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1、 WORD整理版 板塊模型經(jīng)典習題1.如圖,在光滑水平面上有一質量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是( )2如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動,運動過程中B受到的摩擦力A方向向左,大小不變 B方向向左,逐漸減小C方向向右,大小不變 D方向向右,逐漸減小3一小圓盤靜止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央桌布的一邊與桌的AB邊重合,如圖已知盤與桌布間的

2、動摩擦因數(shù)為1,盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為2現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB邊若圓盤最后未從桌面掉下,則加速度a滿足的條件是什么?(以g表示重力加速度)4.如圖所示,一足夠長的木板靜止在光滑水平面上,一物塊靜止在木板上,木板和物塊間有摩擦。現(xiàn)用水平力向右拉木板,當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時,撤掉拉力,此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為( )A物塊先向左運動,再向右運動木板物塊拉力B物塊向右運動,速度逐漸增大,直到做勻速運動C木板向右運動,速度逐漸變小,直到做勻速運動D木板和物塊的速度都逐漸變小,直到為零5.質量為m=1.0 kg的小滑塊(可視

3、為質點)放在質量為m=3.0 kg的長木板的右端,木板上表面光滑,木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為=0.2,木板長L=1.0 m開始時兩者都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)對木板施加水平向右的恒力F=12 N,如圖3-12所示,為使小滑塊不掉下木板,試求:(g取10 m/s2)(1)水平恒力F作用的最長時間;(2)水平恒力F做功的最大值. 6如圖所示,木板長L1.6m,質量M4.0kg,上表面光滑,下表面與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4.質量m1.0kg的小滑塊(視為質點)放在木板的右端,開始時木板與物塊均處于靜止狀態(tài),現(xiàn)給木板以向右的初速度,取g10m/s2,求:(1)木板所受摩擦力的大小;(2)使小滑塊不從木板上

4、掉下來,木板初速度的最大值7. 如圖3所示,質量M=8kg的小車放在光滑的水平面上,在小車右端加一水平恒力F,F(xiàn)=8N,當小車速度達到15m/s時,在小車的前端輕輕放上一大小不計、質量m=2kg的物體,物體與小車間的動摩擦因數(shù)=02,小車足夠長,求物體從放在小車上開始經(jīng)t=15s通過的位移大小。(g取10m/s2)   練習1如圖5所示,質量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù),在木板的左端放置一個質量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù),取g=10m/s2,試求: (1)若木板長L=1m,在鐵塊上加一個水平向右的恒

5、力F=8N,經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端?(2)若在鐵塊上施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力F,通過分析和計算后,請在圖6中畫出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖象。(設木板足夠長)   練習2 如圖4所示,在水平面上靜止著兩個質量均為m=1kg、長度均為L=15m的木板A和B,A、B間距s=6m,在A的最左端靜止著一個質量為M=2kg的小滑塊C,A、B與C之間的動摩擦因數(shù)為1=02,A、B與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為2=01。最大靜摩擦力可以認為等于滑動摩擦力?,F(xiàn)在對C施加一個水平向右的恒力F=4N,A和C開始運動,經(jīng)過一段時間A、B相碰,碰后立刻達

6、到共同速度,C瞬間速度不變,但A、B并不粘連,求:經(jīng)過時間t=10s時A、B、C的速度分別為多少?(已知重力加速度g=10m/s2) 1.解析:。木塊和木板相對運動時, 恒定不變,。所以正確答案是A。2A 3。 4.答:B C5.解析:(1)撤力前木板加速,設加速過程的位移為x1,加速度為a1,加速運動的時間為t1;撤力后木板減速,設減速過程的位移為x2,加速度為a2,減速運動的時間為t2.由牛頓第二定律得撤力前:F(m+M)g=Ma1(1分)解得(1分) 撤力后:(m+M)g=Ma2(1分)解得(1分)(1分)為使小滑塊不從木板上掉下,應滿足x1+x2L(1分)又a1t1=a2t2(1分)由

7、以上各式可解得t11 s所以水平恒力作用的最長時間為1 s.(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)1 s(2)8 J6 答案(1)20N(2)4m/s解析(1)木板與地面間壓力大小等于(Mm)g故木板所受摩擦力Ff(Mm)g20N(2)木板的加速度a5m/s2滑塊靜止不動,只要木板位移小于木板的長度,滑塊就不掉下來,根據(jù)v02ax得v04m/s即木板初速度的最大值是4m/s.7物體放上后先加速:a1=g=2m/s2 此時小車的加速度為:       

8、  當小車與物體達到共同速度時:v共=a1t1=v0+a2t1         解得:t1=1s   ,v共=2m/s 以后物體與小車相對靜止: (,物體不會落后于小車) 物體在t=15s內(nèi)通過的位移為:s=a1t12+v共 (tt1)+ a3(tt1)2=21m 練習1(解答略)答案如下:(1)t=1s (2)當FN時,A、B相對靜止且對地靜止,f2=F; 當2N<F6N時,M、m相對靜止, 當F>6N時,A、B

9、發(fā)生相對滑動,N 畫出f2隨拉力F大小變化的圖象如圖7所示。  練習2解答:假設力F作用后A、C一起加速,則: 而A能獲得的最大加速度為:      假設成立 在A、C滑行6m的過程中:   v1=2m/s   A、B相碰過程,由動量守恒定律可得:mv1=2mv2   v2=1m/s 此后A、C相對滑動:,故C勻速運動; ,故AB也勻速運動。 設經(jīng)時間t2,C從A右端滑下:v1t2v2t2=L    t2=15s 然后A、B分離,A減速運動直至停止:aA=2g=1m/s2,向左   ,故t=10s時,vA=0 C在B上繼續(xù)滑動,且C勻速、B加速:aB=a0=1m/s2 設經(jīng)時間t4,CB速度相等:  t4=1s 此過程中,CB的相對位移為:,故C沒有從B的右端滑下。然后CB一起加速,加速度為a1,加速的時間為: 故t=10s時,A、B、C的速度分別為0,25m/s,25m/s山水

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