高中物理板块模型经典题目和标准

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。假设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，以下反响

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遇到的摩擦力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AB边重合，如图．已知盘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，加快度方向是水平的且垂直于AB边．若圆盘最后未从桌面掉下，则加快度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）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，此后木板和物块相对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，速度逐渐增大，直到做匀速运动木板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=,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=12N,F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，此后木板和物块相对于水平面的运动状况为( )图9A．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：图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离开小车，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N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＝1.6m，质量M＝4.0kg，上表面圆滑，下表面与地面间的动摩擦因数为μ＝.质量m1.0kg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：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．17．以以下图，质量为m＝1kg，长为L＝2.7m的平板车，其上表面距离水平川面的高度为h＝0.2m，以速度v0＝4m/s向右做匀速直线运动，、是其左右两个端点．从某时刻起对平板车施加一个大小为5N的水平向AB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点时相对于地面的速度为零)，L2PB＝3.经过一段时间，小球从平板车上离开后落到地面上．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＝1.4m，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

μ＝，g＝10m/s2.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＝且一直作用于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

)，物体上连接一根很长的细绳，细绳越过位于桌边的定滑轮．某人以恒定的速度

v

向下拉绳，物体最多只好到达板的中点，已知整个过程中板的右端都不会到达桌边定滑轮处．试求：当物体刚到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满足什么条件？例1如图1所示，圆滑水平面上搁置质量分别为m、2m的物块A和木板现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加快度运动，求拉力F的最大值。

B，A、B间的最大静摩擦力为

μmg，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=1kg、长度均为=1．5m的木板A和，间距s=6m，mLBA、B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。最大静摩擦力可以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）练习2如图5所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平川面上，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、大小可以忽视的铁块，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）分析：主要观察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。木块和木板相对运动时，恒定不变，。所以正确答案是A。3．【分析】：观察牛顿运动定律办理连接体问题的基本方法，简单题。对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，再采纳隔断法求解。取A、B系统整体分析有，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：，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。例1．本题涉及到圆盘和桌布两种运动，先定性分析清楚二者运动的大体过程，形成清楚的物理情形，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，，盘没有从桌面上掉下的条件是，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，，而，由以上各式解得。10.答：BC解：对于物块，因为运动过程中与木板存在相对滑动，且一直相对木板向左运动，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，对于木板，由作用力与反作用力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x,加快度为a,加快运动的时间为t;撤力后木板减速,设111减速过程的位移为x,加快度为a,减速运动的时间为t.由牛顿第二定律得撤力前:222－1分)FμmMgMa解得(1分)撤力后:μ(m+M)g=Ma2(1分)解得(1分)(1分)为使小滑块不从木板上掉下,应满足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)由上边分析可知,木板在拉力F作用下的最大位移(1分)可得F做功的最大值(1分)答案:(1)1s(2)8J10．分析：物块相对于木板滑动，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F1＝μmg＝N，当m与M恰好相对滑动时的加快度为：11mF22F＝ma，a＝m＝错误!m/s＝3m/s，则当a＝1.2m/s2时，m未相对滑动，所受摩擦力F＝ma＝×N＝N(2)当a＝3.5m/s2时，m与M相对滑动，摩擦力Ff＝ma＝×3N＝N隔断M有F－Ff＝MaF＝Ff＋Ma＝N＋×N＝N当a＝3m/s2时m恰好要滑动．F＝(M＋m)a＝×3N＝N当F＝N时，a＝3.5m/s2a物体＝3m/s2a相对＝－3)m/s2＝0.5m/s212由L＝2a相对t，得t＝2s.答案：(1)N(2)N(3)N(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故木板所受摩擦力Ff＝μ(M＋m)g＝20N②F(2)木板的加快度a＝2③＝5m/sM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2v0－0＝2ax得v0＝2ax＝4m/s④即木板初速度的最大值是4m/s.17．[答案]

(1)

(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＝1.8m以后，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，到离开平板车所用时间v1＋v0＝t1＝a小球走开平板车后做自由落体运动，设着落时间为12t2，则h＝gt22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.F－Fμ木板在拉力F和滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加快运动的加快度a2＝M，使m能从A上滑落的条件为a2>a1，F－FμFμ即M>m，解得F>μ(M＋m)g＝20N.(2)设m在M上边滑行的时间为t，恒力F＝，木板的加快度a2＝F－Fμ2t内运动位M＝4.7m/s，小滑块在时间移s1＝112，木板在时间t内运动的位移s2＝122，又s2－1＝，解得t＝2s.2at2atsL18．【分析】(1)m与m′相对滑动过程中m′做匀速运动，有：vt＝s1①m做匀加快运动，有：1②2vt＝s2s1－s2＝L/2③联立以上三式解得：s2＝L/2(2)设m与m′之间动摩擦因数为μ1当桌面圆滑时有：m′gμ1＝ma1④v2＝2a1s2⑤2mv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右端二者刚好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′有：vt′＝s1′⑨ms1′－s2′＝L⑩mv2联立解得：μ2＝2(m′＋m)gL2所以桌面与板间的动摩擦因数μ≥mv2(′＋)mmgL例1分析：为防范运动过程中A落后于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一起加快运动时，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一起加快运动时，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一起加快运动时，拉力F的最大值为F