专题11 板块模型（原卷版）-2024-2025学年高一上学期物理期末备考重难题型精讲精练（人教版2019）

1/2试卷第=page11页，共=sectionpages33页专题11板块模型本节要点知识点1板块问题解题方法知识点2两种类型对应题号专项精练1没有其他外力的板块问题7-9，17-24专项精练2受恒定外力的板块问题1，10-12，25-30专项精练3受变化外力的板块问题2-6，13-16，31-34知识点1板块问题解题方法①用隔离法分析每个物体的运动状态和受力状态。②用相对法，将系统中某一物体作参照系，将此物体的对地速度和加速度转化到系统的其他物体上，产生相对速度和相对加速度。③求出叠加体之间的相对运动的时间和位移。④相对运动的时间也是各物体对地运动的时间。知识点2两种类型恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等，则位移关系为xB=xA+L(L为木板长度)恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时二者速度xB+xA=L(L为木板长度)一、单选题1．（23-24高一上·辽宁沈阳·期中）如图甲所示，在粗糙的水平地面上有一长木板B，在其上叠放着木块A，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，，则下列说法中正确的是（）A．木板B与地面间的最大静摩擦力为N B．物体A、B的总质量为C．A、B间的动摩擦因数为 D．长木板B与地面间动摩擦因数为2．（23-24高一上·湖南衡阳·期末）光滑水平面上静止叠放着物块A和木板B，质量分别为1kg和3kg。时刻给木板B施加一个随时间变化的水平拉力F，拉力F与时间t的关系为。已知A和B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长，g取下列说法正确的是（

）A．时刻时B的加速度为零 B．2s末A、B即将相对滑动C．3s末A、B加速度相同 D．4s末B的加速度为3．（23-24高一下·四川德阳·期末）如图所示，在水平桌面上叠放着相同的、质量均为m的、足够长的A、B两块木板，在木板A的上方放着一个质量也为m的物块C，木板和物块均处于静止状态。A、B、C之间以及B与桌面之间的动摩擦因数μ相同。若用水平方向逐渐增大的力F向右拉动木板A，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A．当F足够小时，C不受摩擦力的作用B．当F足够小时，桌面受到的摩擦力水平向左C．当F足够大时，B最终做匀加速直线运动D．当F足够大时，桌面受到的摩擦力为3μmg4．（23-24高一上·河南信阳·期末）如图甲所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到从零开始逐渐增大的水平拉力F的作用，A、B间的摩擦力、B与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量，取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A．物块B与地面间的动摩擦因数为0.25B．物块B与地面间的动摩擦因数为0.1C．当时，A、B发生相对滑动D．当时，的加速度随的增大而增大5．（23-24高一上·河南南阳·期末）如图所示，将一花瓶置于桌面上的桌布上，用水平向右的拉力将桌布迅速抽出，花瓶发生了平移，但最终并没有滑出桌面，这是大家熟悉的惯性演示实验。若花瓶、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（

）A．桌布对花瓶摩擦力的方向向左B．若增大水平拉力，更快地将桌布拉出，则花瓶仍不可能滑出桌面C．花瓶在桌布上的滑动时间和在桌面上滑动的时间不相等D．桌布对花瓶的摩擦力与桌面对花瓶的摩擦力相同6．（23-24高一上·浙江宁波·期末）如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，两个物体的质量、。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，随时间的变化规律为，则下列说法正确的是（）A．内物体的位移是B．时，物体的速度为C．时，B物体的加速度大小为D．时，A、B两物体之间的弹力为二、多选题7．（23-24高一下·四川乐山·期末）如图1，一足够长的木板A静止在光滑水平面上，现有质量为1kg的物块B以水平速度4m/s从最左端滑上木板，随后A、B的速度随时间的变化图像如图2。g取，则下列说法正确的是（）A．木板的质量为4kg B．A、B间的动摩擦因数为0.1C．木板的最短长度为7.5m D．系统损失的机械能为6J8．（23-24高一上·四川德阳·期末）如图所示，质量为的小车静止在光滑的水平面上，现有质量为（可视为质点）的物块，以水平向右的速度为从左端滑上小车，物块最后刚好停在小车最右端。物块与小车的上表面间的动摩擦因数为，重力加速度的大小为，下列说法正确的是（）A．小车长为B．物块在小车上滑行的时间为C．物块滑上小车后，小车的加速度大小为D．物块在小车上滑行的过程中，小车的位移为9．（24-25高一上·湖北武汉·月考）如图（a），在光滑水平面上放一木板A，在A上正中间放置物块B。t=0时刻起。对A施加水平方向上的力，A和B由静止开始运动。取水平向右为正方向，B相对于A的速度用表示，其中vA和vB分别为A和B相对水平面的速度。在0~2s时间内，物块B的速度vB和相对速度vBA随时间t变化的关系如图（b）所示。运动过程中B始终未脱离A。则下列说法中正确的是（）A．0~2s时间内，B相对水平面的位移为3.5mB．0~2s时间内，A相对水平面的位移为3mC．A的长度至少为6mD．1．5s后A、B物体的运动方向相反10．（23-24高一上·云南德宏·期末）如图所示，质量为的木板静止在光滑的水平面上，木板上左端静止放着一可视为质点的小滑块，小滑块的质量为，小滑块与木板之间的动摩擦因数为。若用水平向左的拉力作用在木板上，取，则下列说法正确的是（）A．小滑块能达到的最大加速度为B．若时，小滑块和木板之间摩擦力为6NC．若时，小滑块与木板刚好要发生相对滑动D．若时，小滑块的加速度大小为，木板的加速度大小为11．（23-24高一下·云南昆明·期末）如图所示，光滑水平面上放有质量的足够长的木板，质量的物块放置在木板上面并通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连，弹簧的劲度系数。初始时刻，系统静止，弹簧处于原长。现用大小为、方向水平向右的恒力作用在木板上。已知物块与木板间动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小可视为相等，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度g取。物块滑离木板前，下列说法正确的是（

）A．木板的加速度先减小后不变B．物块与木板刚发生相对滑动时，木板的加速度大小为C．物块从开始运动到与木板刚发生相对滑动时运动的距离为0.03mD．整个运动过程中弹簧的最大伸长量为0.06m12．（23-24高一上·广西桂林·期末）如图所示，质量均为m的物体A、B放在质量为2m物体C上，C放在粗糙的水平地面上，C与地面的动摩擦因数为μ，在水平力F作用下，A、B和C一起向左做匀加速直线运动。已知物块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关于物体A、B和C的说法正确的是（

）A．B对C有向左的摩擦力 B．物体C受到七个力作用C．物体C受地面的摩擦力大小为2μmg D．A、C之间的动摩擦因数的最小值为13．（23-24高一下·江西赣州·开学考试）如图所示，两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上，间的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。现对A施加一水平拉力，则下列说法正确的是（

）A．当时，一定都相对地面静止B．当时，A的加速度大小为C．当时，的加速度大小均为D．无论多大，B的加速度大小都不会超过14．（23-24高一下·河南·开学考试）如图所示，光滑水平面上放置木板C，一支架B放置在木板C上，一段细线上端固定在支架上，下端连接小球A。已知小球A、支架B、木板C质量分别为1kg、2kg、3kg，支架B底座与木板C之间的动摩擦因数，现对木板施加向右水平的拉力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取，下列说法正确的是（）A．细线与竖直方向的最大偏角为B．细线与竖直方向的最大偏角为C．当拉力时，细线对A的拉力大小为D．当支架B与木板C间发生滑动时，拉力F最小值为15．（23-24高一上·河北沧州·期末）粗糙水平面上放置一长木板，靠近长木板的左端放一个小物块，如图甲所示，二者均处于静止状态。现对小物块施加一水平向右的拉力，拉力的大小F随时间t的变化关系为（k是常数）。在拉力F的作用下长木板和小物块获得的加速度a随时间t的变化关系如图乙所示。已知长木板与小物块的质量均为m，小物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A．时刻对应的拉力为B．时刻对应的加速度大小为C．②③图线反映了长木板的加速度随时间变化的规律D．①图线的斜率大小为③图线的2倍16．（23-24高一上·贵州毕节·期末）如图所示，A、B两物块的质量分别为和，静止叠放在光滑水平地面上。A、B间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对A施加一水平拉力，则（）A．无论为何值，B的加速度都不会超过B．当时，B的加速度为C．当时，A的加速度为D．当时，A、B开始相对滑动三、解答题17．（23-24高一下·黑龙江哈尔滨·月考）如图，一质量、长的木板在光滑的水平面上以大小的速度向左运动，一质量、可视为质点的物块从木板的左端也以大小为的速度向右滑上木板，最终物块滑离木板时速度刚好为零，已知，求：（1）物块速度为零时木板速度的大小及物块与木板间的动摩擦因数；（2）该过程木板对地位移的大小。

18．（23-24高一上·江苏镇江·月考）如图所示，一质的木板静止在光滑水平面上，现有一质量为的小滑块以的初速度从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块速度随时间变化的关系如图乙所示，时滑块恰好到达木板最右端。求：（取）(1)内滑块的位移大小和滑块的加速度的大小；(2)滑块与木板间的动摩擦因数；(3)木板的加速度大小和长度。19．（23-24高一下·广东茂名·期末）工人借助如图所示的装置把货物从高处运输至地面，A是固定于地面的轨道半径的光滑四分之一圆轨道，B是地面上紧靠轨道放置的长度为、质量为的木板，木板上表面与轨道末端相切，C、D是质量均为的货物。货物C、D与木板间的动摩擦因数均为，木板与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，货物C、D均可视为质点，重力加速度。初始时刻，货物D静止放在木板右端，货物C从轨道顶端无初速度滑下，求：（1）货物C到达轨道末端时的速度大小；（2）货物C到达轨道末端时对轨道的压力；（3）通过计算判断，货物C是否与货物D相撞。20．（23-24高一上·山东德州·期末）如图所示，木板A的质量，A与水平地面之间的动摩擦因数为，一质量的小滑块B（可视为质点）静止在木板的左端，小滑块B与木板A的动摩擦因数。现给木板A一个瞬间向左的初速度，重力加速度。（1）分别求初始时刻A、B的加速度；（2）要使滑块B始终未从木板上滑下，木板的长度L至少多长？21．（23-24高一下·湖北·期中）跑步健身可以增强体质，增强人的意志和毅力。跑步涉及很多物理现象。如图所示，一长度的木板锁定在足够大的水平地面上，某人（视为质点）站立于木板左端，木板与人均静止。人以大小的加速度匀加速向右跑至木板的右端，取重力加速度大小（1）求从人开始奔跑至到达木板右端所经历的时间t（结果可保留根号）；（2）若解除锁定，且木板与地面间的动摩擦因数木板和人的质量均为，其他条件不变，求从人开始奔跑至到达木板右端所经历的时间。22．（23-24高一下·江西南昌·月考）如图所示，一倾角为30°的固定斜面，斜面末端与放在光滑水平面上质量长木板平滑连接，木板足够长，点与木板上表面等高，与木板右端点距离为的点处固定一挡板，木板与挡板、斜面碰撞时均无能量损失（速度大小不变）。已知之间的高度为，质量为的小物块与斜面间动摩擦因数为，与木板间动摩擦因数为，让小物块从点由静止开始滑下，到达点时速度为6m/s，。求：（1）物块与斜面之间的动摩擦因数；（2）木板第一次与挡板碰撞时，物块相对于木板左端的距离；（3）若木板初位置右端点与点间距离为0.125m，则木板与挡板相碰几次？23．（23-24高一下·辽宁朝阳·月考）如图所示，一足够长的薄木板B静止在水平地面上，某时刻一小物块A（可视为质点）以的初速度滑上木板B。已知A的质量，B的质量，A、B之间的动摩擦因数，B与水平面间的动摩擦因数，取，不计空气阻力。求：（1）A刚滑上木板B时A和B的加速度；（2）A在B上相对滑动的最大距离。24．（23-24高一上·河南·期中）如图所示，质量为、长的木板静置于水平地面上。一质量为m、可视为质点的滑块从左端以某一速度水平滑上木板，滑块做匀减速运动，最后停在木板最右端，此过程木板恰好能保持静止。已知滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块滑过第1个的时间为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：(1)木板与水平地面间的动摩擦因数；(2)滑块滑上木板时的速度大小v及其加速度大小a；(3)若木板静置于光滑水平面上，滑块仍以原速度从左端滑上木板，并以原加速度做匀减速运动，木板的加速度为，两者相对静止时，滑块离木板右端的距离s。25．（23-24高一上·山东临沂·期末）如图所示，质量为m的小滑块（可视为质点），以的速度水平向右从左端滑上质量为M的长薄板，小滑块恰好滑到长薄板中点。已知，滑块与长薄板间、长薄板与水平地面间的动摩擦因数分别为，。（g取）。求：（1）滑块刚滑上长薄板时滑块和长薄板的加速度；（2）长薄板的长度；（3）若改变小滑块质量为，仍以的速度从左端滑上长薄板，小滑块恰好未从长薄板右端滑落，与m满足什么关系。26．（24-25高一上·陕西·期中）已知A与B所受重力分别为，A与B间的动摩擦因数，B与水平地面间的动摩擦因数，如图甲、乙所示。现在用大小为8N的力F，分别作用在A、B上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试分析：(1)甲图中，分析A与B之间摩擦力和B与地面之间摩擦力的大小各是多少？(2)乙图中，分析A与B之间摩擦力和B与地面之间摩擦力的大小各是多少？27．（23-24高一下·山东烟台·期末）如图所示，倾角的足够长粗糙斜面固定在水平面上，斜面上放一质量的薄木板，木板的最上端叠放一质量的小物块，对木板施加沿斜面向上的拉力，使木板沿斜面向上由静止开始做匀加速直线运动，经测量得知F的作用时间为2s时，物块滑离木板。已知木板与斜面间、物块与斜面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。求：（1）此过程中拉力F所做的功；（2）物块与木板间因摩擦产生的热量；（3）物块滑离木板后沿斜面上升的最大距离。28．（23-24高一下·湖南长沙·开学考试）如图所示，将物块（可视为质点）置于长木板正中间，用水平向右的拉力将木板快速抽出，物块的位移很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若物块和木板的质量都为m，物块和木板间、木板与桌面间的动摩擦因数分别为和，已知，，重力加速度。（1）当物块相对木板运动时，求物块所受摩擦力的大小；（2）当物块即将相对木板运动，求拉力的大小：（3）若在演示此实验时，先对木板施加的恒定拉力，让木板从静止开始运动起来，在拉力作用一段时间后突然撤去拉力，此后物块刚好不掉下木板，求木板的长度L。29．（23-24高一上·江苏盐城·期末）某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度。如图所示，一长，质量为的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。一人用水平恒力向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动。（1）为使木板能向上运动，必须满足什么条件？（2）若，为使滑块与木板能发生相对滑动，必须满足什么条件？（3）游戏中，如果在滑块上移时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游戏成功。现，，请通过计算判断游戏能否成功。30．（23-24高一下·湖南娄底·期末）如图所示，一质量的长木板在大小、方向水平向右的外力作用下，在水平地面上向右以大小的速度做匀速直线运动，某时刻一质量的物块（视为质点）以大小的速度从木板的左端滑上木板，在物块滑上木板的瞬间撤去外力，物块恰好未滑离木板。物块与木板间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：（1）撤除外力后瞬间物块的加速度大小以及木板的加速度大小；（2）木板的长度L。31．（22-23高一下·江苏盐城·开学考试）如图甲所示，质量M=0.2kg的平板放在水平地面上，质量m=0.1kg的物块（可视为质点）叠放在平板上P处，整个系统处于静止状态。现对平板施加一水平向右的拉力F，在0~1.5s内拉力随时间t的变化关系如图乙所示，1.5s末撤去拉力。物块始终未从平板上掉下。已知物块与平板间的动摩擦因数μ1=0.2，平板与地面间的动摩擦因数μ2=0.4，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2求：（1）t1=1s时物块的速度大小。（2）0~1.5s内平板运动的位移大小。（3）物块最后静止时到P处的距离。32．（23-24高一上·山东枣庄·期末）如图甲所示，滑块与长木板叠放在光