北京市高考物理一轮复习 第4讲 板块模型经典精讲2(1).doc

第4讲 板块模型1、如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力f，则木板加速度大小a可能是( ) aa=g ba c. a d. a2、如图所示，一辆小车静止在水平面上，在小车上放一个质量m8 kg的物体，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6 n。现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动。以下说法正确的是( )a物体受到的摩擦力一直减小b当小车加速度大小为0.75 m/s2时，物体不受摩擦力作用c物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化d小车以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8 n3、如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板b(长木板足够长)的左端放着小物块a.某时刻，a受到水平向右的外力f作用，f随时间t的变化规律如图乙所示，即fkt，其中k为已知常数若物体之间的滑动摩擦力ff的大小等于最大静摩擦力，且a、b的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板b运动的vt图象的是 ()4、如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()a物块先向左运动，再向右运动b物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动c木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动d木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零5、质量为m020 kg、长为l5 m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数为10.15。将质量m10 kg的小木块(可视为质点)，以v04 m/s的速度从木板的左端被水平抛射到木板上(如图所示)，小木块与木板面的动摩擦因数为20.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10 m/s2)。则以下判断中正确的是()a. 木板一定静止不动，小木块不能滑出木板b. 木板一定静止不动，小木块能滑出木板c. 木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板d. 木板一定向右滑动，小木块能滑出木板6、如图所示，一长木板质量为m4 kg，木板与地面的动摩擦因数10.2，质量为m2 kg的小滑块放在木板的右端，小滑块与木板间的动摩擦因数20.4。开始时木板与滑块都处于静止状态，木板的右端与右侧竖直墙壁的距离l2.7 m。现给木板以水平向右的初速度v06 m/s使木板向右运动，设木板与墙壁碰撞时间极短，且碰后以原速率弹回，取g10 m/s2，求：(1)木板与墙壁碰撞时，木板和滑块的瞬时速度各是多大？(2)木板与墙壁碰撞后，经过多长时间小滑块停在木板上？7、如图所示，质量m=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数2=0.4，取g=10m/s2，试求：(1)若木板长l=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力f=8n，经过多长时间铁块运动到木板的右端？(2)在铁块上加一个水平向右多大范围的力时，铁块和木板间存在相对运动？(3)若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力f，通过分析和计算，写出铁块受到木板的摩擦力f2与拉力f大小的关系式。(设木板足够长)8、如图所示，地面依次排放两块完全相同的木板a、b，长度均为l=2.5m，质量均为m2=150kg，现有一小滑块以速度v0=6m/s冲上木板a左端，已知小滑块质量m1=200kg，滑块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数2=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2) (1)若货物滑上木板a时，木板不动，而滑上木板b时，木板b开始滑动，求1应满足的条件。(2)若1=0.4，求滑块运动时间。(结果用分数表示)。第4讲 板块模型1、：cd详解：若水平拉力f较小，物块与长木板间没有发生相对滑动，则有f2mg2ma，a，d正确；若f较大，物块相对于长木板发生相对滑动，以长木板为研究对象，由牛顿第二定律，则有：mg2mgma，解得木板加速度大小a，且此加速度是木板运动的最大加速度。c正确，a、b错误。2、：bc详解：小车静止时物体受到的摩擦力大小等于弹簧的弹力大小，为6 n，方向向左；当加速度大小为1 m/s2时物体受到的合外力大小为8 n，方向向右。故小车的加速度由零逐渐增大到1 m/s2的过程中，物体受到的摩擦力先减小到零后反方向增大，a错误。当小车加速度大小为0.75 m/s2时，物体所受合外力fma6 n，不受摩擦力作用，b正确。物体与小车始终保持相对静止，弹簧形变量不变，对物体的作用力始终不变，c正确。小车以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动时，物体受到的合外力为8 n，摩擦力为2 n，d错误。3、：b详解：在a、b相对滑动前，对a、b整体由牛顿第二定律得a，故a、b的加速度随时间的增大而增大，速度-时间图象是一向上弯曲的曲线；a相对b刚好要滑动时，对b由牛顿第二定律得a，由于，故t；在a相对b滑动后，b的加速度a为一恒量，速度-时间图象是一倾斜向上的直线，故b正确4、：bc详解：由题意，撤掉拉力后，物块和木板系统最终一起匀速运动。因为撤掉拉力时，物块和木板仍有相对运动，说明物块向右的速度比木板的速度小，所以物块水平方向仍受木板向右的滑动摩擦力而向右加速直到匀速运动，a错误，b正确；根据牛顿第三定律可知，木板开始受到物块向左的滑动摩擦力而向右减速直到匀速运动，c正确，d错误。5、：a详解：m0与地面间的最大静摩擦力为f11(m0m)g0.15(2010)10 n45 n，m与m0之间的最大静摩擦力为f22mg0.41010 n40 n，f1f2，所以木板一定静止不动；小木块在木板上滑行的距离为x，22gx，解得x2 ml5 m，小木块不能滑出木板。6、：(1)3 m/s2.4 m/s(2)0.6 s详解：(1)木板获得初速度后，与小滑块发生相对滑动，木板向右做匀减速运动，小滑块向右做匀加速运动，加速度大小分别为：am2g4 m/s2am5 m/s2 设木板与墙碰撞时，木板的速度为vm ，小滑块的速度为vm ，根据运动学公式有：vm2v022 am l 解得vm3 m/s t10.6 s vmam t2.4 m/s (2)设木板反弹后，小滑块与木板达到共同速度所需时间为t2，共同速度为v，以水平向左为正方向，对木板有v vm am t2 对滑块有 v vm am t2 代入公式有35 t22.44 t2 解得t20.6 s 7、：(1)1s (2)f16n (3)见详解详解：(1)铁块的加速度大小木板的加速度大小 设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有：解得：t=1s(2)设f=f1时，a、b恰保持相对静止，此时系统的加速度以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有： 解得：f16n (3)当f1(mg+mg)=2n时，a、b相对静止且对地静止，f2=f 当2n6n，a、b发生相对运动，8、：(1)0.3510.5 (2)详解：滑上木板a时，木板不动，由受力分析得 若滑上木板b时，木板b开始滑动，由受力分析得代入数据得0.3510.5 (2)若1=0.4，则货物在木板a上滑动时，木板不动。设货物在木板a上做减速运动时的加速度大小为a1，由牛顿