力學(xué)中的滑塊類試題大匯總

1、力學(xué)中的滑塊類試題大匯總1如圖所示，有一塊木板靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平面上，木板質(zhì)量為M=4kg，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4m；木板右端放著一小滑塊，小滑塊質(zhì)量為m=1kg，其尺寸小于L。小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（1）現(xiàn)用恒力F作用在木板M上，為了使得m能從M上面滑落下來，問：F大小的范圍是什么？（2）其它條件不變，若恒力F=22.8牛頓，且始終作用在M上，最終使得m能從M上面滑落下來。問：m在M上面滑動(dòng)的時(shí)間是多大？2.如圖所示，平板車B的質(zhì)量為3.0kg，以4.0m/s的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為1.0kg 的物體A被輕放到車的右端，設(shè)物體與車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25求：ABv0如果

2、平板車足夠長(zhǎng)，那么平板車最終速度多大？物體在車上滑動(dòng)的時(shí)間是多少？要使物體不從車上掉下，車至少要有多長(zhǎng)？3、如圖3-29所示，質(zhì)量M=8Kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車右端加一水平恒力F，F(xiàn)=8N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車前端輕輕放上一個(gè)大小不s計(jì)，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，小車足夠長(zhǎng)，求從小物塊放上開始經(jīng)過t=1.5s，小物塊通過的位移大上為多少？(取g=10m/s2)4如圖所示，光滑水平面上的長(zhǎng)L為木板以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，將一個(gè)質(zhì)量為m、長(zhǎng)度也是L金屬板與木板左右對(duì)齊輕放于木板上，。金屬板與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為。求：為保證金屬

3、板不能從木板上掉下，木板的速度v0應(yīng)滿足什么條件？保持木板勻速運(yùn)動(dòng)外力對(duì)木板所做功是多少？LV06.如圖所示，平板車長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m，質(zhì)量為M=10kg，上表面距離水平地面高為h=1.25m，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)，A、B是其左右兩個(gè)端點(diǎn)某時(shí)刻小車速度為v0=7.2m/s，在此時(shí)刻對(duì)平板車施加一個(gè)方向水平向左的恒力F=50N，與此同時(shí)，將一個(gè)質(zhì)量m=1kg為小球輕放在平板車上的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零），經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離平板車落到地面車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不計(jì)取g=10m/s2求：（1）小球從離開平板車開始至落到地面所用的時(shí)間；（2）小球從輕放

4、到平板車開始至離開平板車所用的時(shí)間；（3）從小球輕放上平板車到落地瞬間，摩擦力對(duì)平板車做的功FPABv07.在水平長(zhǎng)直的軌道上，有一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的平板車在外力控制下始終保持速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點(diǎn)，滑塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（1）證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊和車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)關(guān)，是一個(gè)定值（2）已知滑塊與車面間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，滑塊質(zhì)量m=1kg，車長(zhǎng)L=2m，車速v0=4m/s，取g=10m/s2，當(dāng)滑塊放到車面中點(diǎn)的同時(shí)對(duì)該滑塊施加一個(gè)與車運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？v0（3）在（2

5、）的情況下，力F取最小值，要保證滑塊不從車上掉下，力F的作用時(shí)間應(yīng)該在什么范圍內(nèi)?8長(zhǎng)L是1m，質(zhì)量M是2kg的長(zhǎng)方形木板A放在光滑的水平面上，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m是1kg的物塊B。A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2，現(xiàn)用一個(gè)F為8N的水平恒力向右拉B。（1）要使B從A的右端滑出，則力F至少要做多少功？（2）若M、m、F中某一物理量發(fā)生變化，拉出過程中做功的最小值也會(huì)變化。要使拉出過程中做功的最小值變小,應(yīng)采用哪些方法？（只要說出兩種，每種方法中只允許改變M、m、F中的一個(gè)，并說出此物理量變大還是變小）ABAFBA9如圖所示，在光滑水平桌面上放有長(zhǎng)木板C，在C上左端和距左端x處各放有小物塊A

6、和B，A、B的體積大小可忽略不計(jì)，A、B與長(zhǎng)木板C間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，A、B、C的質(zhì)量均為m，開始時(shí)，B、C靜止，A以某一初速度v0向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體B與板C之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力求：（1）物體A運(yùn)動(dòng)過程中，物塊B受到的摩擦力（2）要使物塊A、B相碰，物塊A的初速度v0應(yīng)滿足的條件 圖16v010一質(zhì)量M0.2kg的長(zhǎng)木板靜止在水平面上，長(zhǎng)木板與水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)10.1，一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊以v01.2m/s的速度從長(zhǎng)木板的左端滑上長(zhǎng)木板，滑塊與長(zhǎng)木板間滑動(dòng)摩擦因數(shù)20.4（如圖16所示），求從小滑塊滑上長(zhǎng)木板到最后靜止下來的過程中，小滑塊滑動(dòng)的距離為多少?（滑塊始

7、終沒有滑離長(zhǎng)木塊）力學(xué)中的滑塊類試題大匯總答案1.解析：（1）小滑塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力 小滑塊在滑動(dòng)摩擦力f作用下向右勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度 木板在拉力F和滑動(dòng)摩擦力f作用下向右勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度 使m能從M上面滑落下來的條件是 即 （2）設(shè)m在M上滑動(dòng)的時(shí)間為t，當(dāng)恒力F=22.8N，木板的加速度 ） 小滑塊在時(shí)間t內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移 木板在時(shí)間t內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移 因 即 2.解：設(shè)物體與車相對(duì)靜止時(shí)的速度為v，物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a，在車上滑動(dòng)的時(shí)間是t，則 Mv0（Mm）v （1分） （1分） 代入數(shù)據(jù)解得 v3.0m/s （1分）t1.2s （1分）設(shè)物體相對(duì)于車滑動(dòng)的距離為s由能量守恒得 mgsMv0

8、2（Mm）v2 （1分）代入數(shù)據(jù)得 s2.4m （1分）3、提示：木塊放上后木塊加速度am=g=2m/s2，小車加速度，此木塊與小車同速歷時(shí)為t1，則v0+amt1=amt1，得t1=1s，以后木塊與小車共同加速運(yùn)動(dòng)，加速度。初速度，所以4解：(1)金屬板不掉下的條件是當(dāng)金屬板速度達(dá)到v0時(shí)相對(duì)木板位移小于L/2,對(duì)金屬板有 mg=ma a=g-2分速度達(dá)到v0所需要時(shí)間為 t= v0/g-2分木板位移 s1= v0t= v02/g-1分金屬板位移 s2= v02/2g-1分金屬板在木板上向左位移 s= s1- s2= v02/2g<L/2-2分得到 v0 <（gL）1/2 -2分

9、(2)拉動(dòng)木板勻速運(yùn)動(dòng)的力 F=mg-2分 F所做功為 W=F s1=m v02 -2分5.如圖所示，質(zhì)量為m=5kg的長(zhǎng)木板放在水平地面上，在木板的最右端放一質(zhì)量也為m=5kg的物塊A。木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.3，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.2?，F(xiàn)用一水平力F=60N作用在木板上，使木板由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t=1s，撤去拉力。設(shè)物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。（g取10m/s2）請(qǐng)求解：（1）拉力撤去時(shí)，木板的速度大小。（2）要使物塊不從木板上掉下，木板的長(zhǎng)度至少多大。（3）在滿足（2）的條件下，物塊最終將停在距板右端多遠(yuǎn)處。5.解：（1）若在時(shí)間t=1s內(nèi)，物塊

10、與長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng)，加速度為a，則F21mg=2ma-物塊受合外力f = ma2mg- 物塊在長(zhǎng)木板上相對(duì)滑動(dòng)。設(shè)撤去F時(shí)，長(zhǎng)木板的速度為v1，滑塊速度為v2，由動(dòng)量定理，對(duì)物塊： 2mgt=mv20-對(duì)整體：（F21mg）t = mv1+mv2-一-代入數(shù)據(jù)可解得v1=4m/sv2=2m/s長(zhǎng)木板的速度大小為4m/s。-（2）設(shè)撤去拉力后，經(jīng)時(shí)間t，兩者獲得共同速度為v，由動(dòng)量定理，對(duì)物塊，2mgt1 = mvmv2-對(duì)長(zhǎng)木板，22mgt11mgt1= mvmv1 - 將v1和v2的數(shù)值代入，得t1=0.2s，v=2.4m/s在t=1s內(nèi)，物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板的位移s1=(v1v2)t/2=1m-

11、在t1=0.2s內(nèi)，物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板的位移s2=(v1-v2)t1/2=0.2m-木板的長(zhǎng)度最小值為L(zhǎng)=s1+s2=1.2m-（注：或用相對(duì)運(yùn)動(dòng)知識(shí)求解，列式簡(jiǎn)單）(3)滑塊與木板有了共同速度后，在摩擦力作用下均做減速運(yùn)動(dòng)，物塊相對(duì)于木板向右運(yùn)動(dòng)，木板與物塊先后停下，由動(dòng)能定理，得設(shè)滑塊位移為x2，則2mgx2= 0mv2-木板位移為x1，則（2mg 21mg）x 1= 0 - mv2-這時(shí)間內(nèi)物塊相對(duì)于木板的位移s3=x2x1 = 0.72m-物塊最終離板右端的距離d= s1+s2s3 = 0.48m-評(píng)分說明：共16分。（1）各1分，式2分；（2）式各1分，（3）式2分。6解：（1）小球從

12、離開平板車開始至落到地面所用的時(shí)間 （2分） （2） 小球放到平板車后相對(duì)地面靜止，小車的加速度為 （1分） 小車向右運(yùn)動(dòng)的距離為 （1分） 小于4m，所以小球不會(huì)從車的左端掉下 小車向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 （1分） 小車向左運(yùn)動(dòng)的加速度為 （1分） 小車向左運(yùn)動(dòng)的距離為 小車向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 （1分） （3） 小球剛離開平板車瞬間，小車的速度方向向左，大小為 （1分）小球離開車子后，車的加速度為 （1分） 車子向左運(yùn)動(dòng)的距離為 （2分） 從小球輕放上平板車到落地瞬間，摩擦力對(duì)平板車做的功 （2分）7.（1）根據(jù)牛頓第二定律，滑塊相對(duì)車滑動(dòng)時(shí)的加速度（1分）滑塊相對(duì)車滑動(dòng)的時(shí)間 （1分）滑塊相對(duì)車滑

13、動(dòng)的距離 （1分）滑塊與車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能 （1分）由上述各式解得 （與動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)關(guān)的定值）（1分）（2）設(shè)恒力F取最小值為F1，滑塊加速度為a1，此時(shí)滑塊恰好到達(dá)車的左端，則滑塊運(yùn)動(dòng)到車左端的時(shí)間 由幾何關(guān)系有 （1分）由牛頓定律有 （1分）由式代入數(shù)據(jù)解得 ，（2分）則恒力F大小應(yīng)該滿足條件是 （1分）（3）力F取最小值，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到車左端后，為使滑塊恰不從右端滑出，相對(duì)車先做勻加速運(yùn)動(dòng)（設(shè)運(yùn)動(dòng)加速度為a2，時(shí)間為t2），再做勻減速運(yùn)動(dòng)（設(shè)運(yùn)動(dòng)加速度大小為a3）到達(dá)車右端時(shí)，與車達(dá)共同速度則有（1分）（1分）（1分）由式代入數(shù)據(jù)解得（1分）則力F的作用時(shí)間t應(yīng)滿足 ，即（2分）8.（1）設(shè)

14、力F作用時(shí)間為t1，則 a B=F-mg/m =6m/s2 (1分) aA=mg/M=1m/s2 (1分)相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離S1=（a B - aA）t12 (1分)設(shè)撤去F時(shí)B的速度為B、A的速度為A。經(jīng)t2時(shí)間后 B正好滑到右端且速度與A相同aB'=g=2m/s2 方向向左aA'=aA=1m/s2 相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離S2= （1分）由 （1分）得t2 =5t1/3 （1分）（1分）t1= s （1分）WF=F·SB=F·aBt12 （1分）WF=3.6J （1分）（2）M變大、m變小、變小、F變大（只答一個(gè)且正確得1分；答兩個(gè)或兩個(gè)以上的，全部正確得3分，有錯(cuò)的不得

15、分）9.解：（1）設(shè)A在C板上滑動(dòng)時(shí)，B相對(duì)于C板不動(dòng)，則對(duì)B、C有mg=2ma （1分） （1分）又B依靠摩擦力能獲得的最大加速度為 am=（1分）ama B未相對(duì)C滑動(dòng)而隨木板C向右做加速運(yùn)動(dòng) （1分）B受到的摩擦力fb = ma =mg （1分）方向向右 （1分）（2）要使物塊A剛好與物塊B發(fā)生碰撞，物塊A運(yùn)動(dòng)到物塊B處時(shí)，A、B的速度相等，即v1= v0gt =gt （2分）得v1= v0/3 （1分）設(shè)木板C在此過程中的位移為x1，則物塊A的位移為x1+x，由動(dòng)能定理mg(x1+x) = mv12mv02 （1分）mgx1 =(2m)v12 （1分）聯(lián)立上述各式解得v0 = （1分）要使物塊A、B發(fā)生相碰的條件是v0 （1分）10解：小滑塊受到滑動(dòng)摩擦力f2，方向向左，f2=2mg=0.8N；長(zhǎng)木板受到小滑塊給予人滑動(dòng)摩擦力f2/=0.8N