板块模型2020届高考物理备考练习

板块模型打卡：2020高考物理备考第5小时编写：陈庆威第一步：【知识方法】板块问题情景一：木板B带动物块A，物块A恰好不从木板B上掉下的临界条件是物块A恰好滑到木板B左端时二者速度相等，位移关系为xB＝xA＋L情景二：物块A带动木板B，物块A恰好不从木板B上掉下的临界条件是物块A恰好滑到木板B右端时二者速度相等，位移关系为xB＋L＝xA解题关键：“一个转折、两个关联”1.一个转折：即滑块与长木板达到相同的速度时或滑块离开长木板时的受力情况以及运动状态的变化为转折点；2.两个关联：即发生转折前后滑块和长木板的受力情况以及滑块与长木板的位移之间的关联，必要时要通过作草图把握关系。解题的突破口是判断物体何时分离（即相对运动），方法是：整体隔离法第二步：【考点例题】【例题1】（多选）（2019·全国高三）如图所示，质量均为m的A、B两物块置于光滑水平地面上，A、B接触面光滑，倾角为θ，现分别以水平恒力F作用于A物块上，保持A、B相对静止共同运动，则下列说法中正确的是()A．采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B．两种情况下获取的最大加速度相同C．两种情况下所加的最大推力相同D．采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力【例题2】（多选）如图所示，质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上，P、Q接触面的倾角为θ，现在Q上加一水平推力F，使P、Q保持相对静止一起向左做加速直线运动，下列说法正确的是()A．物体Q对地面的压力一定为2mgB．若Q与地面间的动摩擦因数为μ，则μ＝C．若P、Q之间光滑，则加速度a＝gtanθD．若运动中逐渐减小F，则地面与Q间的摩擦力也逐渐减小【例题3】（多选）（2019·云南玉溪一中高三）将一长木板静止放在光滑的水平面上，如图甲所示，一个小铅块(可视为质点)以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止．现将木板分成A和B两段，使B的长度和质量均为A的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0由木板A的左端开始向右滑动，如图乙所示．若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列有关说法正确的是()A．小铅块将从木板B的右端飞离木板B．小铅块滑到木板B的右端前就与木板B保持相对静止C．甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等D．图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量【例题4】（多选）（2019·辽宁高三）如图所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力作用。A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图所示、已知物块A的质量m=3kg，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A．两物块间的动摩擦因数为0.2B．当0<F<4N时，A、B保持静止C．当4N<F<12N时，A、B发生相对运动D．当F>12N时，A的加速度随F的增大而增大【例题5】（多选）（2020·山东高三）倾角为37°的足够长斜面，上面有一质量为2kg，长8m的长木板Q，木扳上下表面与斜面平行。木板Q最上端放置一质量为1kg的小滑块P。P、Q间光滑，Q与斜面间的动摩擦因数为。若P、Q同时从静止释放，以下关于P、Q两个物体运动情况的描述正确的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（）A．P、Q两个物体加速度分别为6m/s2、4m/s2B．P、Q两个物体加速度分别为6m/s2、2m/s2C．P滑块在Q上运动时间为1sD．P滑块在Q上运动时间为2s【例题6】（多选）（2020·全国高三）如图，一个质量的长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为和的A、B两物块，A、B两物块与木板之间的动摩擦因数都为，若用水平恒力F作用在A物块上，重力加速度g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是()A．当F=2N时，A物块和木板开始相对滑动B．当F=1N时，则A、B两物块都相对木板静止不动C．若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为D．若F=6N，则B物块的加速度大小为【例题7】（多选）（2019·全国高三）在上表面水平的小车上叠放着上下表面同样水平的物块A、B，已知A、B质量相等，A、B间的动摩擦因数，物块B与小车间的动摩擦因数。小车以加速度做匀加速直线运动时，A、B间发生了相对滑动，B与小车相对静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，小车的加速度大小可能是（） B． C． D．【例题8】（多选）小明同学用如图所示的装置开展探究实验，固定在墙壁上的一个力传感器通过一根水平绳与小木块B相连，A、B都放在质量可以忽略的长薄板C上，地面可视为光滑。已知A的质量为0.8kg，B的质量为0.4kg，A、C间与B、C间的动摩擦因数都为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g=10m/s2，当施加一个力F作用在A上，下列说法正确的是A．F=1N时，力传感器示数为1NB．F=3N时，力传感器示数为3NC．F=4N时，力传感器示数为4ND．F=5N时，力传感器示数为2N【例题9】（2020·全国高三）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为m的小滑块，斜面倾角θ＝，木板受到沿斜面向上拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力F的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2，sin＝0.6，cos＝0.8。求：(1)小滑块与木板的动摩擦因数为多少？(2)当拉力F＝20N时，长木板的加速度大小为多大？【例题10】（2019·江苏高考）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：(1)A被敲击后获得的初速度大小vA；(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB′；(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。参考答案【例题1】BC【解析】对于甲图：当A恰好离地时，加速度达到最大，此时地面对A的支持力为零，A的受力如图，根据牛顿第二定律得：，对整体有，得，同理，对乙图研究，得到最大加速度为，则两种情况下获取的最大加速度相同．

根据牛顿第二定律得知，最大的推力，则两种情况下所加的最大推力相同．【例题2】AC【解析】A、以PQ整体为研究对象，在竖直方向上合力为零，所以FN=2mg，故Q对地面的压力为2mg，故A正确；B、因PQ做匀加速运动，若，在水平方向上由牛顿第二定律得：F-μ•2mg=ma，解得：a=0，故不能做匀加速运动，故B错误；C、若P、Q之间光滑，对P受力分析，在水平方向上，由牛顿第二定律可知：mgtanθ=ma，故：a=gtanθ，故C正确；D、Q与地面间为滑动摩擦力，故f=μ•2mg，摩擦力不变，故D错误．【例题3】BD【解析】在第一次在小铅块运动过程中，小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速，第二次小铅块先使整个木板加速，运动到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的对应过程，故第二次小铅块与B木板将更早达到速度相等，所以小铅块还没有运动到B的右端，两者速度相同．故A错误，B正确；根据摩擦力乘以相对位移等于产生的热量，第一次的相对路程大小大于第二次的相对路程大小，则图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量，故C错误，D正确．所以BD正确．【例题4】AB【解析】A．由图可知，A、B之间的滑动摩擦力为6N，故摩擦因数为A正确；B．当0<F<4N时，A、B之间的摩擦力为0，故A、B保持静止状态，B正确；C．当F>12N时，A、B之间的摩擦力为滑动摩擦力，故当F>12N时，A、B发生相对滑动，C错误；D．当F>12N时，A受到的滑动摩擦力不变，故其加速度不再变化，D错误；【例题5】BD【解析】AB．对P受力分析，受重力和Q对P的支持作用，根据牛顿第二定律有：解得：6m/s2对Q受力分析，受重力、斜面对Q的支持力、摩擦力和P对Q的压力作用，根据牛顿第二定律有：解得：m/s2，A错误，B正确；CD．设P在Q上面滑动的时间为t，因=6m/s2>m/s2，故P比Q运动更快，根据位移关系有：代入数据解得：t=2s，C错误，D正确。【例题6】BC【解析】A.与木板间的最大静摩擦力为：A与木板即将发生相对滑动时木板和B得加速度为对整体受力分析由牛顿第二定律有当时，所以、两物块和木板保持相对静止，整体在作用下向左匀加速运动，故A错误；B.当时，所以、两物块都相对木板静止不动，整体在作用下向左匀加速运动，故B正确；C.若，在木板表面滑动，摩擦力为2N；则和木板整体受摩擦力为2N，所以木板和B的加速度：此时受到的摩擦力将达到：，故C正确；D.若，A在木板表面滑动，摩擦力为2N；则和木板整体受摩擦力为2N，所以木板和的加速度：，故D正确。【例题7】BC【解析】以A为研究对象，由牛顿第二定律得：μ1mg=ma0，得：a0=μ1g=2m/s2，所以小车的加速度大于2m/s2。当B相对于小车刚要滑动时静摩擦力达到最大值，对B，由牛顿第二定律得：μ2•2mg-μ1mg=ma，得a=4m/s2，所以小车的加速度范围为2m/s2＜a≤4m/s2，【例题8】AD【解析】A、对于轻质薄板C，合力一定为零。A、C间的最大静摩擦力为4N，B、C间的最大静摩擦力为2N.当F=1N时，C与A、B都保持相对静止，由平衡条件知道传感器示数为1N；选项A正确.B、C、D、当F=3N，拉力超过B、C间的最大静摩擦力，发生相对滑动。B、C间的摩擦力为2N，A、C间摩擦力也是2N，是静摩擦力，从而保持轻质薄板C的合力零。同理分析知道，拉力F超过2N，传感器示数总是2N，保持轻质薄板C的合力零，A、C不可能发生相对滑动。所以选项B、C错误，D正确.【例题9】(1)0.75(2)2m/s2【解析】(1)当F等于18N时，加速度为a＝0。对整体由平衡条件：F＝(M＋m)gsinθ代入数据解得M＋m＝3kg当F大于18N时，根据牛顿第二定律得F－Mgsinθ－μmgcosθ＝Ma长木板的加速度a＝F－gsinθ－知图线的斜率k＝＝1截距b＝-gsinθ-＝-18解得M＝1kg，m＝2kg，μ＝0.75(2)当拉力F＝20N时，代入长木板的加速度a＝F－gsinθ－解得长木板的加速度为a1＝2m/s2【例题10】(1)eq\r(2μgL)(2)3μgμg(3)2eq\r(2μgL)【解析】A、B的运动过程如图所示：(1)A被敲击后，B静止，A向右运动，由牛顿第二定律知，A的加速度大小aA＝μgA在B上滑动时有2aAL＝veq\o\al(2,A)解得：vA＝eq\r(2μgL)。(2