牛顿运动定律的综合应用（二）（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习（新教材新高考）

第11讲牛顿运动定律的综合应用（二）

目录

01模拟基础练

【题型一】水平面的板块模型

【题型二】斜面上的板块模型

【题型三】水平传送带模型

【题型四】倾斜传送带模型

02重难创新练

【题型一】水平面的板块模型

1.（2024•江西•二模）如图所示，在足够大的水平地面上静置一木板，可视为质点的物块以vo=3m/s的速度

滑上木板，最终物块恰好到达木板的右端，木板沿地面运动的距离恰好等于木板的长度。已知物块与木板

间的动摩擦因数〃尸0.2,木板与地面间的动摩擦因数〃2=0.05,取重力加速度大小g=10m/s2,则木板的长度

为（）

A.1.0mB.1.5mC.2.0mD.2.5m

2.如图所示，足够大的水平地面上静置一木板，两个均可视为质点的滑块A、B分别放在木板两端，现使

两滑块同时以3m/s的速度相向滑动，两滑块恰好在木板的正中间相遇，相遇前木板做匀加速直线运动，相

遇后木板做匀减速直线运动。已知滑块A的质量为5kg,与木板间的动摩擦因数为0.2,滑块B的质量为1kg,

与木板间的动摩擦因数为04,木板与地面间的动摩擦因数为0.05,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力

加速度大小g=10m/$2。下列说法正确的是（）

B.木板的质量为1kg

C.木板运动的最大距离为2m

D.整个过程中滑块B的位移为0

3.如图所示，一足够长的质量为机的木板静止在水平面上，仁0时刻质量也为机的滑块从板的左端以速度%

水平向右滑行，滑块与木板，木板与地面的摩擦因数分别为四、生且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块

的VT图像如图所示，贝I有（）

A.〃尸〃2B.C.〃1>2〃2D.〃1=2〃2

4.如图所示，质量能=lkg的小滑块（可视为质点）放在木板的右端，质量为M=4kg的木板与水平地面和

滑块间的动摩擦因数皆为〃=04,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时木板与小滑块均处于静止状态，

现给木板加一水平向右的恒力f重力加速度g=10m/s2,则以下说法中错误的是（）

_____________qF

------------►

~77777777777777777777777/7777777777~

A.当拉力尸=18N时，小滑块和木板一起匀速运动B.当拉力尸=24N时，小滑块和木板一起匀速

运动

C.当拉力歹=30N时，小滑块和木板一起加速运动D.当拉力尸=42N时，小滑块和木板发生相对

滑动

5.如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。U0时对物块施加

一水平向右的恒定拉力F,在F的作用下物块和木板发生相对滑动，/=2s时撤去F,物块恰好能到达木板右

端，整个过程物块运动的M图像如图乙所示。己知木板的质量为0.5kg,物块与木板间、木板与地面间均

有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是（）

B.物块的质量为0.8kg

C.拉力厂对物块做的功为9.9J

D.木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J

【题型二】斜面上的板块模型

6.如图所示，一倾角为6=37。的足够长斜面体固定在水平地面上，质量为M=2kg的长木板B沿着斜面以速

度%=9m/s匀速下滑，现把质量为根=lkg的铁块A轻轻放在长木板B的左端，铁块最终恰好没有从长木板

上滑下。已知A与B之间、B与斜面之间的动摩擦因数均为〃，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加

速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列判断正确的是（）

B.铁块A和长木板B共速后的速度大小为6m/s

C.长木板的长度为2.25m

D.从铁块放上到铁块和长木板共速的过程中，铁块A和长木板B减少的机械能等于A、B之间摩擦产

生的热量

7.滑沙运动是小孩比较喜欢的一项运动，其运动过程可类比为如图所示的模型，倾角为37。的斜坡上有长

21

为1m的滑板，滑板与沙间的动摩擦因数为小孩（可视为质点）坐在滑板上端，与滑板一起由静止开

始下滑，小孩与滑板之间的动摩擦因数取决于小孩的衣料，假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为04,小

孩的质量与滑板的质量相等，斜坡足够长，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g10m/s2,则下列判断正确的是

A.小孩在滑板上下滑的加速度大小为2m/s2

B.小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.8m/s2

C.经过Is的时间，小孩离开滑板

D.小孩离开滑板时的速度大小为0.8m/s

8.如图甲所示，光滑斜面上有固定挡板A,斜面上叠放着小物块B和薄木板C,木板下端位于挡板A处,

整体处于静止状态。木板C受到逐渐增大的沿斜面向上的拉力尸作用时，木板C的加速度a与拉力F的关

系图象如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=10m/s2,则由图象可知下列说法

正确的是（）

A.10N<b<15N时物块B和木板C相对滑动

B.木板和物块两者间的动摩擦因数不可求出

C.由题目条件可求木板C的质量

D.b>15N时物块B和木板C相对滑动

【题型三】水平传送带模型

9.如图所示，足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为匕，一小滑块从传送带左端以初速度大小”滑上

传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为〃，小滑块最终又返回到左端。已知重力加速度为g,下列说

法正确的是（）

—

A.小滑块的加速度向右，大小为〃g

B.若%<%,小滑块返回到左端的时间为为小

4g

C.若％,匕，小滑块返回到左端的时间为也

D.若%＞匕，小滑块返回到左端的时间为反皿-

2〃g-

10.一水平传送带长L=16m,以恒定速度v=4m/s向右匀速运动，现在传送带左端每隔1s由静止放上一个

完全相同的质量为加=lkg的小物块，小物块与传送带间的动摩擦因数〃=0］，重力加速度g取10面/,则第

1个小物块到达传送带最右端后的1s内，传送带对所有小物块摩擦力的总冲量大小为（）

A.3N-sB.4N.s

C.5N-sD.6N.s

11.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度%=4m/s顺时针运行，小物块以匕=6m/s的初速度从传

送带右端滑上传送带。己知物块与传送带间的动摩擦因数为02传送带的长度为10m,重力加速度

g=10m/s2,考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是（）

A.小物块从传送带左端滑离传送带

B.小物块滑离传送带时的速度大小为6m/s

C.小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为6.25s

D.小物块在传送带上留下的划痕长度为17m

12.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率匕运行，初速度大小为V?的小物块从与传送带等高的光

滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的VI图象（以

地面为参考系）如图乙所示。已知内〉匕，物块和传送带间的动摩擦因数为〃，物块的质量为机。则（）

B.04时间内，小物块的加速度方向先向右后向左

c.o时间内，因摩擦产生的热量为〃mg1&+G+殍］

D.0马时间内，物块在传送带上留下的划痕为号

【题型四】倾斜传送带模型

13.如图甲所示，是一段倾角为。=30。的传送带，一个可以看作质点，质量为〃z=lkg的物块，以沿

传动带向下的速度%=4m/s从〃点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分VT图像如图乙所示，取

g=10m/s2,贝I]()

A.物块最终从传送带N点离开

B.物块将在4.8s时回到原处

C.物块与传送带之间的摩擦因数为也

2

D.传送带的速度v=lm/s,方向沿斜面向下

14.（2024•湖北•二模）如今网上购物非常流行，快递公司把邮件送到家里，消费者足不出户就可以购买到

想要的商品。如图是某快递公司分拣邮件的倾斜传输装置：传送带A、B间长度为£=10m,倾角为。=30。，

正以恒定速率v=5m/s顺时针运转。现将一质量为根=lkg的邮件（可视为质点）轻放在传送带底端A点，

则邮件从A运动到8过程中，传送带对邮件的冲量大小为（已知邮件与传送带之间的动摩擦因数为"=且，

2

15.如图所示，一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有

一定初速度的小物块，如图所示。取沿传送带向下的方向为正方向，则下列VT图中不可熊描述小物块在

一、单选题

1.（2024•重庆•二模）如图，将一质量为机=10g、长度为/=20cm的长方形硬纸板放在水平桌面上，左端一

小部分伸出桌外。将一质量为也为10g的橡皮擦（可视为质点）置于纸板的正中间，用手指将纸板水平弹

出，纸板瞬间获得初速度%=lm/s。已知橡皮擦与纸板、桌面间的动摩擦因数均为41=0」，纸板与桌面间

的动摩擦因数为4=02,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s?。则（）

硬纸板

水平桌面

A.弹出纸板后瞬间，纸板的加速度大小为2m/s2

B.橡皮擦与纸板达到相同速度后，一直与纸板相对静止

C.最终橡皮擦不会脱离纸板

D.因橡皮擦与纸板摩擦而产生的热量为高J

2.平板小车静止放在水平地面上，箱子以一定的水平初速度从左端滑上平板车，箱子和车之间有摩擦，地

面对小车的阻力可忽略，当它们的速度相等时，箱子和平板车的位置情况可能是（）

3.如图所不，质量为m的长木板A放在光滑的水平面上，物块B、C放在长木板上。物块B的质量也为m.

B、C与A间的动摩擦因数均为4,A、B、C均处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速

度为g。现给物块B施加一个水平向右的拉力F,则下列判断正确的是（）

F

二:〃〃以〃

////7/7///////////////////////////

A.当尸足够小时，A仍保持静止状态

B.当拉力尸=〃mg时，物块B与A刚好要发生相对滑动

C.当物块C的质量足够小时，C与A会发生相对滑动

D.当物块C的质量也为机时，物块C能获得的最大加速度为

4.（2024•山东青岛•一模）如图是货物输送装置示意图，载物平台M架在两根完全相同、轴线在同一水平面

内的平行长圆柱上，平台重心与两圆柱等距，货物机放在平台正中间。两圆柱以角速度。=20rad/s绕轴线

做相反方向转动。现沿平行于轴线的方向给平台施加尸=10N的恒力，使平台从静止开始沿轴线运动。已知

平台质量M=4kg,平台与两圆柱间的动摩擦因数均为4=0.2,货物质量机=lkg,与平台间的动摩擦因数

〃2=0.3,圆柱半径r=4cm,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）

A.货物与平台一起做匀加速直线运动

B.当平台速度v=0.6m/s时，货物加速度为2m/s2

C.当平台速度v=0.6m/s时，货物加速度为0.8m/s2

D.若施加的恒力/<10N,平台将保持静止

5.如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序，饺子由水平传送带运送至下一环节。将饺子无

初速度的轻放在传送带上，传送带足够长且以速度v匀速转动，饺子与传送带间的动摩擦因数为〃，重力加

速度为g,不考虑饺子之间的相互作用力和空气阻力。关于饺子在水平传送带上运动的过程中，下列说法正

确的是（）

A.传送带的速度越快，饺子的加速度越大

B.饺子相对与传送带的位移为工

4g

C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量

D.传送带因传送饺子多消耗的电能等于饺子增加的动能

6.在机场、车站常用传送带来传送旅客的包裹，在传送过程中同时对包裹进行安检。将一个包裹（可视为质

点）轻放在水平传送带的左端，同时启动传送带，传送带向右做初速度为0的匀加速直线运动。包裹和传送

带的速度一时间图像如图所示，1=5s时包裹运动到传送带的右端。下列说法正确的是（）

A.图线I反映的是包裹的运动

B.包裹和传送带间的动摩擦因数为0.16

C.传送带的长度为20m

D.包裹相对传送带滑动的距离为7.5m

7.传送带是物料搬运系统机械化和自动化的传送用具，可以替代人工搬运，节省人力物力。一水平传送带

两端相距36m,物料与传送带间的动摩擦因数为0.2。物料从一端轻放上传送带，被传送至另一端。当传送

带分别以8m/s和16m/s的速度大小匀速运动时，取重力加速度大小g=10m/s2,物料通过传送带的时间差

为（）

A.0.5sB.IsC.2.5sD.4s

8.如图甲所示，一粮食储备仓库工人正利用传送带运送货物，以恒定速率vo逆时针运行的传送带与水平面

的夹角0=37。，转轴间距乙=3.5m。工人将货物（可视为质点）沿传送方向以速度v/=L5m/s从传送带顶端推

下,/=4.5s时货物运动到传送带底端，货物在传送带上运动的v-t图像如图乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,

重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力，则（）

A.r=2.5s时，货物所受摩擦力方向改变

B.货物与传送带间的动摩擦因数为0.4

C.传送带运行的速度大小为0.5m/s

D.货物向下运动过程中所具有的机械能先减小后不变

9.快递员通过传送带和一段光滑圆弧轨道把包裹从低处送到高处的车厢，传送带倾角为£=30。，传送带

端距离L=5.1m,始终以速度v=2m/s匀速顺时针转动，传送带上端与圆弧轨道6c相切于b点，be段圆

心为。，最高点为以f=0时刻，把第一个包裹轻放在传送带底端。，后面每隔0.5s放一个包裹，若包裹与

传送带间的动摩擦因数为〃=芈，每个包裹沿圆弧轨道恰好能达到。点。重力加速度g取lOm/sL下列说

B.第一个包裹在传送带上运动的时间为3.55s

C.圆弧轨道半径为2仅一⑹皿

5

D.传送带上最多有5个包裹

10.如图甲为皮带输送机简化模型图，皮带输送机倾角6=37。，顺时针匀速转动，在输送带下端A点无初

速放入货物。货物从下端A点运动到上端8点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置所在

水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量m=10kg,重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,

cos37°=0.8o下列说法正确的是（）

R

A.货物与输送带间的动摩擦因数为0.825

B.输送带A、8两端点间的距离为8m

C.货物从下端A点运动到上端B点的时间为9s

D.皮带输送机因运送该货物而多消耗的能量为585J

11.北京冬奥会后，冰雪运动越来越受人们关注，滑雪机也逐渐走进大众生活。滑雪机是利用电机带动雪

毯向上运动，雪毯的质感完全仿真滑雪场的平坦硬雪，滑雪者相对雪毯向下滑行，以达到学习和锻炼的目

的，并且通过调整雪毯的速度或坡度，还可以模拟在滑雪场以各种速度在各种坡度的雪道滑行，如图为一

小型滑雪机展品。已知某滑雪机坡道长L=6m,倾角6=37,在某次训练中，一开始雪毯静止未开启，一

质量能=50kg（含装备）的滑雪者没有做任何助力动作，恰能够沿雪毯匀速下滑。现开启雪毯，使雪毯始

终以速度%=6m/s向下运动，滑雪者没有做任何助力动作，从坡道顶端由静止滑到底端，关于该过程下列

说法正确的是（）（已知重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,不计空气阻力）

A.滑雪板与滑雪毯间的动摩擦因数为0.5

B.滑雪者从坡道顶端由静止滑到底端所需时间为1s

C.整个下滑过程滑雪板与雪毯之间由于摩擦而产生热量为450J

D.整个过程中摩擦力对滑雪板一直做正功

12.“雪地魔毯”是滑雪场常见的一种设备，它类似于机场的传送带,主要用于将乘客从雪道底端运送到顶端。

一名穿戴雪具的游客，从雪道底端静止站上“雪地魔毯”，“雪地魔毯”长L=150m,倾角。=11.6。（sin，=0.2,

cose=0.98），“雪地魔毯”以v=5m/s的速度向上滑行,经过t=35s游客滑到“雪地魔毯”的顶端。g=10m/s2,

人与“雪地鹰稳,，间的动摩擦因数为一定值，不计其他阻力，则（）

A.游客在“雪地魔毯”上一直做匀加速运动

B.游客在“雪地魔毯”上匀加速运动的时间为20s

C.游客在“雪地魔毯”受到的摩擦力的方向可能改变

D.游客与“雪地魔毯”间的动摩擦因数约为0.26

二、多选题

13.如图，物块A、B静置叠放在光滑水平面上，A、B上下表面水平。A、B间动摩擦因数为0」,〃久=&&

%=2kg,某时刻起B受到水平向右随时间/变化的拉力P（F=L5。，A始终在B上，且最大静摩擦力等于

滑动摩擦力，则（）

B--------►

r/////Z///Z///////////////

A.f=ls时，A的加速度大小为O.Sm/s?B.f=ls时，A、B间摩擦力大小为IN

C.r=2s时，A、B即将发生相对运动D.f=3s时，B的加速度大小为1.5m/s?

14.如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板最右端放置一可看成质点的小物块。在f=0时对

木板施加一水平向右的恒定拉力凡在尸的作用下物块和木板发生相对滑动，r=ls时撤去E整个过程木

板运动的v-f图像如图乙所示。物块和木板的质量均为1kg,物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大

静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是（

A.0~1s内物块的加速度为0.2m/s?B.木板与地面间的动摩擦因数为0.5

C.拉力厂的大小为21ND.物块最终停止时的位置与木板右端的距离为3m

三、解答题

15.（2024•辽宁丹东•模拟预测）如图所示，长木板静止放置在粗糙的水平地面上，质量为机的物块（视为

质点）静止放置在长木板的最右端，长木板的上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数为〃，现让长

木板与木块瞬间同时获得一个水平向左的速度％,经过一段时间长木板停止运动时木块正好从长木板的左

端脱离。已知长木板的长度为2=其，重力加速度为g,求：

（1）长木板的运动时间以及长木板的质量；

（2）长木板与地面间的摩擦生热以及长木板从运动到停止克服摩擦力做功的平均功率。

匕

v光滑m

Kwwwwxwwxxwwxwwwwx\\\

粗糙

16.（23-24高三上•云南曲靖•阶段练习）如图所示，两个完全相同的质量为根的木板A、B置于水平地面上，

它们的间距s=2.88m,质量为2加，大小可忽略的物块C置于A板的左端，C与A之间的动摩擦因数为

A=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为〃2=010,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时，三个

2

物体处于静止状态。现给C施加一个水平向右、大