高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷 第一部分 高考熱點(diǎn)專項(xiàng)練 考點(diǎn)五 機(jī)械能 第41練 (模型方法)“滑塊-木板”模型中的能量問題

1、 第41練(模型方法)“滑塊木板”模型中的能量問題 eq avs4alco1(（時(shí)間25分鐘）) 思維方法1分析滑塊與木板間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，確定兩者間的速度關(guān)系、位移關(guān)系，注意兩者速度相等時(shí)摩擦力可能變化2用公式QFfx相對(duì)或動(dòng)能定理、能量守恒求摩擦產(chǎn)生的熱量一、選擇題1.(多選)如圖所示，木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度v0沖上木板A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從物體B沖到木板A上到相對(duì)木板A靜止的過程中，下列說法中正確的是()A物體B動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能B物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械

2、能之和D摩擦力對(duì)物體B做的功和對(duì)木板A做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量2長為L1 m、質(zhì)量為M1 kg的平板車在粗糙水平地面上以初速度v5 m/s向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量為m2 kg的小物塊輕輕放在平板車的最前端，物塊和平板車的平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，由于摩擦力的作用，物塊相對(duì)平板車向后滑行距離s0.4 m后與平板車相對(duì)靜止，平板車最終因?yàn)榈孛婺Σ炼o止，如圖所示，物塊從放到平板車上到與平板車一起停止運(yùn)動(dòng)，摩擦力對(duì)物塊做的功為()A0 B4 JC6 J D10 J3(多選)如圖所示，質(zhì)量為M2 kg、長為L2 m 的木板靜止放置在光滑水平面上，在其左端放置一質(zhì)量為m1 kg的小木塊(可視為

3、質(zhì)點(diǎn))，小木塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，先相對(duì)靜止，后用一水平向右的力F4 N作用在小木塊上，經(jīng)過一段時(shí)間小木塊從木板另一端滑下，g取10 m/s2，則()A小木塊在長木板上滑行的時(shí)間t2 sB在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為8 JC小木塊脫離長木板的瞬間，拉力F的瞬時(shí)功率為16 WD小木塊在運(yùn)動(dòng)過程中獲得的動(dòng)能為12 J二、非選擇題42022寧夏銀川市模擬如圖所示，一質(zhì)量為m1.5 kg的滑塊從傾角為37的斜面上自靜止開始下滑，滑行距離x10 m后進(jìn)入半徑為R9 m的光滑圓弧AB，其圓心角為，然后水平滑上與平臺(tái)等高的小車已知小車質(zhì)量為M3.5 kg，滑塊與斜面及小車表面的動(dòng)摩擦因數(shù)

4、0.35，地面光滑且小車足夠長，g取10 m/s2.(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)滑塊在斜面上的滑行時(shí)間t1；(2)滑塊脫離圓弧末端B點(diǎn)前，軌道對(duì)滑塊的支持力大?。?3)當(dāng)小車開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊在車上滑行的距離x1.第41練（模型方法）“滑塊木板”模型中的能量問題1答案：CD解析：物體B以水平速度v0沖上木板A后，由于摩擦力作用，物體B減速運(yùn)動(dòng)，木板A加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒定律可知，物體B動(dòng)能的減少量等于木板A增加的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、選項(xiàng)C正確；根據(jù)動(dòng)能定理可知，物體B克服摩擦力做的功等于物體B損失的動(dòng)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；摩擦力對(duì)物體B做的功等于物體B

5、動(dòng)能的減少量，摩擦力對(duì)木板A做的功等于木板A動(dòng)能的增加量，由能量守恒定律可知，摩擦力對(duì)物體B做的功和對(duì)木板A做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，選項(xiàng)D正確2答案：A3答案：AC解析：小木塊和長木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力大小為2 N，根據(jù)牛頓第二定律可知長木板以加速度a11 m/s2向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，位移x1 eq f(1,2) a1t2.小木塊以加速度a22 m/s2向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，位移x2 eq f(1,2) a2t2，x2x1L，解得t2 s，故選項(xiàng)A正確；由功能關(guān)系得因摩擦而產(chǎn)生的熱量等于滑動(dòng)摩擦力乘以相對(duì)路程，等于4 J，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小木塊脫離長木板瞬間的速度v4 m/s，根據(jù)

6、PFv16 W，可知選項(xiàng)C正確；對(duì)小木塊應(yīng)用動(dòng)能定理有EkWFWf8 J，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤4答案：（1）2.5 s（2）31.7 N（3）10 m解析：（1）設(shè)滑塊在斜面上滑行的加速度為a，由牛頓第二定律，有mg sin mg cos ma，又x eq f(1,2) at eq oal(sup11(2),sdo4(1) 聯(lián)立解得t12.5 s.（2）滑塊在圓弧AB上的運(yùn)動(dòng)過程，由機(jī)械能守恒定律，有： eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(A) mgR（1cos ） eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(B) ，其中vAat1.由牛頓第二定律，有FBmgm eq f(v eq oal(sup1(2),sdo1(B) ,R) ，聯(lián)立解得：軌道對(duì)滑塊的支持力FB eq f(95,3) N31.7 N.（3）滑塊在小車上滑行時(shí)的加速度：a1g3.5 m/s2，小車的加速度：a2 eq f(mg,M) 1.5 m/s2，小車與滑塊達(dá)到共同速度時(shí)小車開始勻速運(yùn)動(dòng)，滿足vBa1t2a2t2.由（2）可知滑塊剛滑上小車的速度vB10