牛顿第二定律板块模型计算题综合版简解

1、牛顿第二定律板块模型计算题1. （10分）如图，长为L=2m.质量mA二4kg的木板A放在光滑水平面上，质量mB二1kg的小物块（可视为质点）位于A的中 点，水平力F作用于A.AB间的动摩擦因素卩二02（AB间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g二10m/s2）。求：（1）为使AB保持相对静止，F不能超过多大？（2）若拉力F二12N,物块B从A板左端滑落时木板A的速度为多大？2. （12分）图所示，在光滑的水平地面上有一个长为。M 4KgL,质量为 的木板A,在木板的左端有一个质量为验的小物体B, A、B之间的动摩擦因数为静摩擦力大h当对B施加水平向右的力F作用时（设A、B间的最大小与滑动摩擦力大小

2、相等），B一（1）若尸5N,则A、B加速度分别为多大？若尸（ON,则A、B加速度分别为多大？F作用时间t=3s , B刚好到达木板A的右端，则木板长 L应为多少?九/<1、砧夂处卞 ：it*3如图所示，静止在光滑水平面的木板ml0kg,与木板间的动摩擦因数B的质量M 2. 0 kg长度L=2. 0m.铁块A静止于木板的右端，其质量° 并可看作质点。现给木板B施加一个水平向右的恒定拉力尸8.0N ,使木板从铁块下方抽出，试求：（取g=10m/s2 ）（1）抽出木板所用的时间；（2）抽出木板时，铁块和木板的速度大小各为多少?4. 如图所示，光滑水平面上静止放着长L=l. 6m,质量

3、为M=3kg的木板，一个质量为m=lkg的小物块放在木板的最右端，m与M之间的动摩擦因数为卩二0. 1,现对木板施加一个水平向右的拉力Fo (小物块可看作质点，g=10m/s2 )(1) 施加F后，要想把木板从物体m的下方抽出来，求力F的大小应满足的条件；如果所施力F =10 N,为了把木板从物体 的下方抽出来，此力F的作用时间不得小于多少？百M工尸5. (16分)质量为m二1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M二3.0 kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地 面之间的动摩擦因数为卩二0.2,木板长L二1.0 m .开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F二12 N

4、,如图所示，经一段时间后撤去Fo为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力F作用的最长时间(g取 10 m/s2 )omn向右运动.如图所示，当速度达=0 . 2,物块可视为质6. 质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t在水平悄力F二11N作用下由静止开始到 lm/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.已知物块与木板间摩擦因数卩 点.(g=10m/s2,).求：(1) 物块刚放置木板上时，物块和木板加速度分别为多大？(2) 木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？(3) 物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？7.如图所示，质量m仁0. 5kg的长木板在水平恒力F=6N的作用下在光

5、滑的水平面上运动，当木板速度为u 0二2ni/s时，在木板右端无初速轻放一质量为 板距前方障碍物的距离s=4. 5m,已知木块与木板间的动摩擦因数卩二0.4,在木板撞到障碍物前木块未滑离木板，(1) 木块运动多长时间与木板达到相对静止；(2)m2=l. 5kg的小木块，此时木g 取 10m/s2o求木板撞到障碍物时木块的速度。二匚8 (13分)一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平面的屮央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为卩1 ,盘与桌面间的动摩擦因数为卩2。现突然以恒定的加速度&将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。求(1)面上运动的加速度

6、大小(2)则加速度圆盘在桌布上和在桌'诗g表示重力加速若圆盘最后未从桌面掉下，a满足的条件是什么？(以度)9一小圆盘静止在一长为L的薄滑板上，且位于滑板的中央，滑板放在水平地面上，如图所示。已知盘与滑板间的动摩擦因数 为卩1,盘与地面间的动摩擦因数为卩2。现突然以恒定的加速度a( a>G g),使滑板沿水平地面运动，加速度的方向是水平的 且向右。若水平地面足够大，则小圆盘从开始运动到最后停止共走了多远？(以g表示重力加速度)参考答案1. F ION ,(2)V 5m/s5 .23. (1) 2s;(2)4m/s 6m/s4. (1) FXM + m) am二 4N ( 2) t二

7、0 8s5 Is6. (1) 2m/s2; lm/s2 (2) 0. 5m；(3) 6. 29N7. (1) 0.5s；(2) 5m/s8.(1)桌布上;桌面上 去; (2) a>( 1+2 p2)glg/ 迄S S S29.2 (a ig) 2 2 (a 2)10.如图所示，在冰面上将质量m二lkg的滑块从A点以初速度V。推出，滑块与冰面的动摩擦因数为o.i,滑块滑行L=18m后到达B点时速度为vi=8m/so现将其间的一段CD用铁刷划擦，使该段的动摩擦因数变为0.45,再使滑块从 A以V。初速度推出后，到达B点的速度为V?二6m / So g取10m/ s求：初速度V。的大小；CD段

8、的长度I;若AB间用铁刷划擦的并CD段的长度不变，要使滑块从A到B的运动时间最长，问铁刷划擦的CD段位于何位置？（结果保 求滑块滑行的最长时间。留三位有效数字）11如图所示，以水平地面建立X轴，有一个质量为m lkg的木块（视为质点）放在质量为M 2kg的长木板上，木板长L 11.5mo已知木板与地面的动摩擦因数为! 0. 1 , ni与M之间的摩擦因素2 0.9 （设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。m与M保持相对静止且共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点0时的速度为10m/s,在坐标为X。21m处有一挡板P,木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速率不变，若碰后立刻

9、撤去挡板P , g取10m/s2Vo求：（1）木板碰挡板P前瞬间的速度V.为多少？（2）木板最终停止运动时其左端A的位置坐标?现有两小物块A12如图所示，一足够长的平直木板C静止在光滑水平面上,和B分别以2v。和V。的水平初速度从长木板C两端滑上长木板。已知物块A、B与长木板C间的动摩擦因数均为A、B、C三者质量相等，重力加速度为go求：(1) A、B刚滑上C时，A、B、C的加速度大小；(2) 物块B相对于木板C静止时，A的速度大小；(3) 物块A、B开始滑上C到A、B都静止在C上为止，经历的时间以及B通过的位移。ABFC13.如图所示，光滑水平面上静止放置质量M二2kg,长L二 0. 84m

10、 的.C长木板C;离板左端S二0. 12m处静止放置质量niA二lkg的小物块A,A与C间的动摩擦因数卩二0. 4,在板右端静止放置质量ms二lkg的小物块B, B与C间的摩擦忽略不计.设最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，A、B均可视为质点，g二10m/s2.现在木板上加一水平向右的外力F,问：(1) 当F二9“时，小物块A、B、C的加速度分别为多大？(2) 要使A与B碰撞之前，A的运动时间最短，则F至少应为多大，并求出最短时间。(3) 若在A与B刚发生弹性碰撞时撤去外力F,且A最终能滑出C,则F的取值 范围是多少？XmM 九FJi >现对木板施以F二12N的水平向右恒力，(最14.g=10

11、m/s2) o已知弹簧的弹性势能£卩丄衣，式如图所=0.2 ,示，质量m=lkg的小物块放在一质量为M=4kg的足够长的木板右端，物块与木板间的摩擦因数卩O开始时木板与水平面间的摩擦不计。物块用劲度系数k二25N/m的弹簧拴住，弹簧的另一端固定(与木板不粘连)整个装置静止，弹簧处于原长状态。大静摩擦力可认为等滑动摩擦力，中x为弹簧的伸长量或压缩量。求：(1) 开始施力的瞬间物块与木板的加速度各多大；(2) 物块达到的最大速度。15.表面粗糙的足够长木板在二5 m/s沿水平地面向右做匀速直线运动。现有足够多的小铁块,如图所示，质量M二10 kg上表面光滑、下 F二50 N的水平拉力作用

12、下，以初速度vo它们的质量均为m二0.5 kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了 L=2m时，又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块，以后只要木板运动了L,就在木板的最右端无初速放一铁块，g取10 m/s2o求:(1)木板下表面与水平面间的动摩擦因数卩。第1块铁块放上后，木板的加速度的大小。(3)的速度大小。第4块铁块放上的瞬间，木板(答案可带根号)LM16. (18分)光滑水平面上有一质量为M二2 kg的足够长的木板，木板上最有右端有一大小可忽略、质量为m二3kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时物块和木板都静止，距木板左端L二2.4m处有一固

13、定在水平面上的竖直弹性挡板Po现对物块施加一水平向左外力F二6N ,若木板与挡板P发生撞击时间极短，并且撞击时无动能损失，物块始终未能与挡板相撞，求：(1) 木板第一次撞击挡板P时的速度V为多少？(2) 木板从第一次撞击挡板P到运动至右端最远处所需的时间"及此时物块距木板右端的距离X为多少？(3) 木板与挡板P会发生多次撞击直至静止，而物块一直向左运动。每次木板与挡板P撞击前物块和木板都已相对静止，最后木板静止于挡板P处，求木板与物块都静止时物块距木板最右端的距离X为多少？11f r r r r Ir r r r / / I r r r r /r / / / r /、° r

14、 r 1 r r r p二1kg,长.二lm。它们与地面间的动M二2. 5kg的小铅块(视为质点)，以2二 o小铅块刚滑到第四块木块时，木17. 5个相同的木块紧挨着静止放在地面上，如图所示。每块木块的质量为摩擦 m 因数卩1二0. 1,木块与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有一质量为V。二4m/s 的初速度向右滑上左边第一木块的左端，它与木块的动摩擦因数口块开始运动，0.： 求：(1) 铅块刚滑到第四块木块时的速度。(2) 通过计算说明为什么小铅块滑到第四块木块时，木块才开始运动。(3) 小铅块停止运动后，离第一块木块的左端多远？10.10m/s ; ( 2)4m；(3) 2. 44s11.9 m s(2) 1. 4m12.£ : £