板塊模型經(jīng)典題目和答案解析

WORD整理版WORD整理版專業(yè)資料學(xué)習(xí)參考專業(yè)資料學(xué)習(xí)參考板塊模型經(jīng)典習(xí)題1.如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為 m的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為 m的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)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ai和a2,下列反映ai和a?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(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力方向向左，大小不變 B.方向向左，逐漸減小 I月I亠C.方向向右，大小不變 D.方向向右，逐漸減小 A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.已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為」1,盤與桌面間的動(dòng)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表示重力如圖所示，一足夠長(zhǎng)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?，F(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為（ ）物塊 拉力物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)物塊 拉力物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零

5?質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為m=3.0kg的長(zhǎng)木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 [=0.2,木板長(zhǎng)L=1.0m開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài) ，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向右的恒力 F=12N,如圖3-12所示，為使小滑塊不掉下木板 試求:(g取10m/s2)水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間水平恒力F做功的最大值.M=4.0kg，上表面光滑，下表面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩=04質(zhì)現(xiàn)給木板以向右的初如圖所示，木板長(zhǎng) M=4.0kg，上表面光滑，下表面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩=04質(zhì)現(xiàn)給木板以向右的初量m=1.0kg的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))放在木板的右端，開始時(shí)木板與物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),2速度，取g=10m/s，求：_(1)木板所受摩擦力的大小;(2)使小滑塊不從木板上掉下來，木板初速度的最大值.如圖3所示，質(zhì)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=8N,當(dāng)小車速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車的前端輕輕放上一大小不計(jì)、 質(zhì)量m=2kg的物體，物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩=0.2,2小車足夠長(zhǎng)，求物體從放在小車上開始經(jīng) t=1.5s通過的位移大小。(g取10m/s)練習(xí)1如圖5所示，質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)“] ?，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量 n=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) ft=0,4，取g=10m/s2,試求：（1）若木板長(zhǎng)L=1m在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力 F=8N經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？（2）若在鐵塊上施加一個(gè)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(jì)算后，請(qǐng)?jiān)趫D6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(shè)木板足夠長(zhǎng)）練習(xí)2如圖4所示，在水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為 n=1kg、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=1.5m的木板A和B,A、B間距s=6m在A的最左端靜止著一個(gè)質(zhì)量為 M=2kg的小滑塊cA、B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩1=0.2,A、B與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩2=0.1。最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)在對(duì)C施加一個(gè)水平向右的恒力F=4N,A和C開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間A、B相碰，碰后立刻達(dá)到共同速度， C瞬間速度不變，但AB并不粘連，求：經(jīng)過時(shí)間t=10s時(shí)A、BC的速度分別為多少？（已知重力加速度 g=10m/s2）RJ4

1.解析：a1二a?kt m2gt1.解析：a1二a?kt m2gt宀、 kt。木塊和木板相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 印= 匕恒疋不變，a2= -Pgom1m2 m1 m2所以正確答案是Ao2.Ahgl2 1go4.答：BC5?解析:（1）撤力前木板加速，設(shè)加速過程的位移為程的位移為x2,加速度為a2,減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為xi,加速度為ai,加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti；撤力后木板減速，設(shè)減速過t2?由牛頓第二定律得撤力前F—Km+M）g=Ma1（1分）4 2解得a1 m/s2（1分）3撤力后：（Xm+M）g=Ma2（1分）82解得a2 m/s（1分）31 21 2Xr 玄乙,x? a?t2（1分）22為使小滑塊不從木板上掉下，應(yīng)滿足X什x2<L（份）又a1t1=a2t2（1分）由以上各式可解得t1<1S所以水平恒力作用的最長(zhǎng)時(shí)間為1S.（1分）（2）由上面分析可知所以水平恒力作用的最長(zhǎng)時(shí)間為1S.（1分）（2）由上面分析可知，木板在拉力F作用下的最大位移x1 —a1t12=--1m=2m（1分）2 3 3可得F做功的最大值W=Fx12=12J=8J.（1分）3答案：（1）1s（2）8J6.［答案］（1）20N （2）4m/sTOC\o"1-5"\h\z［解析］（1）木板與地面間壓力大小等于 （mg①故木板所受摩擦力Ff=（M^mg=20N②Ff 2V：—0=2ax得⑵V：—0=2ax得滑塊靜止不動(dòng)，只要木板位移小于木板的長(zhǎng)度，滑塊就不掉下來，根據(jù)vo=2ax=4m/s④即木板初速度的最大值是 4m/s.27.物體放上后先加速： a1=卩g=2m/sv共=v共=a1t1=vo+a2t1解得：11=1s ,v共=2m/s

P A以后物體與小車相對(duì)靜止： ’= 0.8^/^ ft■.-二 （???1 .,物體不會(huì)落后于小車）11物體在t=1.5s內(nèi)通過的位移為：s=]aiti2+v共(t—11)+1a3(t—ti)2=2.1m練習(xí)1（解答略）答案如下：（1）t=1s（2）①當(dāng)fw丄［工+「“ =n時(shí)，AB相對(duì)靜止且對(duì)地靜止，f2=F;/2=-+1當(dāng)2N<F<6N時(shí)，Mm相對(duì)靜止， 2當(dāng)F>6N時(shí)，AB發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)， n.畫出f2隨拉力F大小變化的圖象如圖7所示。E7E7練習(xí)2解答：假設(shè)力F作用后AC一起加速，則： I 1而A能獲得的最大加速度為:???假設(shè)成立在AC滑行在AC滑行6m的過程中：才二2卻?V1=2m/sA、B相碰過程，由動(dòng)量守恒定律可得：mv=2mu ?V2=1m/s磯==0此后AC相對(duì)滑動(dòng)：M，故c勻速運(yùn)動(dòng)；迄1’_如匝-地（加+2用）黑_件_ =UJ ，故AB也勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)經(jīng)時(shí)間t2,C從A右端滑下：Vlt2—V2t2=L 「?t2=1.5s然后AB分離，A減速運(yùn)動(dòng)直至停止： 必=卩2g=lm/s2，向左￡3=—=IsL，-L；,故t=10s時(shí)，VA=0.2C在B上繼續(xù)滑動(dòng)，且C勻速、B加速：aB=ao=1m/s設(shè)經(jīng)時(shí)間t4,C.B速度相等：?二片+如4 ?It4=1SAs二卩占-號(hào)+旳4-05轉(zhuǎn)＜L此過程中，C.B的相對(duì)位移為： 一 ，故C沒有從B的右端滑下。然后C.B一起加速，加速度為ai,加速的時(shí)間為：\-_-1__-1-v=v1+a]ls=2.5mIs故t=10s時(shí)，A、B、C的速度分別為0