板块模型经典题目和答案

1、板块模型经典习题1 .如图，在光滑水平面上有一质量为m的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为ai和32,下列反映ai和a2变化的图线中正确的是（）2 .如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A.方向向左，大小不变B.方向向左，逐渐减小C.方向向右，大小不变D.方向向右，逐渐减小3 .一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合，如图.已知盘与桌布间的动摩

2、擦因数为1,盘与桌面间的动摩擦因数为2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力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m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质

3、量为m=3.0kg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尸0.2，木板长L=1.0m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=12N,如图3-12所示，为使小滑块不掉下木板，试求：(g取10m/s2)(1)水平恒力F作用的最长时间；(2)水平恒力F做功的最大值=0.4.质6.如图所示，木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数为量m=1.0kg的小滑块(视为质点)放在木板的右端，开始时木板与物块均处于静止状态，现给木板以向右的初速度，取g=10m/s2,求：(1)木板所受摩擦力的大小;(2)使小滑块不从木板上掉下来，木板初

4、速度的最大值.7.如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F,F=8N,当小车速度达到1.5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数=0.2,2小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1.5s通过的位移大小。(g取10m/s)练习1如图5所示，质量附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两二，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-百，取g=i0m/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

5、？（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后，请在图6中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。（设木板足够长）。依5413.于10i（一6sWU而N他吊练习2如图4所示，在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的木板A和B,A、B间距s=6m,在A的最左端静止着一个质量为g2kg的小滑块CA、B与C之间的动摩擦因数为邛=0.2,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为2=0.1。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N,A和C开始运动，经过一段时间A、B相碰，碰后立刻达到共同速度，C瞬间速度不变，

6、但A、B并不粘连，求：经过时间t=10s时A、RC的速度分别为多少？（已知重力加速度g=10m/s2）1.解析：a1a2kt。木块和木板相对运动时，a1m2g恒定不变,a2上g。所以正确mm2mim2答案是A。2. Aa3.igo4. 答：BC5.解析：(1)撤力前木板加速，设加速过程的位移为xi,加速度为ai,加速运动的时间为ti;撤力后木板减速，设减速过程的位移为X2,加速度为a2,减速运动的时间为t2.由牛顿第二定律得撤力前F-m+M）g=Mai（i分）49斛付aim/s（i分）3撤力后：Mm+M）g=Ma2（i分）82斛得a2m/s（i分）31 2i2xia1tl,x2a2t2（i分）

7、2 2为使小滑块不从木板上掉下，应满足X1+X2WL（1分）1r又aiti=a2t2r(1分)由以上各式可解得ti1s所以水平恒力作用的最长时间为1s.(1分)1,214,2八(2)由上面分析可知，木板在拉力F作用下的取大位移x1a1tl1mm(1分)22332可得F做功的最大值WFx1122J8J.(i分)3答案：(1)1s(2)8J6 .答案(1)20N(2)4m/s解析(1)木板与地面间压力大小等于(超m)g故木板所受摩擦力Ff=(唐mg=20NDFf2(2)木板的加速度a=M|=5m/s滑块静止不动，只要木板位移小于木板的长度，滑块就不掉下来，根据v20=2ax得Vo=4m/s即木板初

8、速度的最大值是4m/s.27 .物体放上后先加速：ai=g=2m/s产-的峪口4,口%=。一5掰/s此时小车的加速度为：工当小车与物体达到共同速度时：v共=aiti=vo+a2t1解得：ti=1s,v共=2m/s%以后物体与小车相对静止：物体在t=1.5s内通过的位移为:P.=0.脑/附+班（.电，,物体不会落后于小车）s=2at+v共(t11)+2a3(tt。2=2.1m练习1（解答略）答案如下：（1）t=1s(2)当FW凸(加2N时,AB相对静止且对地静止，f2=F;当2N6N时，A、B发生相对滑动,N.画出f2随拉力F大小变化的图象如图7所示。图7%=练习2解答：假设力F作用后AC一起加速，则：乌而A能获得的最大加速度为：.假设成立在AC滑行6m的过程中：一孙口V1=2m/sA、B相碰过程，由动量守恒定律可得:mv=2mvV2=1m/s4此后AC相对滑动：0,故C匀速运动;_%(M+2喻g值乩3u2府，故AB也匀速运动。设经时间t2,C从A右端滑下：Vlt2v2t2=Lt2=1.5s然后A、B分离,A减速运动直至停止：aA=(12g=1m/s2,向左/5=Is牖且G+乌十号二&釐，故t=10s时,VA=0.2C在B上继续滑动，且C匀速、B加速：aB=ao=1m/s设经时间t4,CB速度