高中物理板块模型经典题目和答案

2.如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2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a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）3．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，逐渐减小例1．一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表示重力加速度）10.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（）A．物块先向左运动，再向右运动B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零14.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μ=,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)(1)水平恒力F作用的最长时间;(2)水平恒力F做功的最大值.10．如图9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(　　)图9A．物块先向左运动，再向右运动B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零17．如图18所示，小车质量M为2.0kg，与水平地面阻力忽略不计，物体质量m为0.5kg，物体与小车间的动摩擦因数为，则：图18(1)小车在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右运动时，物体受摩擦力多大(2)欲使小车产生a＝3.5m/s2的加速度，需给小车提供多大的水平推力(3)若要使物体m脱离小车，则至少用多大的水平力推小车(4)若小车长L＝1m，静止小车在N水平推力作用下，物体由车的右端向左滑动，则滑离小车需多长时间(物体m看作质点)16．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μ＝.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速度，取g＝10m/s2，求：(1)木板所受摩擦力的大小；(2)使小滑块不从木板上掉下来，木板初速度的最大值．17．如图所示，质量为m＝1kg，长为L＝2.7m的平板车，其上表面距离水平地面的高度为h＝0.2m，以速度v0＝4m/s向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点．从某时刻起对平板车施加一个大小为5N的水平向左的恒力F，并同时将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，PB＝(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间；(2)小球落地瞬间平板车的速度．13．如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量M＝4kg，长L＝1.4m，木板右端放着一个小滑块．小滑块质量为m＝1kg，其尺寸远小于L.小滑块与木板间的动摩擦因数μ＝，g＝10m/s2.(1)现用恒力F作用于木板M上，为使m能从M上滑落，F的大小范围是多少(2)其他条件不变，若恒力F＝且始终作用于M上，最终使m能从M上滑落，m在M上滑动的时间是多少18．如图所示，一块质量为m，长为L的均质长木板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m′的小物体(可视为质点)，物体上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌边的定滑轮．某人以恒定的速度v向下拉绳，物体最多只能到达板的中点，已知整个过程中板的右端都不会到达桌边定滑轮处．试求：(1)当物体刚到达木板中点时木板的位移；(2)若木板与桌面之间有摩擦，为使物体能达到板的右端，板与桌面之间的动摩擦因数应满足什么条件例1如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。  　　变式1例1中若拉力F作用在A上呢如图2所示。 变式2在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。例2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m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=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） 练习1如图4所示，在水平面上静止着两个质量均为m=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C，A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0．2，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=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A、B并不粘连，求：经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少（已知重力加速度g=10m/s2） 　练习2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m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数，取g=10m/s2，试求： （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 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 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）  2.解析：主要考查摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律。木块和木板相对运动时，恒定不变，。所以正确 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 是A。3．【解析】：考查牛顿运动定律处理连接体问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的基本方法，简单题。对于多个物体组成的物体系统，若系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解。取A、B系统整体分析有，a=μg，B与A具有共同的运动状态，取B为研究对象，由牛顿第二定律有：，物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左。例1．本题涉及到圆盘和桌布两种运动，先定性分析清楚两者运动的大致过程，形成清晰的物理情景，再寻找相互间的制约关系，是解决这一问题的基本思路。桌布从圆盘下抽出的过程中，圆盘的初速度为零，在水平方向上受桌布对它的摩擦力F1=1mg作用，做初速为零的匀加速直线运动。桌布从圆盘下抽出后，圆盘由于受到桌面对它的摩擦力F2=2mg作用，做匀减速直线运动。设圆盘的品质为m，桌长为L，在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加速度为a1，则根据牛顿运动定律有1mg=ma1，桌布抽出后，盘在桌面上做匀减速运动，以a2表示加速度的大小，有2mg=ma2。设盘刚离开桌布时的速度为v1，移动的距离为x1，离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下，则有，，盘没有从桌面上掉下的条件是，设桌布从盘下抽出所经历时间为t，在这段时间内桌布移动的距离为x，有，，而，由以上各式解得。10.答：BC解：对于物块，由于运动过程中与木板存在相对滑动，且始终相对木板向左运动，因此木板对物块的摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不断增大，直至相对静止而做匀速直线运动，B正确；撤掉拉力后，对于木板，由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用，则木板的速度不断减小，直到二者相对静止，而做匀速运动，C正确；由于水平面光滑，所以不会停止，D错误。14.解析:(1)撤力前木板加速,设加速过程的位移为x1,加速度为a1,加速运动的时间为t1;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－μ(m+M)g=Ma1(1分)解得(1分)撤力后:μ(m+M)g=Ma2(1分)解得(1分)(1分)为使小滑块不从木板上掉下,应满足x1+x2≤L(1分)又a1t1=a2t2(1分)由以上各式可解得t1≤1s所以水平恒力作用的最长时间为1s.(1分)(2)由上面分析可知,木板在拉力F作用下的最大位移(1分)可得F做功的最大值(1分)答案:(1)1s　(2)8J10．解析：物块相对于木板滑动，说明物块的加速度小于木板的加速度，撤掉拉力后木板向右的速度大于物块向右的速度，所以它们之间存在滑动摩擦力，使木块向右加速，木板向右减速，直至达到向右相同的速度，所以B、C正确．答案：BC17．解析：(1)m与M间最大静摩擦力F1＝μmg＝N，当m与M恰好相对滑动时的加速度为：F1＝mam，am＝则当a＝1.2m/s2时，m未相对滑动，所受摩擦力F＝ma＝×N＝N(2)当a＝3.5m/s2时，m与M相对滑动，摩擦力Ff＝mam＝×3N＝N隔离M有F－Ff＝MaF＝Ff＋Ma＝N＋×N＝N(3)当a＝3m/s2时m恰好要滑动．F＝(M＋m)a＝×3N＝N(4)当F＝N时，a＝3.5m/s2a物体＝3m/s2a相对＝－3)m/s2＝0.5m/s2由L＝答案：(1)N　(2)N　(3)N　(4)2s16．[答案]　(1)20N　(2)4m/s[解析]　(1)木板与地面间压力大小等于(M＋m)g①故木板所受摩擦力Ff＝μ(M＋m)g＝20N②(2)木板的加速度a＝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vv0＝即木板初速度的最大值是4m/s.17．[答案]　(1)　(2)6m/s，方向向左[解析]　(1)对平板车施加恒力F后，平板车向右做匀减速直线运动，加速度大小为a＝平板车速度减为零时，向右的位移s0＝之后，平板车向左匀加速运动，小球从B端落下，此时车向左的速度v1＝小球从放到平板车上，到脱离平板车所用时间t1＝小球离开平板车后做自由落体运动，设下落时间为t2，则h＝解得t2＝所以，小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间t＝t1＋t2＝(2)小球落地瞬间，平板车的速度v2＝v1＋at2解得v2＝6m/s，方向向左13．[答案]　(1)F>20N　(2)2s[解析]　(1)小滑块与木块间的滑动摩擦力Fμ＝μFN＝μmg.小滑块在滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加速运动的加速度a1＝木板在拉力F和滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加速运动的加速度a2＝使m能从A上滑落的条件为a2>a1，即解得F>μ(M＋m)g＝20N.(2)设m在M上面滑行的时间为t，恒力F＝，木板的加速度a2＝18．【解析】　(1)m与m′相对滑动过程中m′做匀速运动，有：vt＝s1　①m做匀加速运动，有：s1－s2＝L/2　③联立以上三式解得：s2＝L/2(2)设m与m′之间动摩擦因数为μ1当桌面光滑时有：m′gμ1＝ma1　④v2＝2a1s2　⑤由④⑤解得：μ1＝如果板与桌面有摩擦，因为m与桌面的动摩擦因数越大，m′越易从右端滑下，所以当m′滑到m右端两者刚好共速时该动摩擦因数最小，设为μ2对m有：ma2＝m′gμ1－(m′＋m)gμ2　⑥v2＝2a2s2′　⑧对m′有：vt′＝s1′　⑨s1′－s2′＝L　⑩联立解得：μ2＝所以桌面与板间的动摩擦因数μ≥例1分析：为防止运动过程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加速），A、B一起加速的最大加速度由A决定。 　　解答：物块A能获得的最大加速度为：． 　　∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： 　　．变式1解答：木板B能获得的最大加速度为：。 　　∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： 　　． 变式2解答：木板B能获得的最大加速度为： 　　设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为Fm，则： 　　  解得：  例2解答：物体放上后先加速：a1=μg=2m/s2 　　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：t1=1s  ，v共=2m/s 　　以后物体与小车相对静止：（∵，物体不会落后于小车） 　　物体在t=1．5s内通过的位移为：s=a1t12+v共（t－t1）+a3（t－t1）2=2．1m 练习1解答：假设力F作用后A、C一起加速，则： 　　而A能获得的最大加速度为： 　　∵    ∴假设成立 　　在A、C滑行6m的过程中：  ∴v1=2m/s 　 　　A、B相碰过程，由动量守恒定律可得：mv1=2mv2  ∴v2=1m/s 　　此后A、C相对滑动：，故C匀速运动； 　　，故AB也匀速运动。 　　设经时间t2，C从A右端滑下：v1t2－v2t2=L   ∴t2=1．5s 　　然后A、B分离，A减速运动直至停止：aA=μ2g=1m/s2，向左   ，故t=10s时，vA=0． 　　C在B上继续滑动，且C匀速、B加速：aB=a0=1m/s2 设经时间t4，C．B速度相等： ∴t4=1s 此过程中，C．B的相对位移为：，故C没有从B的右端滑下。然后C．B一起加速，加速度为a1，加速的时间为： 故t=10s时，A、B、C的速度分别为0，2．5m/s，2．5m/s．练习2（解答略）答案如下：（1）t=1s （2）①当F≤N时，A、B相对静止且对地静止，f2=F； 　　②当2N<F≤6N时，M、m相对静止， 　　③当F>6N时，A、B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。  木板物块拉力x2aL/2xx1桌布