高中物理板块模型经典题目和

(圆满版)高中物理板块模型经典题目和答案(圆满版)高中物理板块模型经典题目和答案(圆满版)高中物理板块模型经典题目和答案2.如图，在圆滑水平面上有一质量为m1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a1和a2，以下反应a1和a2变化的图线中正确的选项是（）3．以以下图，A、B两物块叠放在一同，在粗拙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遇到的摩擦力A．方向向左，大小不变B．方向向左，渐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，渐渐减小例1．一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央．桌布的一边与桌的边重合，如图．已知盘AB与桌布间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为2．现忽然以恒定加快度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于边．若圆盘最后未从桌面掉下，则加快度a知足的条件是什么？（以g表示重AB力加快度）以以下图，一足够长的木板静止在圆滑水平面上，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，今后木板和物块相关于水平面的运动状况为（）A．物块先向左运动，再向右运动物块拉力B．物块向右运动，速度渐渐增大，直到做匀速运动木板C．木板向右运动，速度渐渐变小，直到做匀速运动D．木板和物块的速度都渐渐变小，直到为零-1-14.质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为m=3.0kg的长木板的右端,木板上表面圆滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0m开始时二者都处于静止状态,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)水平恒力F作用的最长时间;水平恒力F做功的最大值.10．如图9所示，一足够长的木板静止在圆滑水平面上，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，今后木板和物块相关于水平面的运动状况为( )9．物块先向左运动，再向右运动B．物块向右运动，速度渐渐增大，直到做匀速运动C．木板向右运动，速度渐渐变小，直到做匀速运动D．木板和物块的速度都渐渐变小，直到为零17．如图18所示，小车质量M为2.0kg，与水平川面阻力忽视不计，物体质量m为0.5kg，物体与小车间的动摩擦因数为，则：18小车在外力作用下以1.2m/s2的加快度向右运动时，物体受摩擦力多大？欲使小车产生a＝3.5m/s2的加快度，需给小车供给多大的水平推力？若要使物体m走开小车，则最少用多大的水平力推小车？(4)若小车长L＝1m，静止小车在8.5N水平推力作用下，物体由车的右端向左滑动，则滑离小车需多长时间？(物体m看作质点)16．以以下图，木板长L＝，质量＝4.0kg，上表面圆滑，下表面与地面间的动摩擦因数为μ＝0.4.质Mm＝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：木板所受摩擦力的大小；使小滑块不从木板上掉下来，木板初速度的最大值．-2-17．以以下图，质量为m＝1kg，长为L＝的平板车，其上表面距离水平川面的高度为h＝，以速度v0＝4m/s向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点．从某时辰起对平板车施加一个大小为5N的水平向左的恒力F，并同时将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点，放在P点时相关于地面的速度为零)，L2PB＝3.经过一段时间，小球从平板车上走开后落到地面上．不计全部摩擦力，g取10m/s.求：小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间；小球落地瞬时平板车的速度．13．以以下图，有一块木板静止在圆滑且足够长的水平面上，木板质量M＝4kg，长L＝，木板右端放着一个小滑块．小滑块质量为m＝1kg，其尺寸远小于L.小滑块与木板间的动摩擦因数2μ＝0.4，g＝10m/s.现用恒力F作用于木板M上，为使m能从M上滑落，F的大小范围是多少？(2)其余条件不变，若恒力F＝22.8N且素来作用于M上，最后使m能从M上滑落，m在M上滑动的时间是多少？18．以以下图，一块质量为m，长为L的均质长木板放在很长的圆滑水平桌面上，板的左端有一质量为m′的小物体(可视为质点)，物体上连结一根很长的细绳，细绳高出位于桌边的定滑轮．某人以恒定的速度v向下拉绳，物体最多只好抵达板的中点，已知整个过程中板的右端都不会抵达桌边定滑轮处．试求：当物体刚抵达木板中点时木板的位移；若木板与桌面之间有摩擦，为使物体能达到板的右端，板与桌面之间的动摩擦因数应知足什么条件？例1如图1所示，圆滑水平面上搁置质量分别为、2的物块A和木板，A、B间的最大静摩擦力为，mmBμmg现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加快度运动，求拉力F的最大值。-3-变式1例1中若拉力F作用在A上呢？如图2所示。变式2在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（以为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加快度运动，求拉力F的最大值。例2如图3所示，质量M=8kg的小车放在圆滑的水平面上，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μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1．5s经过的位移大小。（g取10m/s2）练习1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M=2kg的小滑块C，A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0．2，A、B与水平川面之间的动摩擦因数为μ2=0．1。最大静摩擦力能够以为等于滑动摩擦力。此刻对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，碰后马上达到共同速度，C瞬时速度不变，但A、B并不粘连，求：经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少？（已知重力加快度g=10m/s2）-4-练习2如图5所示，质量M=1kg的木板静止在粗拙的水平川面上，木板与地面间的动摩擦因数，在木板的左端搁置一个质量m=1kg、大小能够忽视的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数，取g=10m/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？（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增添的水平向右的力F，经过分析和计算后，请在图6中画出铁块遇到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。（设木板足够长）-5-分析：主要察看摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前，木块和木板以同样加快度运动，依据牛顿第二定律a1a2kt。木块和木板相对m1m2运动时，a1m2gktA。恒定不变，a2g。所以正确答案是m1m23．【分析】：察看牛顿运动定律办理连结体问题的基本方法，简单题。关于多个物体构成的物系统统，若系统内各个物体拥有同样的运动状态，应优先采纳整体法分析，再采纳间隔法求解。取A、B系统整体分析有f地A=(mAmB)g(mAmB)a，a=μg，B与A拥有共同的运动状态，取B为研究对象，由牛顿第二定律有：fAB=mBgmBa常数，物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加快度方向向左。1．此题波及到圆盘和桌布两种运动，先定性分析清楚二者运动的大概过程，形成清楚的物理状况，再找寻互相间的限制关系，是解决这一问题的基本思路。x1x2aL/2x桌布桌布从圆盘下抽出的过程中，圆盘的初速度为零，在水平方向上受桌布对它的摩擦力F1=1mg作用，做初速为零的匀加快直线运动。桌布从圆盘下抽出后，圆盘因为遇到桌面对它的摩擦力F2=2mg作用，做匀减速直线运动。设圆盘的质量为m，桌长为L，在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加快度为a1，则依据牛顿运动定律有1mg=ma1，桌布抽出后，盘在桌面上做匀减速运动，以a2表示加快度的大小，有2mg=ma2。设盘刚走开桌布时的速度为v1，挪动的距离为x1，走开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下，则有v122a1x1，v122a2x2，盘没有从桌面上掉下的条件是x2Lx1，2设桌布从盘下抽出所经历时间为t，在这段时间内桌布挪动的距离为x，有x1at2，x11a1t2，22Lx1，而x2由以上各式解得a1221g。2答：BC解：关于物块，因为运动过程中与木板存在相对滑动，且素来相对木板向左运动，所以木板对物块的摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不停增大，直至相对静止而做匀速直线运动，B正确；撤掉拉力后，关于木板，由作使劲与反作使劲可知遇到物块给它的向左的摩擦力作用，则木板的速度不停减小，直到二者相对静止，而做匀速运动，C正确；因为水平面圆滑，所以不会停止，D错误。14.分析:(1)撤力前木板加快,设加快过程的位移为x1,加快度为a1,加快运动的时间为t1;撤力后木板减速,设减速-6-过程的位移为x2,加快度为a2,减速运动的时间为t2.由牛顿第二定律得撤力前:F－μ(m+M)g=Ma(1分)1解得a14m/s2(1分)3撤力后:μ(m+M)g=Ma2(1分)解得a28m/s2(1分)3x11a1t12,x21a2t22(1分)22为使小滑块不从木板上掉下,应知足x1+x2≤L(1分)又a1t1=a2t2(1分)由以上各式可解得t1≤1s所以水平恒力作用的最长时间为1s.(1分)(2)由上边分析可知,木板在拉力F作用下的最大位移x11a1t12141m2m(1分)2J8J.2233可得F做功的最大值WFx112(1分)3答案:(1)1s(2)8J10．分析：物块相关于木板滑动，说明物块的加快度小于木板的加快度，撤掉拉力后木板向右的速度大于物块向右的速度，所以它们之间存在滑动摩擦力，使木块向右加快，木板向右减速，直至达到向右同样的速度，所以B、C正确．答案：BC17．分析：(1)m与M间最大静摩擦力F＝μmg＝1.5N，当m与M恰巧相对滑动时的加快度为：11mmF＝2＝3m/s2，1F＝ma，a＝m0.5m/s则当a＝1.2m/s2时，m未相对滑动，所受摩擦力F＝ma＝×1.2N＝0.6N(2)当a＝3.5m/s2时，m与M相对滑动，摩擦力Ff＝mam＝×3N＝1.5N间隔M有F－Ff＝MaF＝Ff＋Ma＝1.5N＋×3.5N＝8.5N当a＝3m/s2时m恰巧要滑动．F＝(M＋m)a＝×3N＝7.5N(4)当F＝8.5N时，a＝3.5m/s2a物体＝3m/s2a相对＝－3)m/s2＝0.5m/s2L＝12a相对t2，得t＝2s.答案：(1)0.6N(2)8.5N(3)7.5N(4)2s16．[答案](1)20N(2)4m/s[分析](1)木板与地面间压力大小等于(M＋m)g①-7-故木板所受摩擦力Ff＝μ(M＋m)g＝20N②(2)木板的加快度a＝Ff＝5m/s2③M滑块静止不动，只需木板位移小于木板的长度，滑块就不掉下来，依据2vax0v0＝2ax＝4m/s④即木板初速度的最大值是4m/s.17．[答案](2)6m/s，方向向左[分析](1)对平板车施加恒力F后，平板车向右做匀减速直线运动，加快度大小为F2a＝＝5m/sm平板车速度减为零时，向右的位移2v02Ls0＝2a＝1.6m<3＝今后，平板车向左匀加快运动，小球从B端落下，此时车向左的速度Lv1＝2a3＋s0＝5m/s小球从放到平板车上，到走开平板车所用时间v1＋v0t1＝＝a小球走开平板车后做自由落体运动，设着落时间为t，则h＝1222解得t2＝2h＝g所以，小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间t＝t1＋t2＝小球落地瞬时，平板车的速度v2＝v1＋at2解得v2＝6m/s，方向向左13．[答案](1)F>20N(2)2s[分析](1)小滑块与木块间的滑动摩擦力Fμ＝μFN＝μmg.小滑块在滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加快运动的加快度Fμ2a1＝＝μg＝4m/s.μ2F－F木板在拉力F和滑动摩擦力F作用下向右做匀加快运动的加快度a＝μM，使能从A上滑落的条件为2>1，maaF－FμFμM>m，解得F>μ(M＋m)g＝20N.F－F2(2)设m在M上边滑行的时间为t，恒力F＝，木板的加快度a2＝μt内运M＝，小滑块在时间1112，木板在时间212221＝L，解得t＝2s.动位移s＝2att内运动的位移s＝2at，又s－s18．【分析】(1)m与m′相对滑动过程中-8-m′做匀速运动，有：vt＝s1①1m做匀加快运动，有：2vt＝s2②s1－s2＝L/2③联立以上三式解得：s2＝L/2设m与m′之间动摩擦因数为μ1当桌面圆滑时有：m′gμ1＝ma1④v2＝2a1s2⑤mv2由④⑤解得：μ1＝gm′L假如板与桌面有摩擦，因为m与桌面的动摩擦因数越大，m′越易从右端滑下，所以当m′滑到m右端二者恰巧共速时该动摩擦因数最小，设为μ2对m有：ma2＝m′gμ1－(m′＋m)gμ2⑥v2t′＝s2′⑦v2＝2a2s2′⑧对m′有：vt′＝s1′⑨s1′－s2′＝L⑩mv2联立解得：μ2＝2(m′＋m)gL所以桌面与板间的动摩擦因数μ≥

mv22(m′＋m)gL例1分析：为防备运动过程中A落伍于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加快），A、B一起加快的最大加快度由A决定。解答：物块A能获取的最大加快度为：．∴A、B一同加快运动时，拉力F的最大值为：．变式1解答：木板B能获取的最大加快度为：。∴A、B一同加快运动时，拉力F的最大值为：．变式2解答：木板B能获取的最大加快度为：设A、B一同加快运动