板塊模型專題訓(xùn)練

1、板塊類運(yùn)動(dòng)問題專題練習(xí)1.( P4720)如圖13所示，有一定厚度的長(zhǎng)木板AB在水平面上滑行，木板的質(zhì)量mi =4.0kg .木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.20 ,木板上表面距水平面的高度 h=0.050m .當(dāng)木板滑行速度Vo=3.Om/s時(shí)，將一小物塊C輕放在木板右端 B點(diǎn)處.C可視 為質(zhì)點(diǎn)，它的質(zhì)量m2=1.0kg .經(jīng)過一段時(shí)間，小物塊C從木板的左端A點(diǎn)滑出，它落地時(shí) 的動(dòng)能Ekc=1.0J 小物塊落地后，木板又滑行了一段距離停在水平面上，這時(shí)，木板左端A點(diǎn)距小物塊的落地點(diǎn)的水平距離S1=0.90m .求：(1) 小物塊C從木板的A點(diǎn)滑出時(shí)，木板速度的大小Va；(2) 木板AB的長(zhǎng)

2、度L.V01L ACBhL圖131解：分析：小物塊C放到木板上后，C受力如圖1,離開木板之前作向右的勻加速運(yùn) 動(dòng)，假設(shè)C離開木板時(shí)的速度為Vc , C離開木板后向右做平拋運(yùn)動(dòng)，砸到地面后立即停下f地fL N地T嗎i1N12m1g板做為VA,來；木板的受力如圖2 , C離開它之前，木勻減速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)C離開木板時(shí)木板的速度圖2隨后木板以初速度 VA勻減速滑動(dòng)，直到停下來。Nl2m2g圖1(1) C平拋過程中只受重力作用，機(jī)械能守恒，得:2mgh 丸“代入數(shù)據(jù)：vC =im/s向右平拋的水平位移Sx 二Vi 二乂、曽=0.1m所以C離開木板后，木板實(shí)際上由于地面摩擦力而勻減速滑動(dòng)的位移為$滑=Sx

3、S1 = 1mC離開木板后，木板受力如圖3，由牛頓第二定律：f地0N地of地0 =怙僧=mhao得：a0 =也=2m/s21,圖故：vA = j2a0S =2m/sm1g3(2) 小物塊C放到木板上后離開木板之前 ，假設(shè)小物塊C在這個(gè)過程中的位移為 S2，則木板的位移為S2+I,根據(jù)動(dòng)能定理1對(duì)木板 mi ：（f+f地）（S2+I）=空 mjv； v2）1 2對(duì)小物塊m2： fS2 =-m2v（2 -02假設(shè)C滑上木塊到分離所經(jīng)歷的時(shí)間為t，規(guī)定水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理對(duì)木板 m1:-（ff地）t = m1 （vA - v0）對(duì)小物塊m2 ： ft = m2vC -01聯(lián)立得：f=f地3

4、地聯(lián)立：I = 0.6m2.( P2324）如圖11所示，水平地面上一個(gè)質(zhì)量 M=4.0 kg、長(zhǎng)度L=2.0 m 的木板，在F=8.0 N的水平拉力作用下，以V0=2.O m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻將質(zhì)量m=l.0 kg的物塊（物塊可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在木板最右端.2解:（1 ）未放物塊之前,木板做勻速運(yùn)動(dòng).因此木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（1）若物塊與木板間無摩擦,求物塊離開木板所需的時(shí)間；(2)若物塊與木板間有摩擦,且物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)和木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,求將物塊放在木板上后,經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間木板停止運(yùn)動(dòng).（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）fmF圖11=0.20Mg若物塊與木板間

5、無摩擦,物塊放在木板上后將保持靜止.木板水平方向受力如圖示，它將做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度的大小為a1.f i F = Ma iaififi =(m+M ) g卩(m+M)gF2ai = 0.50 m/s 2L = vt ai t22M設(shè)物塊經(jīng)過時(shí)間t離開木板.木板在這段時(shí)間內(nèi)的位移解得 t = i.2 s 或 6.8 s其中t = 6.8 s不合題意，舍去.因此i.2s后物塊離開木板(2)若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為口，則物塊放在木板上后將做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊的加速度的大小為 a2.2卩 mg= ma 2a2 = (ig= 2.0 m/s木板水平方向受力如圖 2所示，它做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，

6、設(shè)其加速度的大小為 a3.a3fi + f2 F = Ma3fi f2 F圖2(M+m ) g + 卩 m F = Ma3a3 = i.0 m/s 2設(shè)經(jīng)時(shí)間11,物塊與木板速度相等，此時(shí)它們的速度為v,此過程中木板的位移為si ,物塊的位移為S2.v = vo a3t iv = a2tisi =Vot i a3t iS2 =2a2tl 2解得 11 = s, v = m/s , si = ! m , S2 = 4 m3399因?yàn)閟i S2 ? X說明木塊在速度減為零之前已經(jīng)從平板車的右端脫離。在F2作用t3時(shí)間木塊與平板車脫離，在這個(gè)過程中木塊、平板車的位移分別為X5、X6 ,1木塊的位移

7、X5= Vt 3 一a2t322分）木塊落到水平面上時(shí)距離平板車右端的水平距離x= X7 + |X8|=10mFi答圖54 （ P37 18）（ 05夏季會(huì)考）如圖15所示，水平桌面距地面的高度h=0.80m .可以看成質(zhì)點(diǎn)的小金屬塊 C的質(zhì)量m!=0.50kg ,放在厚度不計(jì)的長(zhǎng)木板AB上.木板長(zhǎng)L=0.865m ,質(zhì)量 m2=0.20kg ,木板的 A端跟桌面的邊緣對(duì)齊.小金屬塊 C到木板 B端的距離d=0.375m .假定小金屬塊與木板間、木板與桌面間、小金屬塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都 相等，其值0.20 .現(xiàn)用力將木板水平向右加速抽出.在小金屬塊從木板上滑下以前，加在木板上的力為水平向右

8、的恒力F.小金屬塊落到桌面上后，又在桌面上滑動(dòng)了一段距離，再?gòu)淖烂孢吘夛w出落到水平地面上小金屬塊落地點(diǎn)到桌邊的水平距離s=0.08m .求作用在木板上的恒力 F的大小.第8題圖t3=lY g2x0.80 =010設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v2,FiS t3migV2亠應(yīng)心(m/s)t30.4小金屬塊在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力如圖i所示，小金屬塊這時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)它的 加速度為ai.fi 二 平 二 Jmig = 0.20 0.50 10 =1.0(N)ai 二邑=10 二 2.0(m/s2) m10.5小金屬塊離開長(zhǎng)木板后在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力如圖2所示，小金屬塊這時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)它的加速度的

9、大小為 a；.f= Jm1g =0.2 0.5 10 =1.0(N)ff11.0 CC/ / 2a1-2.0(m/s )m10.5a = a設(shè)小金屬塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí),相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的距離為S1,末速度為V1,所用時(shí)間為t1,2V1S12a1V1 = a1 b設(shè)小金屬塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的距離為S2,末速度為V2,F2-2 ai S2 v? _ vi由題意知Sj s2 二 L - d聯(lián)立以上四式，解得Si=0.25mS2=0.24m11 =0.5sVi=1.0m/S取木板為研究對(duì)象，小金屬塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，木板受力如圖3所示.f2 二)F2 二 J(m1 m2)g =0.20 0.70 10 =1.4(N)木板在t1時(shí)間內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)距離為d + S1,設(shè)木板的加速