(完整版)高考物理板块模型典型例题+答案

1、A1.（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 m1 = 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 0 = 2.0 m/sB 的质量 m2 = 1.0 kg，A 与 B 之间的动摩擦因数 2 = 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 0、2 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）v0 BL图 19

2、2、（8 分）如图 13 所示， 如图所示，水平地面上一个质量 M=4.0kg、长度 L=2.0m 的木板， 在 F=8.0N 的水平拉力作用下， 以v =2.0m/s 的速度0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 m FB C3.(2009 春会考）（8 分）如图 15 所示，光滑水平面上有一块木板，

3、质 量 M = 1.0 kg，长度 L = 1.0 m在木板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 = 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） .M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

4、小物块（可以看作质点） 放在桌面A 端. 现对小物块施加一 个 F0.8 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 1 = 0.2，在 B、C 间运动时与桌面间的动摩擦因数 2 = 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

5、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. FAh图 15215.（2010 春） 如图 14 所示，光滑水平面上有一木板槽（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 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。（1）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

6、擦因数 =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 = 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

7、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 的说法是正确的木块 LF平板图 177.（2011 年夏）如图 17 所示，光滑水平面上有一块质量M=3.0kg，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 g=10m/s2（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，使得经过时间t=1.0s，

8、小 物块恰好滑到木板的左端。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）8.（2011 年春） 如图 17 所示， 长度 L = 1.0 m 的长木板 A 静止在水平地面 上， A 的质量 m1 = 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 0 = 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 2 = 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 0、1、2 中的一个，使 B 刚好从

9、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）0B AL图 17可)9.（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 0 = 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

10、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0F M 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=16 m质量 M=30 kg，质量 m=10 kg 的小物块放在 木板的最右端 (小物块可视为质点 )，小 物块与木板之间的动摩擦因数 =010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；(2)如果把木板从物块下方抽出来， 那么F 持续作用的时间至少需要多 长？x11.（2013 丰台会考模拟）如图16 所示，一上表面光滑的木箱宽L 1

11、m、高 h3.2 m、质量 M8 kg。木箱在水平向右的恒力 F 16N 作用下， 以速度v03m/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 m2 kg，速度也为 3m/s 的光滑小铁块（视为质点），重力加速 度 g 取 10 m/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。hm v0MFL图 1612.（2013 海淀会考模拟）如图 17 所示，在高出水平地面h0.80m 的平 台上放置一质量 m20.20kg、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

12、块B，其质量 m1 0.50kg。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 0.20。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：（1）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

13、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。 A B Fdh图 1713.（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= 0.10.现用水平恒力F = 3.0N 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：撤去力 F 时小滑块和长木板的速度各是多大；运动中小滑块距长木板左端的最远距离.F图

14、 19滑块参考答案 2.1.x HYPERLINK l _bookmark1 1F fm1 1 mF mg2 Mf2 2 211 2 11 23. 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= mg根据牛顿第二定律，小滑块的加速度a1= = 5.0 m/s2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x a t2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 定律，木板的加速度a = = 3.0 m/s2在时间t 内木板的位移x a t2F Fx2 L由图可知 L = x1 x2，解得 t = 1.0 s

15、则小滑块离开木板时的速度v = a1t = 5.0 m/s（2）小滑块做匀加速直线运动的速度v a t t木板做匀加速直线运动的速度v a t mg t2 2 M任意时刻小滑块与木板速度之比v (F mg)Mv1 m2 g2欲使小滑块速度是木板速度的 2 倍，应满足(F mg)Mm2 g若只改变 F，则 F = 9 N 若只改变 M，则 M = 1.2 kg若只改变 ，则 = 0.27 若只改变 m，则 m = 0.93 kg4.2 1 2LF f1 M2 m11 2 t11 m 2.0NFmg11F mg (M m)g1 M 1fff5. 解：（1） 木板槽受到 F=10.0N 水平向左的恒

16、力后， 向左做匀加速直线运动， 所 受向右的摩擦力f 1mg ，增根据牛顿第二定律，木板槽的加速度a 4.0m/ s2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x a 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a 2.0m/ s2在时间t 内木板的位移x a t22 2 2由图可知 x x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 加速度也不变，即a 1

17、2 a若只改变F，则 F=11.5N；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N2NMg2木块受到的滑动摩擦力f1= N1= mg =0.402.010 N =8.0N根据牛顿第三定律, 有 f1=f2, N1= N2根据牛顿第二定律, 木块的加速度a = 1 m/s2 = 2.0m/s2F f 12 8.0平板的加速度a2= m/s2 = 1.6m/s2f 8.0设经过t ，木块恰好与挡板相撞，则1 2 112 2 211 2 11t2 11L= a t2 解得 t2s1 a t2 2 2（2）根

18、据（1）可以求得时间 t2LF mg mgmM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a1.对小物块 f= mg = ma1即 a1 = 2.0m/s2木板做匀加速直线运动，没木反加速度 的大小为a2.M m m Mx1x2L2在 t=1.0s 内，小物块向右运动的距离为x a t2木板向右运动的为2 2 21x a t2依据题意x2-x1=L2解得 a2 = 3.0m/s2对木板 F - mg = Ma2得 F = 13N 小物块做匀加速直线

19、运动的加速度a = 2.0m/s21经过时间 t，小物块向右运动的距离为x a t2木板向右运动的距离为x at2欲使经过时间t = 1.0s，小物块恰好滑到木板的左端，要求 x x L2 1F mg即 t2 gt2 2LM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； 若只改变 m，则 m= 0.50kg .8.解：（1） B 滑上 A 后， A、 如答图所示FAB 在水平方向的受力情况FB答图Ff2f1f21 0 1 2 1 111 2 2 2 1 21其中A 受地面的摩擦力的大小Ff1 = 1 ( m1+ m2)gA、

20、B 之间摩擦力的大小 Ff2 = 2 m2 g 以初速度 0 的方向为正方向A 的加速度 a 2m2 g 1 (m1 m2 )g 0.8m/s2B 的加速度 a2 m2m2 g 1.6m/s22由于a10，所以 A 会相对地面滑动，经时间t，A 的速度 a t1 1A 的位移 1B 的速度 a t2 0 2B 的位移 12 0 2 2当 1=2 时， B 相对A 静止，解得 x2x1= 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 1=2 时，有 x2x1 = L 24( )g2 1（i）只改变 0，则 2 30 m/s = 2.2 m/s

21、；（ii）只改变 1，则 1 = 0.06 ；（iii）只改变 2，则 2 = 0.14 .4 分4 分1 m 1x a t2 1 2 1x t a t20 L解得0 59. 解：（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a1 对小物块，根据牛顿第二定律得f= mg = ma1a1 = 3.0 m/s2经时间 t1= a0 =1.0 s，速度减为零.1位移大小 x = t + (-a )t2 = 1.5 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 ，物块向右运动的位移大小为x2. = a t ，x = a t2对木板，水平方向的受力

22、情况如答图 2 所示.木板向右做匀加速直线F - mg2 M运动，设木板的加速度大小为a2根据牛顿第二定律得F- mg = Ma2a = = 1.0 m/s2fF答图 21 2 2 1 1 2 M 11 3 23 2 2 1 23 91 = a (t + t )2 1 2木板的位移大小x = a (t + t )2可解得 t2= 0.50 s，x2 = 8 m，x3 = 8 m1 x32xx x答图 3物块相对木板滑动的最大距离x = x + x - x = 2.25 m（2）若物块速度减为零时恰好到达木板的左端，则L = x + 1 a t2 = x + 1 F - mg t2F、M、 m

23、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 kg10.x v t v t1B t 0.43 g 102 3111. 解：（1）未放小铁块，木箱受到的摩擦力为f1 ，有 Ff1 ， f1 Mg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 ， 1 有Ff2Ma联立得 a 0.5m/s2设小铁块经过t1 从木箱右端滑落，有v t v t at2 L0 1 0 1 2 1 小铁块滑落时，木箱的速度v1 ，则 v1v0at1（1 分）（1 分）（1 分）小铁块滑落后，木箱在F 作用下以速

24、度v1 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 gt22 20 2 1 2 （1 分）联立得 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，因 此，小铁块刚滑落时，要求木箱速度刚好为零，此后木箱就停止了运动，小铁块的落地点距木箱右端最远。 1 设小铁块在木箱上运动时间为t3，有v t v t at2 L/ 0 3 0 3 2 3 联立得 L 9m0 30 v a t （1 分）（1 分）12（8 分） 解答： （1）小金属块经历了三段运动过程：在木板上的匀加速直线运动，从木板 上滑落后在平台上的匀减速直线运动，离开平台后的平抛运动。设