高考物理板块模型典型例题答案

1、1. （8分）如图19所示，长度L = 1.0 m的长木板A静止在水平地面上，A 的质量mi = 1.0 kg , A与水平地面之间的动摩擦因数1 = 0.04.在A的右端有一个小物块B （可视为质点）.现猛击A左侧，使A瞬间获得水平向右的 速度10 = 2.0 m/s.B的质量m2= 1.0 kg , A与B之间的动摩擦因数 性=0.16.取 重力加速度g = 10 m/s2.（1）求B在A上相对A滑行的最远距离；（2）若只改变物理量 心w中的一个，使B刚好从A上滑下.请求出改 变后该物理量的数值（只要求出一个即可）.图192、（8分）如图13所示，如图所示，水平地面上一个质量M=4.0kg

2、、长度L=2.0m的木板，在F=8.0N的水平拉力作用下，以 vc=2.0m/s的速度向右 做匀速直线运动.某时刻将质量 m=1.0kg的物块（物块可视为质点）轻放在 木板最右端.（g=10m/s2）（1）若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间；（保留二位有效 数字）（2）若物块与木板间有摩擦，且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动 摩擦因数相等，求将物块放在木板上后，经过多长时间木板停止运动。77777777777777777777777777777773.（2009春会考）（8分）如图15所示，光滑水平面上有一块木板，质量M = 1.0 kg ,长度L = 1.0 m.在木板

3、的最左端有一个小滑块（可视为质点） ， 质量m = 1.0 kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数 1 = 0.30.开始时它们都处 于静止状态.某时刻起对小滑块施加一个 F = 8.0 N水平向右的恒力，此后小 滑块将相对木板滑动.（1）求小滑块离开木板时的速度；（2）假设只改变 M、m、F中一个物理量的大小，使得小滑块速度总是木板速度的2倍，请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值（只要提出一种方案即可）.mF图154. （2009夏）（8分）如图15所示，水平桌面到地面的高度 h = 0.8 m.质量m = 0.2 kg的小物块（可以看作质点）放在桌面 A端.现对小物块施加一 个F= 0.8

4、 N的水平向右的恒力，小物块从静止开始运动 .当它经过桌面上的 B点时撤去力F, 一段时间后小物块从桌面上的 C端飞出，最后落在水平地 面上.已知AB = BC = 0.5 m，小物块在A、B间运动时与桌面间的动摩擦因 数因=0.2,在B、C间运动时与桌面间的动摩擦因数 火=0.1.（1）求小物块落地点与桌面 C端的水平距离；（2）某同学作出了如下判断：若仅改变 AB段的长度而保持BC段的长图15度不变，或仅改变BC段的长度而保持AB段的 长度不变，都可以使小物块落地点与桌面C端的水平距离变为原来的2倍.请你通过计算说明 这位同学的判断是否正确.5. （2010春）如图14所示，光滑水平面上有

5、一木板槽（两侧挡板厚度忽略 不计），质量M=2.0kg ,槽的长度L=2.0m ,在木板槽的最左端有一个小滑 块（可视为质点），质量m=1.0kg,小滑块与木板槽之间的动摩擦因数1 0.20 .开始时它们都处于静止状态，某时刻起对木板槽施加一个F=10.0N水平向左的恒力，此后小滑块将相对木板槽滑动。图141. ）求小滑块滑到木板槽中点时速度的大小；2. ）水平面光滑是一种理想化的情况，实际上木板槽与水平面间是有摩擦的，经测定木板槽与水平面间的动摩擦因数2=0.05。如果使小滑块滑到木板槽中点时的速度与第（1）问所求速度相同，请你通过计算确定一种方案： 即只改变M、m、F中一个物理量的大小，实

6、现上述要求（只要提出一种方 案即可）。6. （8分）如图17所示，质量M = 5 kg的平板静止在光滑的水平面上， 平板的右端有一竖直挡板，一个质量 m = 2 kg的木块静止在平板上，木块与 挡板之间的距离L = 0.8 m,木块与平板之间的动摩擦因数 it = 0.4.（1）若对木块施加F = 12 N水平向右的恒力，直到木块与挡板相撞， 求这个过程经历的时间t;（2）甲同学说，只增大平板的质量 M,可以缩短上述时间t;乙同学说,只减小平板的质量 M,可以缩短上述时间t.请你通过计算，判断哪位同学的说法是正确的.平板 图177. （2011年夏）如图17所示，光滑水平面上有一块质量M=3.

7、0kg,长度L=1.0m的长木板，它的右端有一个质量 m=2.0kg的小物块（可视为质点）， 小物块与长木板之间的动摩擦因数=0.20.小物块与长木板都处于静止状 态。从某时刻起对长木板施加一个水平向右的恒力F,使小物块将相对长木板滑动，经过时间t=1.0s,小物块恰好滑到木板的中点。取重力加速度 2 g=10m/s（1）求恒力F的大小；（2）假设改变 M、m、F中一个物理量的大小，3 M 耳使得经过时间t=1.0s,小物块恰好滑到木板的面瓦 左端。请你通过计算确定改变后的那个物理量国的数值（只要提出一种方案即可）8. （2011年春）如图17所示，长度L = 1.0 m的长木板A静止在水平地

8、 面上，A的质量m二 1.0 kg, A与水平地面之间的动摩擦因数 1 = 0.04.小 物块B （可视为质点）以 %=2.0 m/s的初速度滑上A的左端，B的质量m2 = 1.0 kg, A与B之间的动摩擦因数 s = 0.16.取重力加速度g = 10 m/s2.（1）求B在A上相对A滑行的最远距离；（2）若只改变物理量 如 仆 国中的一个，使B刚好从A上滑下，请确定 改变后该物理量的数值（只要提出一种方案即可）.U0b1图179. （2012年春）如图19所示，光滑水平面上有一块静止的长木板， 木板 的长度L = 2.4 m ,质量M = 3.0 kg.某时刻，一个小物块（可视为质点）以

9、w =3.0 m/s的初速度滑上木板的右端，与此同时对木板施加一个 F = 6.0 N的水 平向右的恒力.物块的质量 m = 1.0 kg,物块与木板间的动摩擦因数= 0.30.取重力加速度 g = 10 m/s2.（1）求物块相对木板滑动的最大距离;（2）若只改变物理量F、M、m中的一个，使得物块速度减为零时恰好 到达木板的左端，请确定改变后该物理量的数值（只要提出一种方案即可）._ U0FMq m图1910. （8分）如图19所示，光滑水平面上放着一块长木板，木板处于静止状态，其长度L=1 . 6 m.质量M=3 . 0 kg,质量m=1. 0 kg的小物块放在木板 的最右端（小物块可视为

10、质点），小 物块与木板之间的动摩擦因数以=0. 10.现 对木板施加一个F=10 N方向水平向右的恒力，木板与小物块发生相对滑动。 取 g=10m/s2（1）求木板开始运动时加速度的大小； m（2）如果把木板从物块下方抽出来，那么 F用,一，工£图19 持续作用的时间至少需要多长？11. （2013丰台会考模拟）如图16所示，一上表面光滑的木箱宽 L = 1 m、 高h=3.2 m、质量M=8 kg。木箱在水平向右的恒力 F=16N作用下，以速 度V0=3m/s在水平地面上做匀速运动。 某时刻在木箱上表面的左端滑上一质 量m = 2 kg,速度也为3m/s的光滑小铁块（视为质点），重

11、力加速度g取10图16m/s2。求：（1）小铁块刚着地时与木箱右端的距离 x;（2）若其它条件均不变，木箱宽 L，至少为多 长，小铁块刚着地时与木箱右端的距离最远。12. （2013海淀会考模拟）如图17所示，在高出水平地面 h= 0.80m的 平台上放置一质量 m2 = 0.20kg、长L=0.375m的薄木板A。在A最右端放有 可视为质点的小金属块 B,其质量m1=0.50kgo小金属块B与木板A、木板 A与平台间、小金属块与平台间的动摩擦因数都相等，其值=0.20o开始时小金属块B与木板A均静止，木板A的右端与平台右边缘的距离 d=0.49m 现用水平力将木板向右加速抽出。在小金属块从木

12、板上滑下以前，加在木板上的力为水平向右的恒力 F。小金属块落到平台上后，将木板迅速取走，小金属块又在平台上滑动了一段距离，再从平台边缘飞出落到水平地面上，小金属块落地点到平台的水平距离x=0.08m。（取g=10 m/s2,不计空气阻力）求：小金属块B离开平台时速度VB的大小;（2）小金属块B从开始运动到刚脱离木板A时，小金属块B运动的位移xb;（3）作用在木板上的恒力 F的大小。13. （2013东城南片模拟）如图19所示，质量M = 2.0 kg的长木板静止 在光滑水平面上，在长木板的左端放一质量m = 1.0 kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数以= 0.10.现用

13、水平恒力F = 3.0 N向右拉小滑块，使小滑块与长木板发生相对滑动，当小滑块滑至距长木板的左 端3m时撤去力 F.已知小滑块在运动过程中始终没有脱离长木板.取g=10m/s2.求:图19撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大；卫者运动中小滑块距长木板左端的最远距离1.滑块参考答案M)木板)水中面之间的动摩擦因痴F=pMg, 口一志一丁|磊一口2若物块与木板间无摩擦，木板运动，木块不运动.放上木块后木板做为减速运动，加速度大小工p (m+M) g-F=Ma.解密一马等£些-a修112-加5m印M4段经过时间t木跳从木改I一落下，则，L-vot+lat2Mh t'1-2s(2)

14、若物块。木板间有摩擦. H物块)木板间的动摩擦因数和木板”也血间的动摩擦闲数相等，放 卜.木块h.开始，木块做匀加速运动,木板仙为减速运动.对木板f p < m+M) g+pmg-F=Ma1解雷！ 32 =F?umg?p(m+M) 口 8 ? 0, 2。1 麓 1 口？0,2 k (1 +4)工 1 口?1 m/s2我速时7=9曲=%+日向代人救押解给ti=s v=1m/s附片 +"u I- I gw*” . F?u(m + M) S?0.2k(1+4)k10_ ,？接着起做为减速门线咫动,加速度为: a =n-=三=?0T4rn/szM+m1+4411到速度为零，力止运动，存

15、匕=- 3 =33 07437 1 n息时间为：t=tw4喈E.0S I)若物块号木桎间无摩擦,物坡离开木板所需的时间是1.25：(2)若物块号木板间仃摩擦.且物块。木板间的动摩擦印数和木板。地面间的动摩擦因数相等，将 物跳放花木板上后，经过4 生时间木板停止运动.2.(.1 >日用I AJ A,B小水平/j |H的 *力忸况如 n 国所打入挝-中AWMu白i的厚日的大<hFn=(JF < rni+Ew，gA,臼艺问帷攫 中小F1菱=(J： mu。以的娃皮。口的方向为 E方向，外的加速原已二-2一二合口-+汗之足二口日一占' ml日帕川l速建 岛工h*P*e2望=i

16、T6m/s2m2Hi haiO. 所以A 令和对地面涓应|. "时问1.A f KJ is£ J !Xu,一aitAMjfiZ牛每"1=!白it*B白勺i建J CLUn=Uq+自小&g 位稗X2=UOt + -a2t2iui，n r曰+11 对 A笄 ih.F鄢，世上x2-X1=O.53 mH|J B廿A 卜和 对A沿彳j的 最远日 离 为“e3m.C2 >娈他日两灯认A I二滑下.HU为时.TT xx 1 L2M 捋口口 二 L>9< I >攵:/u(v uji| u q =3Q rrVs=2.2 m<sis只改变 mjpO

17、.OG：c iii > R 女斐n则口产cm3.解：(1)小滑块受到F=8.0 N水平向右的恒力后，向右做匀加速直线运动，所受向左的摩擦力f = ji mgF f根据牛顿第二定律，小滑块的加速度ai= m = 5.0 m/s2 一一 一、I、axi lait设经过时间t后小滑块离开木板。在这段时间内小滑块的位移2木板所受向右的摩擦力 f = f ,向右做匀加速直线运动。根据牛顿第二f'定律，木板的加速度 a2= M = 3.0 m/s2在时间t内木板的位移i-a2t由图可知L = Xi -X2,解得t = 1.0 s则小滑块离开木板时的速度v = ait = 5.0 m/s(2)

18、小滑块做匀加速直线运动的速度a1tF mgtmVc act Jmgt木板做匀加速直线运动的速度 22MVi(F mg)M-、-、-一、，-、，-2任意时刻小滑块与木板速度之比V2m g(F mg)M 222欲使小滑块速度是木板速度的2倍，应满足 mg若只改变F,则F = 9 N若只改变 M ,则M = i.2 kg若只改变 内 则 产0.27若只改变m,则m = 0.93 kg4 .(1 ) “嘀运程中.: Fx r P1 mox 1其中P K2=BC=0.5m: v=1rrVs"诩F块从C潴飞出后懒平推诲司.由114城 飞行时间<1啊块落准点与*面匚踹的水平距商Xj-O 4i

19、m(2 )要使小物块区地点与曼面。端的水平距罔变为那算的2倍,由于平抛运动时间t不变，因 蝌使<1四埃运动到C1t的速度变为湍：v=2m/s由 F k 1 -叫 Eg xvp2mgx： = Je3口<£可粗薄若仅改变E25 m若其改变加. 以上计算说聆.仅改变是可行的.而仅改变X，整不可，报.所以该同学的判断是不正确 的.答：(1 )求，蹴决落地点与卓面C端间的水平距漏为04m ;5 . 解：2腐败,，是可行的，而侵枳变血是不可行的 所以该同学的利的是不正确的(1)木板槽受到F=10.0N水平向左的恒力后，向左做匀加速直线运动，所受向右的摩擦力f 1mg ,增根据牛顿第二

20、定律，木板槽的加速度F f2a1 4.0m/sM设经过时间t后小滑块滑到木板槽中点， 在这段时间内木板槽的位移、，1c 1 2x i at t2小滑块因受向左的摩擦力f f,将向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，小滑块的加速度a2在时间t内木板的位移f2一 2.0m /s m12x 2 a 2t2由图可知LXi X22解得 t 1.0s则小滑块滑到木板槽中点时的速度v a2t 2.0m/S(2)由于小滑块滑到木板槽中点时的速度与第(1)问所求速度相同，而小滑块的加速度不变，所以当木板槽与水平面间有摩擦时，要求木板槽的加速F 1mg 2 (M m)g度也不变，即a1Ma1若只改变F,则F=1

21、1.5N;若只改变M ,则M=1.67kg ;若只改变 m,则m=0.40kg.6 .解：(1)对木块施加推力作用后，木块和平板的受力情况如图所示.木块受到的滑动摩擦力f尸 N尸 mg =0.40X2.0X 10 N =8.0N根据牛顿第三定律,有f1= f2,N尸N2F f112 8.0根据牛顿第二定律，木块的加速度a1= m2.0 m/s2= 2.0m/s2f28.0平板的加速度a2= M 5 m/s2 = 1.6m/s2i上 一1ait2 . 2在t=1.0s内，小物块向右运动的距离为x1 2a11 f2木板向右运动的为x2 2a2L依据题意X2-X1= 2解得a2 = 3.0m/s2对

22、木板F f mg = Ma2得F = 13N小物块做匀加速直线运动的加速度a1 = 2.0m/s2a设经过t ,木块恰好与挡板相撞，则 L= 2- 2解得 t = 2st . 2LF mg mg(2)根据(1)可以求得时间tM如果只改变平板的质量 M,从上式可知，当M增大时，时间t减小，所 以甲同学说法正确.7 .解：木板在外力F的作用下，与小物块发生相对滑动。小物块做匀加 速直线运动，没小物块加速度的大小为ai.对小物块 f = it mg = mai即 ai = 2.0m/s12经过时间t,小物块向右运动的距离为x1 /1 t2木板向右运动的距离为x2 2a2t欲使经过时间t = 1.0s

23、,小物块恰好滑到木板的左端，要求 X2 X1 LTt2仇2 2L则M、m、F满足关系 F = 4M + 2m若只改变F,则F= 16N;若只改变 M,则M=2.25kg；9.解:木板做匀加速直线运动，没木反加速度的大小为a2.若只改变m,则m= 0.50kg .8 .解：(1) B滑上A后，A、B在水平方向的受力情况如答图3所示.Ff1Ff2Ff2一一I AB答图3其中A受地面的摩擦力的大小Ffi =卬(mi+ m2) gA、B之间摩擦力的大小 Ff2 = 22m2 g以初速度s的方向为正方向.2m2gi(mi m12)g2A的加速度ai 0.8m/smia2 上吧 i.6m/s2B的加速度m

24、2由于ai> 0,所以A会相对地面滑动，经时间t,A的速度iaiti.2A的位移Xi2aiB的速度20a2tB的位移x20t当5=02时，B相对A静止，解得X2xi= 0.83 m即B在A上相对A滑行的最远距离为0.83m.(2)要使B刚好从A上滑下，即当u=u2时，有X2 Xi = L2 0 L 解得4( 2 i)g1,、f 0 2 30只改变叫则 5 m/s = 2.2 m/s；(ii)只改变内，则囚=0.06 ;(iii )只改变 % 则 s = 0.i4 .(1)小物块先向左做匀减速直线运动，设小物块加速度的大小为对小物块，根据牛顿第二定律得 f = mg = maai = 3.

25、0 m/s2经时间ti=a1 =1.0 s,速度减为零_.12位移大小 l + 2(-ai)tl = i.5 m之后，小物块向右做匀加速直线运动，设经时间t2与木板相对静止，此时它们的速度大小为 U,物块向右运动白位移大小为 X2._ 12产迅x2 = 2 ait2对木板，水平方向的受力情况如答图 2所示.木板向右做匀加速直线运动,设木板的加速度大小为S2.fF答图2根据牛顿第二定律得 F- it mg = MaF - pmga2 =一M = 1.0 m/s2根廨牛粮二定律商在力F的作用F木根以加国度所向右做空: 比独运动，如果花木桢从枷块F方揄出来'没 持厘作用的时间至少需暮心掾去力

26、F向木板向右微勾减速包城送机过木 极的加速度大小力4,0! IJ T物块一直向右微勾加速互维运动.设捌块的加速 度力电&工=腌=1Qe横去力F后.设蛉过忖间制畅快滑到木板的最左 雨.两者的速度相等，即叫一典工+ G)木板的位移物块的位移5。1您+/)署国3由答圈口可知孙T*-L 解得 L = Qhu= a2(t1 +12)木板的位移大小X3 = 2a2(tl +t2)z - z -, ，一X2 一X3 一可解得t2 = 0.50 s,8m,8 m'X3sra-3答图3物块相对木板滑动的最大距离Ax = x1 + x3 - x2=2.25 m（2）若物块速度减为零时恰好到达木板的

27、左端，则L=x/£匕山t12=12 M 1F、M、m 满足关系F = 1.8M + 3m若只改变F,则F = 8.4 N若只改变M,则M = 1.7 kg若只改变m,则m = 0.20 kg 10.11.解：（1）未放小铁块，木箱受到的摩擦力为f1，有F=f1，f= pMg放上小铁块，木箱受到的摩擦力为 f2,此时木箱的加速度大小为 a ,有F-f2=Ma联立彳导 a = - 0.5m/s2（1分）设小铁块经过力从木箱右端滑落，有v0tl v0tl - at； L2（1 分）小铁块滑落时，木箱的速度 必，则V1 = V0-a t1（1分）小铁块滑落后，木箱在F作用下以速度vi作匀速运动，小铁块以初速度 V0作平抛运动，下落时间为t2,有h 1gt22x v°t2 *1 1 分）联立彳导 x = 0.8m（1分）（2）小铁块在水平方向的速度不变， 平抛运动时下落时间也不变