板塊模型總結(jié)67553

1、精品1 、（ 8 分）如圖 20 所示，長 L = 1.3 m ，質(zhì)量 M = 5.0 kg 的平板小車 A 靜止在光滑的水平面上，小車左端放有質(zhì)量 m = 1.0 kg 的小木塊 B(可以看作質(zhì)點 )，木塊 B 與小車 A 之間的動摩擦因數(shù) = 0.20 ，現(xiàn)用水平恒力 F 拉動木塊 B 在小車 A 上滑行 .求：(1) 小木塊 B 在平板小車 A 上滑行時，小車 A 的加速度大小、方向；(2) 當(dāng) F=1 mg 時，使木塊 B 從小車 A 的右端與 A 脫離時， 小車 A 的動能和此過程中F 對2木塊 B做的功 .BF右左A圖 202 、（ 8 分）如圖 19 所示， 長度 L = 1.0

2、 m的長木板A 靜止在水平地面上， A 的質(zhì)量 m 1 =1.0 kg ，A 與水平地面之間的動摩擦因數(shù) = 0.04在 A 的右端有一個小物塊B（可視為1質(zhì)點）現(xiàn)猛擊 A 左側(cè)，使 A 瞬間獲得水平向右的速度 = 2.0 m/sB 的質(zhì)量 m2= 1.002取重力加速度g = 10 m/s2kg ， A 與 B 之間的動摩擦因數(shù) = 0.16（ 1 ）求 B 在 A 上相對 A 滑行的最遠距離；（ 2 ）若只改變物理量 、 中的一個，使B 剛好從 A 上滑下請求出改變后該物理02量的數(shù)值（只要求出一個即可）v0BAL圖 19感謝下載載精品3 、（ 8 分）如圖 13 所示，水平地面上一個質(zhì)量

3、M =4 0kg 、長度 L=2 0m 的木板， 在 F=8 0N 的水平拉力作用下， 以 v0 =2 0m/s的速度向右做勻速直線運動。某時刻將質(zhì)量m =1 0 kg的物塊 (物塊可視為質(zhì)點) 輕放在木板最右端。木板與水平面之間的動摩擦因數(shù)= ？若物塊與木板間無摩擦，求物塊離開木板所需的時間；若物塊與木板間有摩擦，且物塊與木板間的動摩擦因數(shù)和木板與地面間的動摩擦因數(shù)mMF感謝下載載圖 13精品相等，求將物塊放在木板上后，經(jīng)過多長時間木板停止運動。(2009 春會考）（ 8 分）如圖15 所示，光滑水平面上有一塊木板，質(zhì)量M =1.0 kg ，長度 L = 1.0 m 在木板的最左端有一個小滑

4、塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量 m =1.0 kg 小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù) =0.30 開始時它們都處于靜止狀態(tài)某時刻起對小滑塊施加一個 F = 8.0 N水平向右的恒力，此后小滑塊將相對木板滑動.（ 1）求小滑塊離開木板時的速度；（ 2）假設(shè)只改變 M 、m 、F 中一個物理量的大小，使得小滑塊速度總是木板速度的2 倍，請你通過計算確定改變后的那個物理量的數(shù)值（只要提出一種方案即可）.mFM圖 15解：（ 1 ）小滑塊受到F=8.0N 水平向右的恒力后，向右做勻加速直線運動，所受向左的摩擦力 f = mg根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊的加速度a1Ff2= 5.0 m/sm設(shè)經(jīng)過時間 t后小滑塊離開木

5、板。在這段時間內(nèi)小滑塊的位移x11a1t 22木板所受向右的摩擦力f = f ，向右做勻加速直線運動。根據(jù)牛頓第二定律，木板的加速度f = 3.0 m/s2a2=M在時間 t 內(nèi)木板的位移x21a2 t 22FF感謝下載載x2x1L精品由圖可知L = x1 x2，解得t = 1.0 s則小滑塊離開木板時的速度v = a1t = 5.0 m/s（ 2）小滑塊做勻加速直線運動的速度v1Fmga1ttm木板做勻加速直線運動的速度v2a2 tmg tM任意時刻小滑塊與木板速度之比v1( Fmg)Mv2m2 g欲使小滑塊速度是木板速度的2 倍，應(yīng)滿足( Fmg) Mm2 g2若只改變 F，則 F=9N若

6、只改變 M ，則 M = 1.2 kg若只改變，則 = 0.27若只改變 m ，則 m = 0.93 kg（ 2009 夏）（ 8 分）如圖 15 所示，水平桌面到地面的高度h = 0.8 m.質(zhì)量 m = 0.2 kg的小物塊（可以看作質(zhì)點）放在桌面A 端. 現(xiàn)對小物塊施加一個F 0.8 N的水平向右的恒力，小物塊從靜止開始運動. 當(dāng)它經(jīng)過桌面上的B 點時撤去力F，一段時間后小物塊從桌面上的 C 端飛出，最后落在水平地面上. 已知 AB = BC = 0.5 m ，小物塊在A、B 間運動時與桌面間的動摩擦因數(shù)1 = 0.2 ，在、C間運動時與桌面間的動摩擦因數(shù)2 = 0.1.B（ 1）求小物

7、塊落地點與桌面C 端的水平距離；（ 2）某同學(xué)作出了如下判斷：若僅改變AB 段的長度而保持 BC 段的長度不變，或僅改變 BC 段的長度而保持 AB 段的長度不變， 都可以使小物塊落地點與桌面C 端的水平距離感謝下載載精品變?yōu)樵瓉淼? 倍 . 請你通過計算說明這位同學(xué)的判斷是否正確.FABCh圖 15感謝下載載精品（ 2010春）如圖 14 所示，光滑水平面上有一木板槽（兩側(cè)擋板厚度忽略不計），質(zhì)量M=2.0kg，槽的長度L=2.0m，在木板槽的最左端有一個小滑塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量m=1.0kg，小滑塊與木板槽之間的動摩擦因數(shù)10.20 . 開始時它們都處于靜止狀態(tài)，某時刻起對木板槽施加一個

8、F=10.0N水平向左的恒力，此后小滑塊將相對木板槽滑動。（ 1）求小滑塊滑到木板槽中點時速度的大??；（ 2）水平面光滑是一種理想化的情況，實際上木板槽與水平面間是有摩擦的，經(jīng)測定木板槽與水平面間的動摩擦因數(shù)2 =0.05 。如果使小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（ 1 ）問所求速度相同，請你通過計算確定一種方案：即只改變M 、 m 、 F 中一個物理量的大小，實現(xiàn)上述要求（只要提出一種方案即可） 。解：（1 ）木板槽受到F=10.0N 水平向左的恒力后，向左做勻加速直線運動，所受向右的摩擦力 f1mg ，增根據(jù)牛頓第二定律，木板槽的加速度a1F f4.0m / s2M設(shè)經(jīng)過時間 t 后小滑塊

9、滑到木板槽中點，在這段時間內(nèi)木板槽的位移x 11 at t 22小滑塊因受向左的摩擦力 f f ，將向左做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊的加速度a 2f2.0m / s2m在時間 t 內(nèi)木板的位移x 21 a2 t 22由圖可知Lx 2x 12解得t 1.0s則小滑塊滑到木板槽中點時的速度感謝下載載精品v a2 t 2.0m / s（ 2 ）由于小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（1 ）問所求速度相同，而小滑塊的加速度不變，所以當(dāng)木板槽與水平面間有摩擦?xí)r，要求木板槽的加速度也不變，即F1mg2(M m)ga1Ma1若只改變 F，則 F=11.5N ；若只改變 M ，則 M=1.67kg

10、；若只改變 m ，則 m=0.40kg.8 （8 分）如圖17 所示，質(zhì)量M = 5 kg的平板靜止在光滑的水平面上，平板的右端有一豎直擋板，一個質(zhì)量m = 2 kg的木塊靜止在平板上，木塊與擋板之間的距離L = 0.8 m，木塊與平板之間的動摩擦因數(shù)= 0.4 （1 ）若對木塊施加F 12 N 水平向右的恒力，直到木塊與擋板相撞，求這個過程經(jīng)歷的時間 t；（ 2 ）甲同學(xué)說，只增大平板的質(zhì)量 M ，可以縮短上述時間 t ；乙同學(xué)說，只減小平板的質(zhì)量 M ，可以縮短上述時間 t 請你通過計算，判斷哪位同學(xué)的說法是正確的木塊LF平板圖 17解：（ 1 ）對木塊施加推力作用后，木塊和平板的受力情況

11、如圖所示NN1f2f1FN2mgMg感謝下載載精品木塊受到的滑動摩擦力f1 = N 1 = mg =0.40 2.0 10 N =8.0N根據(jù)牛頓第三定律, 有f1= f 2 ,N1 = N 2根據(jù)牛頓第二定律, 木塊的加速度Ff 112 8.0a1 =m/s 2 = 2.0m/s2m2.0平板的加速度f28.0a2=5Mm/s 2 = 1.6m/s2設(shè)經(jīng)過 t ，木塊恰好與擋板相撞，則L= 1 a1t 2 1 a2t 222解得t 2s（2 ）根據(jù)（ 1）可以求得時間 tt2LFmgmgmM如果只改變平板的質(zhì)量M ，從上式可知， 當(dāng) M 增大時， 時間 t 減小， 所以甲同學(xué)說法正確（201

12、1年夏）如圖 17所示，光滑水平面上有一塊質(zhì)量M= 3.0kg ，長度 L=1.0m 的長木板，它的右端有一個質(zhì)量 m= 2.0kg 的小物塊（可視為質(zhì)點） ，小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)=0.20 小物塊與長木板都處于靜止狀態(tài)。從某時刻起對長木板施加一個水平向右的恒力 F，使小物塊將相對長木板滑動， 經(jīng)過時間 t=1.0s ，小物塊恰好滑到木板的中點。取重力加速度 g= 10m/s 2感謝下載載精品（1 ）求恒力F 的大?。唬? ）假設(shè)改變 M 、m 、F 中一個物理量的大小，使得經(jīng)過時間 t=1.0s ，小物塊恰好滑到木板的左端。請你通過計算確定改變后的那個物理量的數(shù)值（只要提出一種方案

13、即可）解： 木板在外力F 的作用下， 與小物塊發(fā)生相對滑動。小物塊做勻加速直線運動，沒小物塊加速度的大小為a1 .對小物塊f = mg = ma 1即 a1= 2.0m/s2木板做勻加速直線運動，沒木反加速度的大小為 a2.MmmM1Lx2x2在 t=1.0s內(nèi)，小物塊向右運動的距離為x11 a1t 22木板向右運動的為x1 at 2222依據(jù)題意x2- x1 =解得a2 =3.0m/s 2對木板F - mg= Ma 2L2得F=13N 小物塊做勻加速直線運動的加速度a1 = 2.0m/s2經(jīng)過時間t ，小物塊向右運動的距離為x1 a t 2121感謝下載載精品木板向右運動的距離為x21 a2

14、 t22欲使經(jīng)過時間t = 1.0s ，小物塊恰好滑到木板的左端，要求x2 x1 L即Fmg t 2gt 22LM則 M 、 m 、F 滿足關(guān)系F = 4 M + 2 m若只改變 F，則 F= 16N ；若只改變 M ，則 M =2.25kg；若只改變 m ，則 m = 0.50kg .（ 2011 年春）如圖17 所示，長度L = 1.0 m 的長木板A 靜止在水平地面上，A 的質(zhì)量m 1 = 1.0 kg，A 與水平地面之間的動摩擦因數(shù)1 = 0.04 小物塊 B（可視為質(zhì)點）以 0 =2.0 m/s的初速度滑上A 的左端， B 的質(zhì)量 m 2 = 1.0 kg， A 與 B 之間的動摩擦

15、因數(shù)2 =0.16 取重力加速度g = 10 m/s2 （ 1 ）求 B 在 A 上相對A 滑行的最遠距離；（ 2 ）若只改變物理量0、1、2 中的一個，使B 剛好從 A 上滑下，請確定改變后該物理量的數(shù)值（只要提出一種方案即可）0BAL圖 17解：（ 1） B 滑上 A 后， A、B 在水平方向的受力情況如答圖所示Ff1F f2F f2AB答圖其中 A 受地面的摩擦力的大小Ff1 = 1 ( m 1 + m 2)g感謝下載載精品A、 B 之間摩擦力的大小Ff2= m2g2以初速度 0 的方向為正方向A 的加速度a12 m2 g1 ( m1m2 ) g0.8m/s 2m1B 的加速度a22 m

16、2 g1.6m/s2m2由于 a1 0，所以 A 會相對地面滑動，經(jīng)時間t，A 的速度1a1 tA 的位移12x12 a1tB 的速度20a2 tB 的位移x20 t1a2 t22當(dāng) 1= 2時，B相對 A靜止，解得x2 x1= 0.83 m即 B 在 A 上相對 A 滑行的最遠距離為0.83m 4 分（2 ）要使 B 剛好從 A 上滑下，即當(dāng)1= 2時，有x2 x1= L解得24(01 ) gL2（ i）只改變 ，則230m/s = 2.2 m/s ；005（ ii）只改變 1，則 1 =0.06；4 分（ iii ）只改變 2，則 2 = 0.14 .（ 2012 年春）如圖 19 所示，

17、光滑水平面上有一塊靜止的長木板，木板的長度L = 2.4m ，質(zhì)量 M = 3.0 kg.某時刻，一個小物塊（可視為質(zhì)點）以0 = 3.0 m/s的初速度滑上木板的右端，與此同時對木板施加一個F = 6.0 N的水平向右的恒力. 物塊的質(zhì)量m = 1.0kg ，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)= 0.30 取重力加速度g = 10 m/s2 （ 1）求物塊相對木板滑動的最大距離；（ 2）若只改變物理量 F、 M 、 m 中的一個，使得物塊速度減為零時恰好到達木板的左端，請確定改變后該物理量的數(shù)值(只要提出一種方案即可)0感謝下載載 FMm圖 19精品解：（1 ）小物塊先向左做勻減速直線運動，設(shè)小物塊加

18、速度的大小為a1對小物塊，根據(jù)牛頓第二定律得f = mg = ma 1a1 = 3.0 m/s2經(jīng)時間 t 1=0，速度減為零 .=1.0 sa1位移大小x1 = 0t1 +1(- a1 )t12= 1.5 m2之后，小物塊向右做勻加速直線運動，設(shè)經(jīng)時間t 2 與木板相對靜止，此時它們的速度大小為 ，物塊向右運動的位移大小為x2 .12= a1t 2 ， x2 = 2 a1t2對木板， 水平方向的受力情況如答圖2 所示 .木板向右做勻加速直線運動，設(shè)木板的加速度大小為 a2Ff答圖 2根據(jù)牛頓第二定律得F- mg = Ma2a2F - mg= 1.0 m/s 2=M感謝下載載精品= a2 (t

19、1 + t 2 )木板的位移大小x3= 1 a 2 (t1 + t2 ) 22t 2 = 0.50 s ， x239可解得= m ， x3 =m88x1x3x2x答圖 3物塊相對木板滑動的最大距離x = x1 + x3 - x2 = 2.25 m（2 ）若物塊速度減為零時恰好到達木板的左端，則L = x11+ 1 F - mg t12+ a2t12 = x122 MF、 M 、 m 滿足關(guān)系F = 1.8 M + 3 m若只改變 F，則 F = 8.4 N若只改變 M ，則 M = 1.7 kg若只改變 m ，則 m = 0.20 kg8 (8 分 )如圖 19 所示，光滑水平面上放著一塊長木

20、板，木板處于靜止狀態(tài)， 其長度 L=1 6m 質(zhì)量 M=3 0 kg ，質(zhì)量 m=1 0 kg 的小物塊放在木板的最右端(小物塊可視為質(zhì)點)，小 物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)=0 10 現(xiàn)對木板施加一個F=10 N方向水平向右的恒力，木板與小物塊發(fā)生相對滑動。取g= 10m/s 2(1) 求木板開始運動時加速度的大小；(2) 如果把木板從物塊下方抽出來，那么 F 持續(xù)感謝下載載精品作用的時間至少需要多長？感謝下載載精品（ 2013 豐臺會考模擬）如圖16 所示，一上表面光滑的木箱寬L 1 m 、高 h 3.2 m 、質(zhì)量 M 8 kg 。木箱在水平向右的恒力F16N作用下，以速度v 0 3m/s

21、在水平地面上做勻速運動。某時刻在木箱上表面的左端滑上一質(zhì)量m 2 kg ，速度也為3m/s的光滑小鐵塊（視為質(zhì)點） ，重力加速度g 取 10 m/s 2 。求：（ 1）小鐵塊剛著地時與木箱右端的距離x；mv0感謝下載載FhM精品（ 2）若其它條件均不變，木箱寬L 至少為多長，小鐵塊剛著地時與木箱右端的距離最遠。8 （8 分）解：（1 ）未放小鐵塊，木箱受到的摩擦力為f1 ，有1，F(xiàn) ff 1 Mg放上小鐵塊，木箱受到的摩擦力為f2 ，此時木箱的加速度大小為a ，有F f2 Ma聯(lián)立得 a 0.5m/s 2（1 分）設(shè)小鐵塊經(jīng)過t1 從木箱右端滑落，有v0t1 v0 t11 at12L2（1 分

22、）小鐵塊滑落時，木箱的速度v1 ，則 v1 v0 a t 1（1 分）小鐵塊滑落后， 木箱在 F 作用下以速度v 1 作勻速運動， 小鐵塊以初速度v0 作平拋運動，下落時間為t 2，有h 1 gt222x v0 t2 v1t2（ 1分）聯(lián)立得x 0.8m（ 1分）（ 2）小鐵塊在水平方向的速度不變，平拋運動時下落時間也不變，因此，小鐵塊剛滑落時，要求木箱速度剛好為零，此后木箱就停止了運動，小鐵塊的落地點距木箱右端最遠。設(shè)小鐵塊在木箱上運動時間為t3 ，有 0 v 0 a t 3（ 1 分）v0t3v0t31 at32L/2（1 分）聯(lián)立得L 9m感謝下載載精品（2013 海淀會考模擬） 如圖

23、17 所示，在高出水平地面h 0.80m的平臺上放置一質(zhì)量m 20.20kg 、長 L=0.375m的薄木板A。在 A 最右端放有可視為質(zhì)點的小金屬塊B，其質(zhì)量m 1 0.50kg 。小金屬塊B 與木板 A、木板 A 與平臺間、小金屬塊與平臺間的動摩擦因數(shù)都相等，其值 0.20 。開始時小金屬塊B 與木板 A 均靜止，木板A 的右端與平臺右邊緣的距離 d =0.49m ?，F(xiàn)用水平力將木板向右加速抽出。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的恒力F。小金屬塊落到平臺上后，將木板迅速取走，小金屬塊又在平臺上滑動了一段距離，再從平臺邊緣飛出落到水平地面上，小金屬塊落地點到平臺的水平距離

24、 x=0.08m 。 (取 g 10 m/s 2，不計空氣阻力 )求：（ 1 ）小金屬塊 B 離開平臺時速度 vB 的大??；（ 2 ）小金屬塊B 從開始運動到剛脫離木板A 時，小金屬塊B 運動的位移xB；（ 3 ）作用在木板上的恒力F 的大小。ABFdh圖 17x感謝下載載精品8（ 8 分） 解答：（ 1 ）小金屬塊經(jīng)歷了三段運動過程：在木板上的勻加速直線運動，從木板上滑落后在平臺上的勻減速直線運動，離開平臺后的平拋運動。設(shè)小金屬塊做平拋運動的時間為t3，由 h1 gt 322t32h20.80g0.4s10設(shè)平拋運動的初速度為vB，由 x= vBt 3解得 vBx0.082 分t30.2m/

25、s0.4（ 2 ）小金屬塊 B 在長木板上運動時的受力如答圖3 所示，小金屬塊B 做勻加速直線F1運動，設(shè)它的加速度為a1。f 1f1F1m1g 0.20 0.50 101.0Nm1g答圖 3a1f11.02.0m/s2m10.5小金屬塊離開長木板后在桌面上運動時的受力如答圖4 所示，小金屬塊做勻減速直線F1感謝下載載f1m1g答圖 4精品運動，設(shè)它的加速度的大小為a1 。f1F1m1g0.20.510 1.0Na1f11.02.0m/s21 分m10.5a1a1設(shè)小金屬塊在木板上運動時，相對于地面運動的距離為x 1，末速度為 v1 ，所用時間為v12t1 ，則 x12a1v1a1t1設(shè)小金屬

26、塊在平臺上運動時，相對于地面運動的距離為x2，末速度為v 2，v2= vB= 0.20m/s2a1x2v22v12由題意知x1x2d聯(lián)立以上四式，解得x1=0.25mx2=0.24mt 1=0.5sv1=1.0m/s所以小金屬塊B 從開始運動到剛脫離木板A時，小金屬塊B 運動的位移xB = x1=0.25m2 分（ 3 ）取木板為研究對象，小金屬塊在木板上運動時，木板受力如答圖5 所示。f2F2(m1m2 ) g0.200.70101.4 NF2感謝下載載f1f2FF1m2 g精品木板在 t 1 時間內(nèi)向右運動距離為L+ x1 ，設(shè)木板的加速度為a2，則L x11a2t122a22(Ls1)2 (0.375 0.25) m/s25.0m/s21 分t120.52根據(jù)牛頓定律F (f1+ f2 )= m 2 a2解得 F=3.4N2 分（ 2013 東城南片模擬） 如圖 19 所示，質(zhì)量 M = 2.0 kg的長木板靜止在光滑水平面上，在長木板的左端放一質(zhì)量m = 1.0 kg的小滑塊（可視為質(zhì)點），小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)= 0.10. 現(xiàn)用水平恒力F = 3