微专题14：牛顿运动定律应用之板块模型- 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

微专题12：牛顿运动定律应用之板块模型类型一、无外力作用下的板块模型1．如图，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2．长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数μ1=0.25．求：(1)木块与冰面的动摩擦因数；(2)小物块相对于长木板滑行的距离；(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？（取g=10m/s2）3．如图所示，物块A、木板B的质量均为m＝10kg，不计A的大小，B板长L＝3m．开始时A、B均静止．现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动．已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3和μ2＝0.1，g取10m/s2.(1)若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度是多大？(2)若把木板B放在光滑水平面上，让A仍以(1)问中的初速度从B的最左端开始运动，则A能否与B脱离？最终A和B的速度各是多大？4．如图所示，一个质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一个质量为m的小木块A，，A、B间动摩擦因数为μ，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：(1)A、B最后的速度大小和方向；(2)从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远的距离．5．一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图a所示．t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的vt图线如图b所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2.求：(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离．类型二、有外力地面光滑下的板块模型6．如图示，A、B两物叠放着置于水平地面上，质量分别为和，A、B之间的动摩擦因数为μ，地面光滑，试求：(1)用水平外力F拉A，使A、B分离，求F的取值范围；(2)用水平外力F拉B，使A、B分离，求F的取值范围？7．(多选)如图所示，在光滑的水平面上放置质量为m0的木板，在木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离．下列说法正确的是（）A．若仅增大木板的质量m0，则时间t增大B．若仅增大木块的质量m，则时间t增大C．若仅增大恒力F，则时间t增大D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数μ，则时间t增大8．如图所示，长木板静止于光滑水平地面，滑块叠放在木板右端，现对木板施加水平恒力，使它们向右运动．当滑块与木板分离时，滑块相对地面的位移为x、速度为v.若只减小滑块质量，再次拉动木板，滑块与木板分离时（）A．x变小，v变小B．x变大，v变大C．x变小，v变大D．x变大，v变小9．如图所示，在光滑水平面上，一个小物块放在静止的小车上，物块和小车间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2.现用水平恒力F拉动小车，关于物块的加速度am和小车的加速度aM的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列选项可能正确的是（）A．am＝2m/s2，aM＝1m/s2B．am＝1m/s2，aM＝2m/s2C．am＝2m/s2，aM＝4m/s2D．am＝3m/s2，aM＝5m/s210．如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块．木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a－F图象．取g＝10m/s2，则（）A．滑块的质量m＝4kgB．木板的质量M＝6kgC．当F＝8N时滑块的加速度为2m/s2D．滑块与木板间的动摩擦因数为0.111．如图所示，在光滑的水平面上有一长为0.64m、质量为4kg的木板A，在木板的左端有一质量为2kg的小物体B，A、B之间的动摩擦因数为μ＝0.2．当对B施加水平向右的力F＝10N时，求经过多长的时间可将B从木板A的左端拉到右端？(物体B可以视为质点，g取10m/s2)12．如图所示，质量M=8.0Kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到3.0m/s时，在其右端轻轻放上一个质量m=2.0Kg的小物块(初速为零)，物块与小车间的动摩擦因数u=0.2，假定小车足够长．求：(1)经多长时间物块停止在小车上相对滑动？(2)小物块从放在车上开始，经过t=3.0s，通过的位移是多少？(取g=10m/s2)13．如图所示，质量M＝8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F＝8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长．(g＝10m/s2)求：(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；(2)经多长时间两者达到相同的速度；(3)从小物块放上小车开始，经过t＝1.5s小物块通过的位移大小为多少．14．如图所示，有一块木板静止在光滑水平面上，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m=1kg，其尺寸远小于L，它与木板之间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2．(1)现用水平向右的恒力F作用在木板M上，为了使得m能从M上滑落下来，求F的大小范围；(2)其它条件不变，恒力F=22.8N，且始终作用在M上，求m在M上滑动的时间；(3)若水平力Ｆ＝28N向右拉木板，要使小滑块从木板上掉下来，力Ｆ作用的时间至少要多长？类型三、有外力地面粗糙下的板块模型15．如图示，A、B两物叠放着置于水平地面上，质量分别为和，A、B之间的动摩擦因数为μ1，B与地面之间的动摩擦因数为μ2，现用水平外力F拉B，试求：(1)A、B能相对静止运动的F的取值范围；(2)A、B分离的F的取值范围．16．如图示，A、B两物叠放着置于水平地面上，质量分别为和，A、B之间的动摩擦因数为μ1，B与地面之间的动摩擦因数为μ2，现用水平外力F拉A，试求：(1)若外力F无论多大，均无法使B运动，则m1、m2、μ1、μ2之间要满足什么关系？(2)在B可以运动的前提下，要使A、B发生分离，求F的取值范围．17．(多选)如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间的动摩擦因数为eq\f(μ,3)，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g.现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是（）A．a＝μgB．a＝eq\f(2,3)μgC．a＝eq\f(1,3)μgD．a＝eq\f(F,2m)－eq\f(1,3)μg18．如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上．现对木块施加一水平向右的拉力F．木块在长木板上滑行，而长木板保持静止状态．已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则（）A．μ1>μ2B．μ1<μ2C．若改变F的大小，当F>μ1(m1＋m2)g时，长木板将开始运动D．若将F作用于长木板，当F>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动19．如图所示，质量M＝1kg的木板静止在水平地面上，质量m＝1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端．设最大摩擦力都等于滑动摩擦力，木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2＝0.4，取g＝10m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.(1)若力F恒为8N，经1s铁块运动到木板的左端．求木板的长度；(2)若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长．试通过分析与计算，在坐标图中作出铁块受到的摩擦力Ff随力F大小变化的图象．20．长为L＝5m、质量为M＝2kg的薄木板，在F＝10N水平向右的拉力作用下，以v0＝6m/s的速度匀速运动．某时刻将质量为m＝1kg、大小不计的铁块轻放在木板的最右端，水平拉力F不变，木板与铁块间的动摩擦因数为μ1＝0.1.求：(g＝10m/s2)(1)木板与地面间的动摩擦因数μ2；(2)刚放上铁块后铁块的加速度a1、木板的加速度a2；(3)通过计算判断铁块是否会从木板上掉下去；若掉下去，计算铁块在木板上滑行的时间；若不掉下去，计算在放上铁块后木板运动的总时间．21．如图所示，可视为质点的A、B两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与A、A与B间距均为d＝0.5m，两物体与纸带间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，与地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.2.现以恒定的加速度a＝2m/s2向右水平拉动纸带，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)A物体在纸带上的滑动时间；(2)两物体A、B停在地面上的距离．22．如图所示，质量m1＝500g的木板A静放在水平平台上，木板的右端放一质量m2＝200g的小物块B.轻质细线一端与长木板连接，另一端通过定滑轮与物块C连接，长木板与滑轮间的细线水平．现将物块C的质量由零逐渐增加，当C的质量增加到70g时，A、B开始一起运动；当C的质量增加到400g时，A、B开始发生相对滑动．已知平台足够长、足够高，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑轮质量及摩擦不计，重力加速度g＝10m/s2.求木板与平台间、木板与物块B间的滑动摩擦因素．23．一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µ1，盘与桌面间的动摩擦因数为µ2．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表示重力加速度)24．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉