中)根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t＝0时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在0～50 s内潜艇竖直方向的v－t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。不计水的粘滞阻力，则( )
A．潜艇在t＝20s时下沉到最低点
B．潜艇竖直向下的最大位移为600 m
C．潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为3∶2
D．潜艇在0～20 s内处于超重状态
2.(多选)(2023·湖南怀化市期末)A、B两个物体v－t图像分别如图中a、b所示，图线a是抛物线，图线b是直线，抛物线顶点的横坐标为t1，0～t3时间内图线a、b与横轴围成的面积相等。下列说法正确的是( )
A．t2时刻A、B间距离一定最小
B．t2～t3时间内A的加速度一直小于B的加速度
C．0～t3时间内A的平均速度等于B的平均速度
D．t1～t3时间内A、B的位移大小之比为2∶3
3.(2024·山东济宁市期中)如图所示，倾角为θ，质量为M的斜面体置于粗糙的水平地面，质量为m的物体静止在斜面上。对物体施加沿斜面向下的力F使其匀速下滑，增大F使物体加速下滑。物体沿斜面匀速下滑和加速下滑时，斜面体始终保持静止。比较物体匀速下滑和加速下滑两个过程，下列说法正确的是( )
A．物体在加速下滑时，物体与斜面体之间的摩擦力较大
B．物体在匀速和加速下滑时，地面与斜面体之间的摩擦力不变
C．物体在匀速下滑时，物体对斜面体的压力较小
D．物体在加速下滑时，地面对斜面体的支持力较大
4.如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部以一定初速度匀速滑下。若保持两木棍倾角不变，忽然将两棍间的距离减小后固定不动，变动时间忽略不记，则水泥圆筒在两木棍上将( )
A．仍匀速滑下 B．匀减速下滑
C．匀加速下滑 D．可能忽然静止
5.(2024·新疆百师联盟联考)如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀减速直线运动，在速度减为0的过程中，前2 s内和最后2 s内的位移大小分别为2.5 m、2 m，则在该运动过程中( )
A．小球的初速度大小为4 m/s
B．小球的加速度大小为2 m/s2
C．小球的运动时间为2.25 s
D．小球的运动时间为3 s
6．图甲是工人把货物运送到房屋顶端的场景，简化图如图乙所示，绳子跨过定滑轮拉动货物A，沿倾角为θ的玻璃棚缓慢向上移动，忽略货物所受摩擦阻力，则下列说法正确的是( )
A．货物A对玻璃棚的压力不变
B．货物A对玻璃棚的压力越来越大
C．绳子的拉力越来越大
D．绳子的拉力越来越小
7.(2024·广东省六校联考)如图所示，两个长度相同的轻绳在中点处垂直交叉形成一个“绳兜”，重力为G的光滑球静置于“绳兜”中。绳端挂于O点静止，A、B、C、D为每根绳与球面相切的点，OA＝OB＝OC＝OD＝2R，R为球的半径，则OA绳中的拉力大小为( )
A.eq \f(\r(5),8)G B.eq \f(\r(5),4)G C.eq \f(\r(3),6)G D.eq \f(1,4)G
8.(2024·海南省一模)如图，质量分别为m和2m的方形物体A和B在水平恒力F作用下，沿光滑水平面向右运动，A刚好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则A、B间的动摩擦因数为( )
A.eq \f(mg,F) B.eq \f(2mg,F) C.eq \f(3mg,2F) D.eq \f(3mg,4F)
9.(2024·山西省联考)如图所示，倾角为θ的传送带始终以5 m/s的速度顺时针匀速运动，一质量为1 kg的物块以10 m/s的速度从底端冲上传送带，恰好能到达传送带顶端。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，取重力加速度大小g＝10 m/s2，sin θ＝0.6，物块从传送带底端运动到顶端的时间为( )
A．1.0 s B．1.5 s C．2.5 s D．3.0 s
10.(2023·江苏卷·11)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块( )
A．受到的合力较小
B．经过A点的动能较小
C．在A、B之间的运动时间较短
D．在A、B之间克服摩擦力做的功较小
11.(2024·天津市第二南开中学期中)四旋翼无人机如图所示，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用。一架质量m＝2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝42 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f＝6 N。g取10 m/s2。
(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在t＝6 s时无人机离地面的高度h；
(2)若无人机悬停在距离地面高度H＝84 m处时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落，若坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动并提供向上最大升力。若着地速度为零，求无人机从开始下落过程中的最大速度vm的大小。
12.(2024·黑龙江齐齐哈尔市期中)如图所示，质量为m1＝1 kg、长L＝1.75 m的木板(厚度不计)静止在水平地面上，质量为m2＝2 kg的小物块(可看成质点)以初速度v0＝5 m/s从左端滑上木板。已知木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.2，小物块与木板和地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.4，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)小物块滑离木板的时间；
(2)小物块离开木板后，通过计算判断木板与小物块是否发生碰撞。
关键表述
关键表述解读
B表面光滑，在t＝0时刻B的初速度v0＝2 m/s
B做匀速直线运动，对木板无摩擦力
对A施加一水平向右、大小为6 N的拉力F，A开始相对长木板滑动。t1＝2 s时A的速度大小为v1＝4 m/s
A做匀加速直线运动，受力分析，利用牛顿第二定律可求得动摩擦因数
A、B之间的距离L0＝5 m，已知t2＝2.5 s时两物块均未滑离长木板，求此时物块A、B间的距离x
B做匀速直线运动，A做匀加速直线运动，A、B之间的初始距离L0＝5 m，满足xA＋x＝xB＋L0关系
木板与地面间的动摩擦因数μ＝0.05
对木板受力分析，确定木板静止还是做匀加速直线运动
当B滑到木板的右端时A、B恰好相碰
A与物块B相遇时，位移关系为xA＝xB＋L0；A、B到达木板右端时，位移关系为xA＝x板＋L，L为木板长度