2025版人教版高中物理精讲精练必修1专题强化04：滑块－木板模型 原卷版

专题强化04：滑块－木板模型

【题型归纳】

题型一：：没有外力的板块问题

题型二：受到恒定外力的板块问题

题型三：受到变化外力的板块问题

题型四：板块与图像结合问题

题型五：滑块－木板模型综合问题

【技巧归纳】

1．模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对

滑动．

2．位移关系：如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx＝x1－x2

＝L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移大小之和x2＋x1＝L.

3．解题关键点

(1)由滑块与木板的相对运动来判断“板块”间的摩擦力方向．

(2)当滑块与木板速度相同时，“板块”间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力或者两者间不再有摩擦力(水

平面上共同匀速运动)．

4．处理“板块”模型中动力学问题的流程

【题型归纳】

题型一：没有外力的板块问题

1．（21-22高一下·山西长治·期中）如图所示，质量为1kg的木板静止在光滑水平面上，一个小木块（可视为质点）

质量也为1kg，以初速度v04m/s从木板的左端开始向右滑，木块与木板之间的动摩擦因数为0.2，要使木块不会

从木板右端滑落，则木板的长度至少为（）

A．5mB．4mC．3mD．2m

2．（22-23高一上·云南昆明·期末）如图所示，长度为2m、质量为1kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也

为1kg（可视为质点），与木板之间的动摩擦因数为0.2。要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，则木块的

初速度不能超过（）

A．4m/sB．3m/s

C．2m/sD．8m/s

3．（23-24高一上·江苏盐城·期中）如图，一长木板静止在水平地面上，一物块叠放在长木板上，整个系统处于静止

状态，长木板的质量为M4kg，物块的质量为m2kg，物块与长木板间的动摩擦因数为10.2，长木板与地面

之间的动摩擦因数为20.4，对长木板施加一个水平向右的拉力F，拉力F40N，作用0.9s后将力撤去，之后

长木板和物块继续运动，最终物块没有从长木板上掉下来。物块可看作质点，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

重力加速度g大小取10m/s2，求∶

(1)刚开始运动时物块与长木板的加速度大小分别为多大；

(2)撤去拉力后，m和M运动的时间分别为多少；

(3)长木板的最短长度L。

题型二：受到恒定外力的板块问题

，

4．（24-25高一上·陕西·期中）已知A与B所受重力分别为GA10NGB20N，A与B间的动摩擦因数10.2，

B与水平地面间的动摩擦因数20.3，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f1和B与地面之间摩擦力f2的大小各是多少？

(2)乙图中，分析A与B之间摩擦力f'1和B与地面之间摩擦力f'2的大小各是多少？

5．（23-24高一上·安徽宿州·期末）如图所示，在光滑的水平面上有一个长为0.64m、质量为4kg的木板B处于静止

状态，在B的左端有一个质量为2kg、可视为质点的铁块A、A与B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑

动摩擦力大小相等。当对A施加水平向右的拉力F10N时，求经过多长时间可将A从B的左端拉到右端。

g10m/s2

6．（23-24高一上·安徽马鞍山·期末）如图所示，水平地面上有一个薄木板（厚度可忽略不计），在木板最右端叠放

一个可视为质点的小滑块。小滑块质量m11kg，与木板间动摩擦因数10.3，木板长l1m，质量m23kg，木

板和小滑块与水平地面间的动摩擦因数均为20.2。现对木板施加水平向右的拉力F26N。重力加速度g取

10m/s2。求：

（1）滑块在木板上滑动时，木板的加速度大小；

（2）两者分离时，滑块的速度大小；

（3）滑块刚停止时，距木板左端的距离。

题型三：受到变化外力的板块问题

7．（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滑水平面上，开始时均处于静止状态。作用

于滑块的水平力F随时间t的变化图像如图乙所示。已知滑块质量m=2kg，木板质量M=1kg，滑块与木板间的动摩

擦因数μ=0.2，g取10m/s2.（已知滑块在2.5s内没有滑离木板）

（1）在0~0.5s内，滑块和长木板之间的摩擦力大小是多少？

（2）在2.5s时，滑块和长木板的速度分别是多少？

（3）在2.5s时，滑块相对长木板的位移是多少？

8．（23-24高一上·山东烟台·期末）如图甲所示，质量M1kg足够长的木板静止在粗糙的水平地面上，木板左端放

置一个质量m1kg、大小可以忽略的小物块。物块与木板间的动摩擦因数0.4，木板与地面间的动摩擦因数

2

20.1,g10m/s。从t0时刻开始对标施加一水平向右的拉力F，拉力F大小随着时间t变化的关系图像如图

乙所示，4s末撤去拉力。物块与木板间及木板和地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）t1s时，物块受到的摩擦力大小；

（2）在04s的时间内，物块在木板上滑行的位移大小；

（3）木板在水平地面上停止运动的时刻。

9．（23-24高一上·河北邯郸·期末）如图甲所示，水平地面上放有一质量M=2kg的长木板，其右端放有质量m=2kg

的小物块，小物块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.3，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。现对长木板施加一水平向

右的拉力F，拉力F随时间t变化的情况如图乙所示。已知小物块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重

力加速度g取10m/s2。求：

（1）t=2s时小物块和长木板的速度大小分别为多少；

（2）0~4s内小物块和长木板的位移大小分别为多少；

（3）小物块始终未滑下长木板，长木板的最短长度是多少。

题型四：板块与图像结合问题

10．（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，g10m/s2，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9NB．物体A、B的总质量为1.5kg

C．A、B间的动摩擦因数为0.8D．长木板B与地面间动摩擦因数为0.4

11．（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f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知物块

A的质量m3kg，取g10m/s2，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0.25

B．物块B与地面间的动摩擦因数为0.1

C．当4NF12N时，A、B发生相对滑动

D．当F12N时，A的加速度随F的增大而增大

12．（23-24高一上·山东济南·阶段练习）如图甲所示，质量为m2kg的物块放在质量为M1kg的木板左端，木板

放在粗糙水平地面上，对木板施加水平向右的拉力F21N，物块与木板相对静止一起运动，t3s后撤去力F，最

终物块恰好不从木板上滑落，整个过程中木板的速度—时间vt图像如图乙所示。物块可视为质点，重力加速度

g取10m/s2。下列说法正确的是（）

A．前3s内，物块的加速度小于2m/s2B．撤去力F后，物块的加速度大于6m/s2

C．物块与木板间的动摩擦因数为0.45D．木板的长度为3m

题型五：滑块－木板模型综合问题

13．（23-24高一下·陕西宝鸡·期末）如图所示，质量m2kg的物体，以水平速度v05m/s从左侧滑上静止在光滑

水平面上的平板小车，小车质量M8kg，物体与小车车面之间的动摩擦因数0.8，取g10m/s2，试求：

（1）若小车足够长，小车的最大速度；

（2）若小车足够长，从物体滑上小车到与小车保持相对静止所需的时间；

（3）要使物体不从小车上掉下来，小车的最短长度。

14．（24-25高一上·浙江·期中）在粗糙水平面上，有一块上下表面粗糙程度不同质量为m1的长方体木板，木板的上

方有一个材质与水平面相同且质量为m2的物块，此时木板与水平面的动摩擦因数为1，物块与木板之间的动摩擦

因数为2，物块受到水平拉力F时，木板和物块相对静止一起在水平面上做匀速直线运动，若最大静摩擦力等于

滑动摩擦力，重力加速度为g，求：

(1)2至少多大；

(2)1的大小；

(3)若将木板上下翻面（即接触面动摩擦因数互换），其余条件均不变，试求物块与木板间的摩擦力大小以及木板与

地面间的摩擦力大小。

15．（23-24高一上·四川德阳·期末）如图所示，质量M0.2kg、长L1m的长木板放在地面上，质量m0.8kg的

小滑块在长木板左端，带有底座的倾角为37、长为s01m的斜面AB固定在地面上，斜面底端A的水平线与

长木板上表面相平，长木板右端与底座左端相距x1m。现用水平向右外力F6.8N作用在小滑块上，使小滑块和

长木板一起向右做匀加速运动，长木板与底座相碰时，立即粘在底座上，小滑块到达A点后撤去外力F，小滑块沿

着斜面向上运动。已知滑块与长木板和斜面间的动摩擦因数均为10.5，长号木板与地面间的动摩擦因数为

2

20.23。已知重力加速度g10m/s，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°0.6，cos37°0.8。求：

（1）在长木板与底座相碰前，长木板和小滑块加速度的大小；

（2）小滑块到达A点时速度的大小；

（3）小滑块在斜面上滑动的时间t。

【专项训练】

一、单选题

16．（23-24高一上·山西吕梁·期末）如图所示，A、B两物块叠放在水平地面上，质量分别为mA1kg，mB2kg，

用水平向右的拉力F作用在B上，A、B间的动摩擦因数0.2，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动

摩擦力，则（）

A．如果AB静止，则A受到的摩擦力向右

B．如果AB静止，则B共受到4个作用力

C．如果AB一起向右做匀加速直线运动，B受到A的摩擦力水平向右

D．如果地面光滑，AB一起向右做匀加速直线运动，F不能超过6N

17．（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mA4kg、mB6kg。从t0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、

、，

B上，FAFB随时间的变化规律为FA82tNFB22tN，则下列说法正确的是（）

A．1s内A物体的位移是0.5mB．t4s时，A物体的速度为4m/s

C．t3s时，B物体的加速度大小为1m/s2D．t2s时，A、B两物体之间的弹力为4N

18．（23-24高一上·河南濮阳·期末）如图所示，可视为质点的物块a放置在足够长的木板b上，a、b均静止在水平

面上。已知小物块a的质量为2kg，长木板b的质量为1kg，a与b间的动摩擦因数为0.2，b与地面间的动摩擦因数

为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。现用从零开始逐渐增大的水平外力F拉长木板b，

则（）

2

A．F2N时，小物块a受到的摩擦力大小为2NB．F4N时，小物块a受到的摩擦力大小为N

3

C．F6N时，长木板b的加速度大小为2m/s2D．F10N时，长木板b的加速度大小为1m/s2

19．（23-24高一上·江苏扬州·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f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示．已知物块

A的质量m＝3kg，取g＝10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A．当0＜F＜4N时，A、B保持静止

B．当4N＜F＜12N时，A、B发生相对滑动

C．当F＞12N时，A的加速度随F的增大而增大

D．B与地面间的动摩擦因数为0.25

20．（22-23高一下·云南红河·期中）如图所示，A、B两物块的质量分别为mA3kg和mB2kg，静止叠放在水平

2

地面上。已知A、B间的动摩擦因数为10.6，B与地面间的动摩擦因数为20.2，重力加速度g取10m/s。设

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对A施加一水平拉力F，则（）

A．当F18N时，A与B相对地面静止B．当F20N时，A的加速度大小为2m/s2

C．当F26N时，A与B发生相对滑动D．无论F为何值，B加速度大小不会超过3m/s2

21．（22-23高一下·江苏盐城·期末）如图甲所示，一足够长的质量为m的木板静止在水平面上，t0时刻质量也为

m的滑块从板的左端以初速度v0水平向右滑行。若0t1时间内滑块加速度大小为a1，t1t2时间内滑块加速度大小

为a2。滑块与木板、木板与地面的动摩擦因数分别为1、2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块运动的vt图

像如图乙所示，则有（）

A．a1a2B．a1a2C．122D．122

22．（22-23高一上·江苏苏州·阶段练习）如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，

B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。

48

设B足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正

确的是（）

1

A．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过mg

4

1

B．当力Fmg时，A、B间的摩擦力为mg

4

3

C．无论力F为何值，B的加速度不会超过g

4

9

D．当力Fmg时，B与A相对滑动

2

23．（22-23高一上·河南郑州·期末）如图所示，A、B两物块的质量分别为3m和m，静止叠放在水平地面上。A、B

1

间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A

3

施加一水平拉力F，则（）

5101

A．当F<μmg时，A、B都相对地面静止B．当F=μmg时，A的加速度g

332

1

C．当F>6μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过g

2

24．（22-23高一上·山东济南·期末）如图所示，质量M=3kg，长L=2m的木板静止在光滑水平面上，木板上右端放

一个小滑块（可视为质点），小滑块的质量m=1kg，小滑块和木板之间的动摩擦因数μ=0.2。若用水平向左的拉力F

作用在木板上，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（）

A．F=4N时，滑块的加速度大小为2m/s2B．F=6N时，小滑块与木板发生相对滑动

C．F=14N时，小滑块会从木板上滑下D．把木板从小滑块下面抽出，水平拉力F必需满足F>2N

25．（22-23高一上·江苏镇江·期末）如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、

B间的动摩擦因数为2，B与地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对

A施加一水平拉力F，则（）

1

A．当F3.5mg时，A、B都相对地面静止B．当F5mg时，A的加速度为g

2

1

C．无论F为何值，B的加速度不会超过gD．当F6mg时，A相对B才开始滑动

2

26．（22-23高一上·广西钦州·期末）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

1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（）

A．12

B．12

C．若改变F的大小，当F2(m1m2)g时，长木板将开始运动

D．若将F作用于长木板，当F12m1m2g时，长木板与木块将开始相对滑动

二、多选题

27．（2024高一·全国·专题练习）如图所示，长方体物块A叠放在长方体小车B上，B置于光滑水平面上。A、B

质量分别为mA＝m，mB＝2m，A、B之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对B施加一水平力

F，则（）

A．当F>μmg时，A相对B滑动B．当F＝1.5μmg时，B的加速度为0.25μg

C．当F>3μmg时，A相对B滑动D．A的最大加速度为μg

28．（23-24高一下·湖南衡阳·开学考试）如图所示，质量为m物2kg的物块放在质量为m木3kg的木板的最右端，

它们之间的动摩擦因数10.5，木板与地面之间的动摩擦因数20.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速

度g10m/s2，给木板水平向右的力F，则（）

A．当F15N时，物块、木板发生相对滑动B．当F21N时，物块的加速度为2m/s2

C．当F30N时，物块、木板才会发生相对滑动D．当F33N时，物块、木板的加速度分别为5m/s2、6m/s2

29．（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Fkt（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3，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．t1时刻对应的拉力为3mgB．t2时刻对应的加速度大小为3g

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

30．（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2m和m，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g。现对A施加一水平拉力F，则（）

A．无论F为何值，B的加速度都不会超过gB．当F4mg时，B的加速度为2g

C．当F8mg时，A的加速度为3gD．当F6mg时，A、B开始相对滑动

31．（23-24高一上·湖北荆州·期末）如图甲所示，在水平地面上放置一质量为1kg的木板A，木板A上放置一质

量同为1kg的物块B，木板A与地面的滑动摩擦因数为μ1，物块B与木板A之间的滑动摩擦因数为μ2。先在物

块B上施加一作用力F，F随时间t的变化如图乙所示。从t0时刻开始计时，物块所受摩擦力随时间变化关系

如图丙所示，整个过程物块B一直在木板A上。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度取10m/s2，

则下列说法正确的是（）

A．10.1B．t29.6s

2

C．t11.6sD．t2时刻，物块B的加速度大小为4ms

32．（23-24高一上·湖北武汉·期末）如图甲所示，质量为M的长木板放置于水平面上，其上左端有一质量为m13kg

的物块A，物块A通过轻绳跨过光滑滑轮与质量为m26kg的物块B相连，物块B离地面高度为h。t0时刻由

静止释放物块B，同时给长木板一水平向左的初速度v07m/s，以后物块A运动的加速度—时间图像如图乙所示。

物块与木板间动摩擦因数为1，木板与地面间动摩擦因数为2，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g10m/s2，则下列说法正确的是（）

A．物块与木板间的动摩擦因数10.1B．木板与地面间的动摩擦因数20.1

C．木板向左运动的最大位移为3.5mD．长木板的质量M2kg

33．（23-24高一上·广东广州·期末）如图所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，两物体间动摩擦因数为0.2，

已知它们的质量m2kg，M1kg，力F作用在m物体上（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10m/s2），则（）

A．当F4N时，两物体即将发生相对运动B．当F6N时，两物体A、B间的摩擦力为2N

C．当F14N时，物体B的加速度为4m/s2D．当F14N时，物体A的加速度为5m/s2

三、解答题

34．（23-24高一上·四川攀枝花·期末）如图甲所示，木板放在水平地面上，质量m=2kg的小物块（可视为质点）放

在木板的右端，两者均静止。现用水平向右的F作用在木板上，通过传感器测出木板的加速度a与外力F的变化关

系如图乙所示。重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）小物块与木板间的动摩擦因数；

（2）木板的质量M；

（3）乙图中图像与横轴的交点坐标。

35．（23-24高一上·河南·期中）如图所示，质量为3m、长L1m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。

13

已知滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块滑过第1个m的时间为1s，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

42

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

2

m/s2，两者相对静止时，滑块离木板右端的距离s。

3

36．（23-24高一上·安徽合肥·期末）如图所示，质量为M1kg的足够长的长木板静止在足够长的水平面上，质量

为m2kg的小物块（可视为质点）从木板的最左端以v03m/s的速度冲上木板，小物块和长木板最终都停止了运

2

动。已知小物块与木板间的动摩擦因数10.2.木板与水平面间的动摩擦因数20.1，重力加速度g10m/s。求：

（1）小物块刚冲上木板时的加速度大小和方向；

（2）小物块相对长木板滑行的最大距离；

（3）小物块运动的总位移。

37．（22-23高一上·全国·期末）如图所示，质量M＝2kg的木板A放在水平地面上，当A向右滑动的速度v0＝13.5

m/s时，在A中间位置轻轻地放上一个大小不计、质量m＝1kg的小炭块B，同时给B施