高中物理中的滑块问题(含解析)(完整资料).doc

1、【最新整理，下载后即可编辑】高中物理中的滑块问题1. （201（）淮阴中学卷）如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同， 质量分别为必和此的木板，在两木板的左端各放一个大小、形 状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上 各作用一水平恒力巧、当物块和木板分离时，两木板的速度 分别为匕和上，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是 （BD ）A.若片=石，上%此,B.若 F = F2,此,则 vxv2C.若片用，M =则匕畛D.若 F1 = VqZ a,广=4f 2.5/由一匕)+。2，= %，解得，=2s 板氏：/ =电+ . = 474 .如图所示，质量M=1.0kg的长木

2、 静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=l.()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=0.2().现 用水平横力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对 滑动，经过t=l.()s撤去力F.小滑块在运动过程中始终没有从长木 板上掉下.求：(1)撤去力F时小滑块和长木板的速度个是多大；(2)运动中小滑块距长木板右端的最大距离是多大？(1) .对滑和木板分别利用牛顿第二定律和运动学公式ax = 2m/ s2v, = axtx = 2m/ sad. = 4in / s 11(2) .最大位移就是在滑块和木板相对静止时1s后.没有拉力.只 有相互间的摩擦力滑块加

3、速度大小均为广2m/s2(方向相反)vt-hat2=v2-at2 代入数据 2+212=4-2“ 解得 q=().5s此时2个的速度都是v=3m/s木块和木板的位移分别为VlVj + V“LV2IS + Vc5. = L + A) = 2.25/z/= - -tx+ -ty = 3.75m2 12-2 12-As = 1.5mX I5.(2010龙岩二中卷)如图所示,一质量小2.0kg的长木板静 止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量尸1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为=02用恒力F向 右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过z=1.0s后 撤去该恒力，此时小

4、物块恰好运动到距木板右端/=L()m处。在 此后的运动中小物块没有从木板上掉下来.求：(1)小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；(2)作用于木板的恒力产的J 凶 口口 J大小；(3)木板的长度至少是多少？解：(1)小物块受力分析如图所示，设它受到的摩擦力大小为fN - mg = 0月).2 X1.0X10N=2N方向水平向右(2)设小物块的加速度为幻，木板在恒力/作用下做匀加速 直线运动时的加速度为2,此过程中小物块的位移为的，木 板的位移为S?则有：/= 必q =2.0m/sI = -(a2-ai)r代入数值得：a2 =4.0nVs2臃对木板进行受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律：

5、F-f=跖2,则F=r +M%代入数值得出Q10N。(3)设撤去户时小物块和木板的速度分别为匕和畛，撤去F后，木板与小物块组成的系统动量守恒，当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度-共v, = aj = 2.0m/s+Mv2= (m+M)Vi=2tasA同 vi4.tWg根据动量守恒定律得:v2 = a2t = 4.0nVsL0x2 + 2.0x4,0nVs=10ni/s1.0+ 2.03对小物块：根据动能定理：舟=/展5时 对木板：根据动能定理：-/ +/) = 喔-;乙乙代入数据：r =所以木板的长度至少为=/十/=/m=1.7m )6.如图所示，一辆M=8kg,长L=2m的平板小车静

6、止在水平地面 上，小车的左端放置一物块(可视为质点)。已知小车高度h=().80 mo物块的质量m=l .0kg,它与小车平板间的动摩擦因数产0.20。 现用F=26N水平向左的恒力拉小车，经过一段时间后，物块与 小车分离。不计小车与地面间的摩擦。g=10m/s2,求:物块与小车分离前，小车向左运动的最大距离；(2)当物块落地时，物块与小车右端的水平距离。 答案：(1)6.0m (2)1.06 moL = s2 - s 利用并代入数据解得S2=6m=mis1 S=匕，)=1.6/7? 1 1I-S = 1.06/n7.如图所示，水平地面上一个质量M=4.()kg、长度L=2.()m的 木板，在

7、F=8.0N的水平拉力作用下，以v()=2.()m/s的速度向右 做匀速直线运动。某时刻将质量m=l.() kg的物块(物块可视为质 点)轻放在木板最右端。若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间；若物块与木板间有摩擦，且 叵L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。(结果保留二位有效数字) 答案：1.2s4.0 s解(1) F = /.iMS / = = 0.2 a-)、= -O5MgML = vot + -at2代入数据得：t*l.2s2q=g = 2，s2% = i2? + M)g= -1m/ s2共速时u = *

8、 =%+研解得八=s y = ?接着一起做匀减速直线运动=a =F一吗7)=_o 5w/? M直到速度为零，停止运动，2=5 = +总时间f =乎8.(201()长沙市一中卷)如图所示, 质量初二1kg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 产().1,在木板的左端放置一个质量 m=lkg、大小可以忽略的铁块，铁块与卜酒65-4-3-2-1-02 4 6 8 10 12 14 /7N木板间的动摩擦因数例=().4, M=10m/s2,试求：(1)若木板长=lm,在铁块上加一个水平向右的恒力Q8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续

9、增加的水平 向左的力凡 通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到木板的 摩擦力F值拉力/大小变化的图像。(设木板足够长)解析：(1)木块的加速度大小=占出空=4m/s2 m铁块的加速度大小必一y+=2m/s2设经过时间铁块运动到木板的右端，则有解得：N=1S(2)当F&%5介MQ =2N时，4巴相对静止且对地静止，F设Q片时，43恰保持相对静止，此一从(M + m)g = (M + in)a解得:尸尸6N所以，当2NVE6N时，,m相对静止，系统向右做匀加速运动，其加速度F -+in)g _ Fci =,M+m 2以M为研究对象，根据牛顿第二定律有.一必(A/+m)g=Ma,解得：f？=l 乙当

10、Q6N,月、片发生相对运动，f2 = mg =4N画出6随拉力厂大小变化的图像如右9.如图所示，质量m=0.3 kg的小车 向q静止在光滑的水平面上，车长L=15m,现叫 Q有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度。=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数 =()5取g=l () m/s求(1)物块在车面上滑行的时间t;(2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速 度K o不超过多少。(1) 0.24s 5m/s【解析】本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量 守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。(1)设

11、物块与小车的共同速度为-以水平向右为正方向， 根据动量守恒定律有m2v0 =(町设物块与车面间的滑动摩擦力为大对物块应用动量定理有 Ft = IllyV 一 7)匕、其中解得t = 0.24s(m + m2 )g 代入数据得(2)要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与 小车有共同的速度/ ,则+ 机)2口由功能关系有代入数据解得=5m/s【最新整理，下载后即可编辑】故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度为不能超过5m/so1().如图(a)所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板 车,质量为M,一质量为m的铁块以水平初速度V)滑到小车上，两物 体开始运动花们的速度随时间变化

12、的图象如图(b)所示(t是滑块在车上运动的时间)，则可以断定 ()A.铁块与小车最终滑离B.铁块与小车的质量之比1C.铁块与小车表面的动摩擦因数二D.平板车上表面的长度为当 O答案 ABC11 .如图所示，右端带有竖直挡板的木皿肉B M板B,质量为M,长A=l.()m,静止在光滑 人人斗 水平面上.一个质量为切的小木块(可视1 L T为质点)X,以水平速度%=4.0m/s滑上8的左端，而后与其右端 挡板碰撞，最后恰好滑到木板B的左端.已知M=3m,并设A 与挡板碰撞时无机械能损失，碰撞时间可忽略(g取10m*).求:(1) 4 /最后的速度；(2)木块力与木板片间的动摩擦因数.【答案】(1)

13、lm/s； (2) 0.3解析：(1) /、8最后速度相等，由动量守恒可得解得v = = lm/s4(2 )由动能定理对全过程列能量守恒方程11mg-2L = mvj -(M + m)v2 22解得 = 0.312 .如图所示，一质量为M、长为1的长方形木板B放在光滑的水平地面 上，在其右端放一质量为切的小木块4 m p2mg说明物块在长木板上发生了相对滑动.设撤去户时，长木板的速度为匕，滑块速度为吟，由动量定 理可知,对物块,有生mgt =叫对系统,有（歹-241mgy = mvl + mv2代入数据解得匕=4m/s,畛=2m/s拉力撤去时，长木板的速度大小为4m/s.（2）设撤去拉力后，经

14、时间明两者获得共同速度为由 动量定理可知，对物块,有2磔| = mv-inv2对长木板,有-22?幼-= mv-mvl将匕和上的数值代入解得0.2s,-2.4m/s在1s内，物块相对于长木板的位移s尸（匕一2=lm在小0.2s内，物块相对于长木板的位移$2=（%-G/2=（）.2m 木板的长度最小值为=Si+s2=1.2m（3）滑块与木板有了共同速度后，在摩擦力作用下均做减速 运动，物块相对于木板向右运动，木板和物块先后停下，设 木板位移为物块位移为期,由动能定理，得一代mgx2 =0 mv2这段时间内物块相对于木板的位移s.3=X2 沃=（）.72m.物块最终离板右端的距离占S1 + S2S

15、3 =0.48m16. 一质量52kg的长木板/静止在光滑的水平面上，/的 右端与竖直挡板的距离为后（）.5m.一个质量为m=lkg的小物体A以初速度 向上1的=6m/s从B的左端水平滑上B,当B、巨寸 与竖直挡板每次碰撞时，*都没有到达8的右端.设定物体A可视为质点，月、8间的动摩擦因数=（）.2, B与竖直挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失，g取l()m/s2.求：(1)/与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间，月、石的速度值各 是多少？(2)最后要使4不从/上滑下，木板/的长度至少是多少？(最后结果保留三位有效数字)【答案】(1) vx=4m/s,冷=lm/s； (2) 8.96m解析：(1

16、)设月、5达到共同速度为匕时，/向右运动距离 为S由动量守恒定律有叫)=(M + ?)%由动能定理有?眄=；联立解得S1=2m由于 后0.5m2m,可知B与挡板碰撞时，月、/还未达到共 同速度.设台与挡板碰撞前瞬间4的速度为心，8的速度为 小，则由动量守恒定律有/ =+ 也由动能定理有?gs = ；联立解得v=4m/s ,用=lm/s(2)6与挡板第一次碰后向左减速运动，当/速度减为零时, B向左运动的距离设为立，由动能定理有的=而 由上式解得.%=O.5m在片的作用下/再次反向向右运动，设当4、8向右运动达 到共同速度吃时B向右运动距离为名由动量守恒定律有叫、-Mvl = (M 4- in)v2由动能定理有?卯2 = | MV2M# v2 = |nVs , 52 =|m t2= 2.0s木板在地面上的位移：$2 =-4& +2 2 2= 0解2:过程1:对必为二m对 Af：