2020-2021学年新教材高中物理第5章单元综合练习含解析鲁科版必修第一册

第5章单元综合

专题突破专练

专题1分力、合外力、加速度和速度的关系

1.（2019•湖北武汉江岸区调研）如图5-1所示,老鹰沿虚线廨斜向下减速俯冲的过程中，空气

对老鹰的作用力可能是图中的（）。

图5-1

A.F、B.K

C.FaD.K

答案：B

解析：老鹰沿虚线腑做减速运动,合外力与初速度的方向相反，由受力分析可知,空气的阻力

与重力的合力方向与脉反向，因此空气对老鹰的作用力可能是题图中的尻B正确。

2.（2019•山东莱芜一中质检）雨滴从空中由静止落下，若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度

的增大而增大，图5-2中能大致反映雨滴运动情况的是（）=

图5-2

答案：C

解析：对雨滴进行受力分析可得m▽Ema,可知随雨滴速度的增大,雨滴做加速度减小的加速

运动。

3.（2019•山东城阳一中质检）让钢球从某一高度竖直落下进入透明液体中，如图5-3表示的是

闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置。则下列说法正确的是（）o

图5-3

A.钢球进入液体中先做加速运动,后做减速运动

B.钢球进入液体中先做减速运动,后做加速运动

C.钢球在液体中所受的阻力先大于重力,后等于重力

D.钢球在液体中所受的阻力先小于重力,后等于重力

答案：C

解析：由题图可知,钢球先做减速运动,后做匀速运动,选项A、B均错误；由运动情况可知受力

情况,故选项C正确,选项D错误。

4.（2019•山东日照调研）（多选）如图5-4所示,一木块在光滑水平面上受一恒力尸作用,前方

固定一足够长的弹簧,则当木块接触弹簧后（）。

图5-4

A.木块立即做减速运动

B.木块在一段时间内速度仍可增大

C.当月等于弹簧弹力时,木块速度最大

D.弹簧压缩量最大时,木块加速度为零

答案：BC

解析：木块接触弹簧后向右运动,弹力逐渐增大,开始时恒力/大于弹簧弹力,合外力方向水平

向右,与木块速度方向相同,木块速度不断增大,A项错误,B项正确；当弹力增大到与恒力厂相

等时,合力为零,速度增大到最大值,C项正确;之后木块由于惯性继续向右运动,但合力方向与

速度方向相反,木块速度逐渐减小到零,止匕时,弹力大于恒力F,加速度大于零,D项错误。

5.（2019•山东即墨一中月考）（多选）如图5-5所示,一轻质弹簧竖直放在水平地面上,小球由

弹簧正上方某高度自由落下,与弹簧接触后,开始压缩弹簧,整个过程中弹簧处于弹性限度内，

那么在小球压缩弹簧的过程中，下列说法正确的是（）o

图5-5

A.小球一直做减速运动,直到速度为零

B.小球速度先增大,后减小,直到减为零

C.小球加速度先减小,后增大

D.小球加速度先增大,后减小

答案：BC

解析：小球压缩弹簧过程受两个力，重力侬和竖直向上的弹力4而。当小球重力大于弹簧的

弹力时，小球的加速度a=/—,方向竖直向下，小球做加速度减小的加速运动,速度不断增大，

直到侬=4玉时,加速度为零,速度最大;接下来弹簧的弹力大于重力,加速度a=—飞,大小不断

增大,方向竖直向上，速度不断减小,直到速度为零，知B、C正确,A、D错误。

6.（2019•湖南长沙中学月考）一物体放在光滑水平面上,若物体仅受到沿水平方向的两个力E

和用的作用。在两个力开始作用的第1s内物体保持静止状态，已知这两个力随时间的变化情

况如图5-6所示，则（）。

图5-6

A.在第2s内，物体做加速运动,加速度减小,速度增大

B.在第3s内，物体做加速运动,加速度增大,速度减小

C.在第4s内，物体做加速运动,加速度减小,速度增大

D.在第6s内，物体处于静止状态

答案：C

解析：第1s内，物体保持静止状态，说明R和用的合力为零，即R和兆大小相等。第2s与

第3s内，合力从零逐渐增大,物体做加速度增大的加速运动。第4s与第5s内，合力由最大

值开始减小,但物体仍做加速运动,加速度逐渐减小。到第5s末,速度达到最大值。第6s内，

合力为零，物体匀速运动。故选项C正确。

7.（2019•山东宁阳一中月考）（多选）如图5-7甲所示,静止在水平地面上的物块4受到水平拉

力尸的作用，尸与时间t的关系如图5-7乙所示,设物块与地面之间的最大静摩擦力儿大小与

滑动摩擦力大小相等,则下列说法中正确的是（）。

图5-7

A.而时间内加速度最小B.友时刻加速度最小

C.大3时刻物块的速度最大D.友时刻物块的速度最大

答案：AD

解析：在友时间内物块保持静止,所以物块的加速度为零,即A正确；心时刻物块加速度最大，

在G时刻物块做减速运动,加速度不为零,所以B、C错误;在友时刻物块的加速度为零,速度最

大，所以D正确。

8.（2019•山东沂水一中月考）（多选）一质点在外力作用下做直线运动,其速度丫随时间大变化

的图像如图5-8所示。在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有

（）。

A.tlB.方2C.方3D.14

答案：AC

解析：已知质点在外力作用下做直线运动，根据它的速度一时间图像可知，当斜率和速度同为

正或同为负时，质点所受合外力的方向与速度方向相同，即右时刻和友时刻。

9.（2019•山东荣成一中月考）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从

几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力厂的大小随时间t变化的情

况如图5-9所示。将蹦极过程简化为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦

极过程中的最大加速度约为（）。

图5-9

A.gB.2gC.3gD.4g

答案：B

解析：从题图可知，当人最后不动时,绳上的拉力为^尻即崂A,最大拉力为讽因此最大加速

度就R-m炉ma,解得a=2g,B项正确。

5

专题2牛顿运动定律的瞬时性

10.（2019•上海七宝中学月考）（多选）如图5-10所示，物块a、。和c的质量相同，a和枚6和

c之间用完全相同的轻弹簧S和星相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点0。整个系统处于

静止状态。现将细线剪断，将物块a的加速度的大小记为孙S和星相对于原长的伸长量分别

记为△匕和重力加速度大小为g。在剪断的瞬间（）»

O

图5-10

A.ai=3gB.ai=0

C.A£1=2AUD.AAU

答案：AC

解析：剪断细线前，把a、b、c看成整体，细线上的拉力为斤3侬。因在剪断瞬间，弹簧未发生

突变，因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同。则将细线剪断瞬间，对a隔离进行受

力分析，由牛顿第二定律得3磔得ai=3g,A正确,B错误；由胡克定律知2mg^kR晨,mg^k^U,

所以△32A%,C正确,D错误。

11.（2019•湖南永州四中单元考）如图5T1所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4

间用轻质弹簧相连,物块1、3的质量为m,2、4的质量为M,两个系统均置于水平位置的光滑木

板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4

的加速度大小分别为a、az、a3,ao重力加速度大小为g,则有（）o

图5-11

A.囱二为二由二&二0

B.功二/二&=&二g

C.Hl二82二g33=0,为二---g

D.ai=g,为二一^―g,33=0,a^—^—g

答案：c

解析：在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各

自重力,所以由牛顿第二定律知&=az=g;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹

簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg,因此物块3满足mg=F,a3=0;

由牛顿第二定律得物块4满足&=^—=」名所以选项C正确。

12.（2019•江苏南通模拟）（多选）如图5-12所示,4彳两球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角

为e的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面。在细线被烧断的瞬间，下列说法正

确的是（）。

图5-12

A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为外in9

B.8球的受力情况未变,瞬时加速度为零

CJ球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2等in0

D.弹簧有收缩的趋势,8球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零

答案：BC

解析：设弹簧的弹力大小为月由平衡条件可知，尸耍in9,烧断细线瞬间，弹簧弹力不变，故

6球受力情况不变,加速度为零,B正确,A、D错误；以/为研究对象，由牛顿第二定律可得

F+mgsin解得&=2gsind,C正确。

13.（2019•河南南洋质检）（多选）在动摩擦因数〃=0.2的水平面上有一个质量为犷2kg的小

球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成9=45。角的不可伸长的轻绳一端相连，如图5T3所示,

此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间,取齐10

m/s；下列说法正确的是（）。

A.此时轻弹簧的弹力大小为20N

B.小球的加速度大小为8m/s2,方向向左

C.若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2,方向向右

D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度为零

答案：ABD

解析：未剪断轻绳时，水平面对小球的弹力为零，小球受到重力侬、轻绳的拉力R和弹簧的弹

力户作用而处于平衡状态。根据平衡条件得竖直方向上有欧os"侬'，水平方向上有esin

9=F,解得弹簧弹力尸侬tan。=20N,A正确;剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡,即水平面支

持力R=mg,水平方向上弹簧的弹力保持不变，由牛顿第二定律得小球的加速度

a=—^=型军竺m/sMm/s；方向向左,B正确；当剪断弹簧的瞬间，小球只受地面支持力和

重力作用，且二力平衡,加速度为零,C错误,D正确。

专题3局部与整体

14.如图5-14所示,在光滑的水平面上有一段长度为L、质量分布均匀的绳子在水平向左的恒

力户作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子右端的距离为用记该处的绳子张力大小

为7；则图5-15中能正确描述7与x之间关系的图像是（）。

图5-14

答案：A

解析：设单位长度的绳子质量为出则长度为x的这段绳子的质量为刀汲。由整体法有后上汲a,

隔离长度为x的这段绳子,有l^xnta,联立两式得六一EA正确。

15.（经典全国卷II）（多选）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。

当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某相邻车厢的挂钩户和0间

的拉力大小为户;当机车在西边拉着车厢以大小为京的加速度向西行驶时，户和0间的拉力大小

仍为凡不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）。

A.8B.10C.15D.18

答案：BC

解析：设该列车厢与户相连的部分为户部分,与0相连的部分为0部分,设该列车厢有〃节,Q

部分为n节,每节车厢质量为m,当加速度为a时,对。有六mma;当加速度为Q时,对P有

O.

F=（/2-721）n^a,联立得2/F5T?IO当m=2,a=4,加=6时,炉5,TFIO,炉15,由题中选项得该列车厢节数

可能为10或15,选项B、C正确。

16.（2019•湖北麻城一中单元检测）如图5-16甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为必和2m

的物块46用轻质弹簧相连,两个物块与水平面间的动摩擦因数相同。当用水平力尸作用于8

上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为xi。如图5-16乙所示,当用同样大小的力F

竖直加速提升两物块时,弹簧的伸长量为X2,则不：兹等于（）。

AB

7r7777r7r777777^77777r7r777777

甲

图5-16

A.1：1B.1：2C.2：1D.2：3

答案：C

解析：水平拉动时，对46整体，利用牛顿第二定律有产〃（研2〃）炉3切物对物体力有

kxi~N啥ma、可得XF1;竖直提升时,对整体有尸3侬=3征&,对物体A有kx9rmg=mai,乃=」,故

Xi为=1：1,A项正确。

17.物体6放在物体力上,46的上下表面均与斜面平行,如图5-17所示,当两者以相同的初速

度沿粗糙固定斜面。一起向上做匀减速运动时（）。

图5-17

A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上

B./受到方的摩擦力沿斜面方向向下

C.A8之间的摩擦力为零

D.A6之间是否存在摩擦力取决于/、6表面材料的性质

答案:BC

解析：设/与斜面间的动摩擦因数为〃，则整体向上滑动时加速度为a=min9+ugeos9,

对物体B,仅由重力产生的加速度为a=^sin3,&<a,说明物体6受到物体A对其沿斜面向下

的静摩擦力，即A受到8对它沿斜面向上的静摩擦力,且静摩擦力产生的加速度为ugcos0,

故A正确。

18.如图5-18所示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一质量为m的平盘,盘中放有物体,质量为m,

当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了£,今向下拉盘使弹簧再伸长△£而停止，然后松

手放开,求松开手的瞬间盘对物体的支持力。

图5-18

答案：当盘静止时，由平衡条件有k厂此即mg,

当向下拉△/时，拉力设为£由平衡条件知k（L+AZ）=nhg+mg+F,

松手瞬间,系统受到的合外力为F,

由牛顿第二定律有尸（0+）a,

隔离物体0,由牛顿第二定律有Ermg=ma,

解得A=(l4----)侬。

19.(2019•湖北黄冈调考)如图5T9所示，斜面倾角为夕，木板8左侧固定一竖直挡板G球/

放在木板与挡板间,球A的质量为m,不计球A的所有摩擦,木板6与斜面间的动摩擦因数为n,

将木板8与球/由静止释放，已知重力加速度为名〃〈taneQ求：

(1)小球与木板一起下滑的加速度大小；

答案：对4B、，整体由牛顿第二定律有

^-3pmgcos9=3ma、

解得a=等in。一〃机os。。

(2)下滑时小球A对木板B的压力大小。

答案：隔离小球A,设8对小球的弹力为反。对小球的弹力为瓜

由牛顿第二定律有Rgsin9-Ficos9=ma,

R=mgcosG+Fisin9,

解得FFlimg,Fi=nigcos9+Li侬sin9,

由牛顿第三定律知球对木板B的压力

F=Fi=mgcos9+口mgsin0。

20.(2019•湖北麻城一中单元检测)如图5-20所示，光滑水平面上有一带轻质滑轮的小车工

小车上的物体A用绕过定滑轮的轻绳与物体6相连,物体A与滑轮间的绳是水平的,用一水平

向左的拉力户作用在物体/上，使4B、C保持相对静止一起向左做匀加速直线运动，已知物

体/、B、。的质量均为见不计一切摩擦,重力加速度为g,求拉力尸的大小。

答案：设绳的拉力为T,加速度为a。利用牛顿第二定律,对物体A有F-T=ma,

对整体有R3ma,

联立解得F2ma。

设绳与竖直方向的夹角为a,以物体6为研究对象,利用牛顿第二定律,

水平方向：心in。=侬,竖直方向：Tbosa-mg,

解得f=（mg）2+（ma）",

联立解得a=，g,F=y/3mgo

专题4静摩擦力的被动性

21.（2019•湖北麻城一中月考）如图5-21所示是一辆装载有一个长方体木箱的卡车，木箱与底

板之间的动摩擦因数为〃=0.5,卡车正沿平直的公路以L15m/s的速度匀速行驶,因前面出现

紧急情况,司机立即刹车,刹车过程中若木箱相对于卡车不发生相对滑动,则卡车制动的时间

应大于（）。

__木箱

图5-21

A.1sB.2sC.3sD.4s

答案：C

解析：木箱是靠静摩擦力提供制动力，木箱减速的最大加速度年〃炉5m/s；所以卡车刹车时

加速度应小于或等于5m/s2,则刹车时间最短为仁一=3s,故C正确。

22.（2019•上海市北中学单元检测）如图5-22所示,质量为1kg的木块/与质量为2kg的木

块6叠放在水平地面上,/、8间的最大静摩擦力为2N,8与地面间的动摩擦因数为0.2。己知

重力加速度取10m/s2,若用水平力/作用于8,使8从物体A下滑出来,则力户应满足（）o

图5-22

A.312NB.£>10N

C.F>9ND.F>6N

答案：A

解析：要使6从/下滑出来,即物体B比物体A速度大,应使物体B的加速度大于物体A的加

速度。当48间有最大静摩擦力时,物体A的加速度最大，由牛顿第二定律知,最大加速度为2

m/s2,对A.6整体应用牛顿第二定律有F-n（㈤+加5=（如+如）a,解得412N,使6从物体A下滑

出来的条件是冷12凡八正确,8、C、D错误。

23.（2019•上海交大附中质检）（多选）如图5-23所示，光滑水平面上放置质量分别为〃、20和

3m的三个木块,其中质量为2〃和3必的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉

力为九现用水平拉力尸拉其中一个质量为30的木块，使三个木块以同一加速度运动,则以下

说法正确的是（）=

图5-23

A.质量为2m的木块受到五个力的作用

B.当尸逐渐增大到7时,轻绳刚好被拉断

C.当户逐渐增大到7时,轻绳还不会被拉断

D.轻绳刚要被拉断时,质量为力和2m的木块间的摩擦力为"

答案：AC

解析：质量为〃和2m的木块之间有摩擦力,质量为m的木块由静摩擦力提供加速度,质量为2m

的木块共受五个力:摩擦力、重力、压力、支持力、拉力,A正确；当拉力47时,整体加速度为

a=—,隔离后两个木块,绳子拉力Fk3ma=Q所以绳子不会拉断,B错误；同理,C正确;绳子刚被

拉断时,后两木块加速度为隔离⑷物体,后a炉E，D错误。静摩擦力的被动性和整体法与

隔离法常常结合起来考查。

24.（2019•浙江富阳中学月考）如图5-24所示，光滑水平面上放置质量分别为〃和2勿的四个

木块4B、C、D,其中/、C两木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是〃侬。

现用水平拉力尸拉〃木块，使四个木块以同一加速度运动,则4C间轻绳的最大拉力为（）»

2叫丁|2mJ//-F

图5-24

A.——D.3umg

答案：C

解析：设整体加速度为a,对6木块受力分析，水平方向只受静摩擦力作用，用=2侬，对尔B、C

三个木块组成的整体受力分析,水平方向只受静摩擦力作用，用=4侬;由于48间和，间的

最大静摩擦力大小都为Limg,且FQFn,所以整体加速度增大时，G2间的静摩擦力先达到最大

静摩擦力,取F^umg,再对46两木块组成的整体受力分析,水平方向只受绳的拉力作用,有

Q.

F^3ma,解得Fk]〃mg,C正确。

专题5图像问题

25.（2019•湖北麻城一中月考）如图5-25甲所示，水平面上一物体受到如图5-25乙所示的水

平拉力作用,物体的「2图像如图5-25丙所示,图中拉力少和速度均以水平向右为正方向,重

力加速度取5=10m/s；试求:

甲

图5-25

⑴物体的质量〃；

答案：由题图知物体在6~10s内仅受滑动摩擦力做匀减速运动，由图知33=2.5m/s2,

利用牛顿第二定律知“喏侬3,4=0.25;

在2~6s内物体做匀速运动，拉力等于滑动摩擦力，〃侬=尻而R=5N,

所以质量炉2kgo

⑵物体的初速度及。

答案：在02s内，由牛顿第二定律知R-〃建=0出,

由题图知以=吗3,

2s

联立可得ai=2.5m/s2,vo=5m/so

专题6常见物理模型

26.（2019•上海风华中学单元检测）（多选）如图5-26甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,

用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图5-26乙的模型,紧绷的传送带始

终保持尸1m/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在/处，设行李与传送带之间的动

摩擦因数〃=0.1,/、8间的距离为2m,g取10m/s2o若乘客把行李放到传送带的同时也以尸1

m/s的恒定速率平行于传送带运动到6处取行李,贝U（）。

甲乙

图5-26

A.乘客与行李同时到达6处

B.乘客提前0.5s到达8处

C.行李提前0.5s到达8处

D.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达B处

答案：BD

解析：行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行

李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。加速度为折口51m/s2,历时tj=-=ls达到共同

速度，位移^i=-ti=0.5m,此后行李匀速运动友=5s到达反共用2.5s;乘客到达B,历

时i=-=2s,故6正确。若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间金而算s=2

s,D正确。

27.（2019•湖北武汉一中月考）如图5-27所示,足够长的传送带与水平面的夹角为9,以速度

两逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动

摩擦因数〃<tan夕，则图5-28中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（）。

答案：D

解析：小木块刚放上传送带，传送带的速度大于小木块的速度，传送带给小木块一沿斜面向下

的滑动摩擦力，小木块由静止加速下滑。由分析得侬sin0+P/nffcos9=mai,ai=^（sin0+Licos

0）；当小木块加速至与传送带速度相等时，由于〃〈tan味小木块在重力作用下将继续加速，

此后小木块的速度大于传送带的速度，传送带给小木块沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿

传送带向下，小木块继续加速下滑，同理得a?=g（sinO-ncos。）。所以本题正确选项为D。

28.（2019•安徽淮南二中模拟）（多选）如图5-29所示,三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀

速转动，两边的传送带长都是2m,且与水平方向的夹角均为37°。现有两小物块46从传送

带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5,下列说法正

确的是（）O

图5-29

A.物块A先到达传送带底端

B.物块46同时到达传送带底端

C.物块48运动的加速度大小不同

D.物块46在传送带上的划痕长度不相同

答案：BD

解析：因为耍in37°>〃侬cos37°,所以物块A沿传送带加速下滑,传送带逆时针转动,则

物块8沿传送带加速下滑,所以两物块受到的摩擦力都是沿斜面向上,其加速度大小相等,两物

块同时到达传送带的底端,选项A、C错误,B正确;物块/的划痕等于斜面长度与传送带位移之

差,而物块方的划痕则等于两者之和,故D正确。

29.（2019•安徽休宁中学模拟）（多选）如图5-30甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上，

上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力尸作用

在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力厂与物体位移x之间的关系如图5-30乙所示

（炉10m/s）则下列结论正确的是（）。

A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为500N/m

C.物体的质量为3kg

D.物体的加速度大小为5m/s2

答案：BD

解析：设物体的质量为m,静止时弹簧的压缩量为Ax,由二力平衡可得kA容响现用竖直向上

的拉力尸作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动,根据拉力尸与物体位移x的关系可得

Fi=ma,Fi-mg=ma,其中月=10N,K=30N,联立解得物体的质量IF?kg,物体的加速度a=5

m/s,^=500N/m,8、〃正确。

30.（2019•湖北麻城一中周测）浅色的传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带间的

动摩擦因数为初始时，传送带与煤块都是静止的。让传送带以恒定的加速度匈开始运动，

当其速度达到外后，传送带做匀速直线运动，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对

于传送带不再滑动。求黑色痕迹的长度。

答案：煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度aoo传送带先

做加速运动,再做匀速直线运动。

根据牛顿定律可得a=“g,

设传送带由静止开始经历时间t加速到速度等于丹,煤块则由静止加速到匕有的v=at.

由于a〈a）,故X如煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间煤块的速度由■增加到

均，有x）=v+al,如图所示。

此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。

设在煤块的速度从零增加到两的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为国和S2,

f

有S1=-5Ot+votfS2=三,

传送带上留下的黑色痕迹的长度GSLS2。

由以上各式得必可°一L

乙0

31.（2019•湖北武汉一中周测）如图5-31所示，一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底

端,另一端拴住质量为刃=4kg的物块P,。为一质量为泌=8kg的重物,弹簧的质量不计,劲度

系数公600N/m,系统处于静止状态。现给。施加一个方向沿斜面向上的力E使它从静止开始

沿斜面向上做匀加速运动，己知在前0.2s内尸为变力,0.2s以后b为恒力，已知sin37°

=0.6,g=10m/s2,求力尸的最大值与最小值。

答案：设刚开始时弹簧压缩量为刘,根据平衡条件和胡克定律有位+加外in37°=Ax。,解得

Ao=O.12m,

因为在前0.2s内，b为变力,0.2s以后，户为恒力，

故在0.2s时，由胡克定律和牛顿第二定律得，

对P:kx「nhgsin0=nha,

前0.2s内只0向上运动的距离为xo-xi,则xo-xi=；a/,联立解得a=3m/s2,

当只0刚开始运动时拉力最小,此时有

对PQ整体:温n=(3+加a=36N,

当只0分离时拉力最大,此时有

对0:凡「■侬gsin夕=圾&解得几x=72No

32.(2019•湖北洪湖一中月考)如图5-32甲所示，长木板6固定在光滑水平面上，可看作质点

的物体/静止叠放在6的最左端。现用46N的水平力向右拉物体4经过5s后物体/运动

到6的最右端，其l力图像如图5-32乙所示。已知46的质量分别为1kg、4kg,/、8间的

最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2o

图5-32

(1)求物体46间的动摩擦因数；

答案：根据广2图像可知物体力的加速度为

aj=--=—m/s2=2m/s2,

A5

以A为研究对象,根据牛顿第二定律可得

户乜私身如融,解得口=-------二0.4。

⑵若8不固定，求/运动到B的最右端所用的时间。

答案：由题图乙可知木板8的长度为

Z=-X5X10m=25m

2o

若方不固定,则6的加速度为

0.4x1x1022

为二m/s=lm/s

4o

设/运动到6的最右端所用的时间为。根据题意可得、〃，解得i=7.07so

33.（2019•湖北武汉六中周测）如图5-33所示，质量为沪2kg的木板静止在光滑的水平面上,

质量为1kg的可视为质点的小物块放在木板的中央。在地面上方存在着宽度为£=1m的作用

区,对小物块有水平向右的作用力,作用力的大小后3N。将小物块与木板从图示位置由静止释

放，已知在整个过程中小物块与木板间的动摩擦因数为〃=0.1,重力加速度差10m/s%

।Ld

j作用区

n____

图5-33

（1）求小物块刚离开作用区时的速度；

答案：分析小物块受力情况，由牛顿第二定律得F-〃侬=侬血，由运动学公式知2解得

方k2m/so

（2）若小物块运动到图示户点位置与木板的速度恰好相同,求距离&

答案：小物块在作用区中运动的时间打=1s,

1

小物块禺开作用区后，由牛顿第二定律得〃侬「Ra的对木板有口mg=Ma%

小物块离开作用区域时,木板的速度g=a"尸0.5m/s,小物块与木板能有共同速度，由运动学公

式有

v=VM\-a血tz,尸血+a“电解得t2=lSo

由运动学公式0tl鹿|,

解得0tl.5m。

真题分类专练

1.（经典广东学业水平测试）关于物体的惯性,下列说法正确的是（）。

A.物体在静止时才具有惯性

B.物体在运动时才具有惯性

C.物体在受外力作用时才具有惯性

D.物体处于任何状态都具有惯性

答案：D

解析：惯性是物体的固有属性，惯性的大小由物体的质量决定,与速度无关,故D正确。

2.（经典广东学业水平测试）乘客站在电梯里,当电梯以1m/s2的加速度加速下降时，乘客对电

梯的压力（）。

A.等于零

B.小于乘客受到的重力

C.等于乘客受到的重力

D.大于乘客受到的重力

答案：B

解析：电梯加速下降,重力一部分用来产生向下的加速度,重力产生挤压的效果减弱,知乘客处

于失重状态,B正确。

3.（经典广东学业水平测试）如图5-34所示,在水平压力作用下,物体紧靠竖直墙壁保持静止。

下列说法正确的是（）。

图5-34

A.物体受到的重力与静摩擦力大小相等

B.水平压力厂与墙面对物体的弹力大小不相等

C.物体受到的重力与静摩擦力是作用力与反作用力

D.水平压力尸与墙面对物体的弹力是作用力与反作用力

答案：A

解析：物体受到的重力与静摩擦力大小相等,A正确;水平压力尸与墙面对物体的弹力大小相

等,B错误;物体受到的重力与静摩擦力、水平压力户与墙面对物体的弹力都是一对平衡力,C、

D错误。

4.（经典北京夏季学业水平测试）竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广。如图5-35

所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩儿时，双手一搓竹柄，然后松开,竹蜻蜓就会旋

转着飞上天空,过一会儿落下来。松手后,关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力,下列说法中正确

的是（）o

/•“翅膀”

----竹柄

图5-35

A.竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力

B.竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力

C.竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力

D.竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同

答案：C

解析：竹蜻蜓对空气的作用力和空气对竹蜻蜓的作用力是一对相互作用力,竹蜻蜓向上飞是因

为空气对竹蜻蜓的作用力大于竹蜻蜓自身的重力,故C正确。

5.（2019•全国卷H）（多选）如图5-36®,在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态

会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开

始计时，用/表示他在竖直方向的速度，其片方图像如图5-36（b）所示，心和也是他落在倾斜雪

道上的时刻。则（）。

A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小

B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大

C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大

D.竖直方向速度大小为匕时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

答案：BD

解析：根据广？图线与横轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的

位移比第一次的大,选项A错误;根据广2图线的斜率表示加速度,综合分析可知,第二次滑翔

过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小,选项C错误。第二次滑翔过程中在竖直方向

的位移比第一次的大,又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同（等于倾斜雪

道与水平面夹角的正切值），故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,选项B正

确;竖直方向上的速度大小为由时，根据「方图线的斜率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在

竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有破於磔,可知第二次滑翔过程中在竖

直方向上所受阻力比第一次的大,选项D正确。

6.（2018•全国卷I）如图5-37所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处

于静止状态,现用一竖直向上的力户作用在户上,使其向上做匀加速直线运动，以x表示尸离开

静止位置的位移,在弹簧恢复原长前，图5-38中表示b和x之间关系的图像可能正确的是

解析：由牛顿第二定律得尸侬+户弹=ma。弹力厂弹="（刘-王），初状态时,kxmmg,联立解得F^ma+kx,

对照题图知A正确。

7.（经典全国卷II）为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离S。和Si（Si<5o）

处分别设置一个挡板和一面小旗,如图5-39所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上，

教练员将冰球以初速度的击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出

的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少

到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为人重力加速

度大小为g。求：

、、、、挡、、板、、、、、、

小学

如丁

I起跑线

.球.」金动员

图5-39

（1）冰球与冰面之间的动摩擦因数；

答案：设冰球与冰面间的动摩擦因数为〃，冰球的加速度

为510

由牛顿第二定律有口

2

由位移和速度关系有-2ds产I0°

22

联立解得尸不

/0

(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。

答案：设冰球的运动时间为t,则有片」^,

2

由位移一时间关系有国=)/,'1(%

8.(经典全国卷III)如图5-40所示,两个滑块A和6的质量分别为&=1