板块模型经典题目及答案解析

范文范例精心整理范文范例精心整理wordword完美格式板块模型经典习题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 m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a2,下列反映ai和a?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受到的摩擦力方向向左，大小不变 B.方向向左，逐渐减小 I月I亠C.方向向右，大小不变 D.方向向右，逐渐减小 A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（ ）物块先向左运动，再向右运动物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动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,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为 口=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)7TI水平恒力F作用的最长时间水平恒力F做功的最大值.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 口=0.4.质量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2速度，取g=10m/s，求：m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.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n=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数 口=0.2,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/s2)M 「 ■z^azzzzzzzzzzzAvzzzzzzz练习1如图5所示，质量M=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 ，在木板的左端放置一个质量 n=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数 代「二』，取g=10m/s2,试求： L—XZZZZXZZZZZZZZZZZZZZ/ZZZ（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）练习2如图4所示，在水平面上静止着两个质量均为 n=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cA、B与C之间的动摩擦因数为口1=0.2,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为 口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，但AB并不粘连，求：经过时间t=10s时A、BC的速度分别为多少？（已知重力加速度 g=10m/s2）|>!4

1.解析：a^a?二——kt——。木块和木板相对运动时， a^i=m2g恒定不变，a2= -"g。所以正确mi|+m2 m1 m2答案是A。2.A4.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—（1（m+Mg=Ma（1分）4 2m/s（1分）31（m+Mg=Ma（1分）82m/s（1分）3.2解得a1撤力后：解得a21...X1 玄缶,X2 a?t2（1分）22为使小滑块不从木板上掉下 ，应满足X1+X2WL（1分）又at1=a2t2（1分）由以上各式可解得 11<1s所以水平恒力作用的最长时间为 1s.（1分）2 14 2（2）由上面分析可知，木板在拉力F作用下的最大位移x1 a1t1 1mm（1分）23 32可得F做功的最大值W=Fx1=12J=8J.（1分）3答案:（1）1s（2）8J［答案］（1）20N （2）4m/s［解析］（1）木板与地面间压力大小等于 （阿mg①故木板所受摩擦力 Ff=1（ mg=20N②Ff 2⑵木板的加速度a=亦=5m/s2③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 v2-0=2ax得V0=■』2ax=4m/s④即木板初速度的最大值是 4m/s.物体放上后先加速：a1=ig=2m/s2\o"CurrentDocument"F-螂g 2厲= s此时小车的加速度为： -当小车与物体达到共同速度时:v共=a1t1=v0+a2t1解得：ti=1s ,v共=2m/sTOC\o"1-5"\h\zP 2為= =Q2mls/t以后物体与小车相对静止： （•••出门叫，物体不会落后于小车）11物体在t=1.5s内通过的位移为： s=]ati2+v 共（t—11） +1 a3 （t— ti） 2=2. 1m练习1（解答略）答案如下：（1）t=1s（2）①当fw丄[工+仁，宀=n时，AB相对静止且对地静止，f2=F;/2=-+1当2N<F<6N时，Mm相对静止， 2当F>6N时，AB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。练习2解答：假设力F作用后AC一起加速，则： 厂丨V -■叨坐血血二闲/而A能获得的最大加速度为： :•••5'"1 •••假设成立2———在AC滑行6m的过程中：J •••v1=2m/s 1A、B相碰过程，由动量守恒定律可得： mv=2mv； •V2=1m/s此后AC相对滑动： 工 ，故c匀速运动；’_如匝-地（加+2用）黑_件_ =UJ ，故AB也匀速运动。设经时间t2,C从A右端滑下：Vlt2—V2t2=L 「•t2=1.5s然后AB分离，A减速运动直至停止：aA=2g=lm/s2，向左£3=—=IsL，-L；,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,C.B速度相等：«二片+如4