高二上學(xué)期物理培優(yōu)（二）板塊模型

PAGEPAGE1高二物理培優(yōu)之（二）·“板塊模型”動力學(xué)分析一、板塊之間有摩擦但板和地面之間無摩擦類問題的處理1.如圖所示,在光滑水平面上有一質(zhì)量為的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為的木塊,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)給木板施加一隨時間t增大的水平力是常數(shù)),方向向左,木板和木塊加速度的大小分別為和,下圖所示反映和變化的圖線中正確的是(

)

2.如圖所示，在光滑水平面上疊放著A、B兩物體，已知m

A=6kg、m

B=2kg，A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.2，在物體A上系一細線，細線所能承受的最大拉力是20N，現(xiàn)水平向右拉細線，g取10m/s

2，則（）

A.當拉力F＜12N時，A靜止不動

B.當拉力F＞12N時，A相對B滑動

C.當拉力F=16N時，B受A的摩擦力等于4N

D.在拉力允許的范圍內(nèi)，無論拉力F多大，A相對B始終靜止二、板塊之間有摩擦且板和地面之間也有摩擦類問題的處理3.(多選)如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上.A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則()A.當F<2μmg時,A、B都相對地面靜止B.當F=時,A的加速度為C.當F＞3μmg時,A相對B滑動D.無論F為何值,B的加速度不會超過4.如圖所示,質(zhì)量

M=1

kg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)μ1=0.1,在木板的左端放置一個質(zhì)量

m=1kg、大小可忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,

g取10

m/s

2.(1)

若木板長

L=1

m,在鐵塊上加一個水平向右的恒力

F=8

N,問經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端?(2)

若在鐵塊右端施加一個從零開始連續(xù)增大的水平向右的力

F,假設(shè)木板足夠長,在圖中畫出鐵塊受到木板的摩擦力

f隨拉力

F大小變化而變化的圖像.5.下暴雨時，有時會發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。某地有一傾角為（）的山坡C，上面有一質(zhì)量為的石板B，其上下表面與斜坡平行，B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均處于靜止狀態(tài)，如圖所示，假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為（可視為質(zhì)量不變的滑塊），在極短時間內(nèi)，A、B間的動摩擦因數(shù)減小為，B、C間的動摩擦因數(shù)減小為，A、B開始運動。此時刻為計時起點；在第末，B的上表面突然變?yōu)楣饣３植蛔?。已知A開始運動時，A離B下邊緣的距離，C足夠長，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取重力加速度大小為。求：（1）在時間內(nèi)A和B的加速度的大?。唬?）A在B上總的運動時間。三、木板與物塊之間有摩擦力且木板與地面也有摩擦力且均做勻減速運動6一長木板在水平地面上運動，在ｔ=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度－時間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦．物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g＝10m/s2求:（1）物塊與木板間；木板與地面間的動摩擦因數(shù)；（2）從t=0時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大?。?一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為，如圖（）所示。時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運動，直至時木板與墻壁碰撞（碰撞時間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后時間內(nèi)小物塊的圖線如圖（）所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的倍，重力加速度大小取。求：（1）木板與地面間的動摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）木板的最小長度；（3）木板右端離墻壁的最終距離。課后練習1.如圖，兩個滑塊A和B的質(zhì)量分別為和，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動摩擦因數(shù)均為；木板的質(zhì)量為，與地面間的動摩擦因數(shù)為。某時刻A、B兩滑塊開始相向滑動，初速度大小均為。、相遇時，與木板恰好相對靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小。求（1）B與木板相對靜止時，木板的速度；（2）A、B開始運動時，兩者之間的距離。2.如圖所示，有1、2、3三個質(zhì)量均為的物體，物體2與物體3通過不可伸長輕繩連接，跨過光滑的定滑輪，設(shè)長板2到定滑輪足夠遠，物體3離地面高，物體1與長板2之間的動摩擦因數(shù)。長板2在光滑的桌面上從靜止開始釋放，同時物體