2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.18 滑块板块问题(提高篇)(解析版)

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2020年高考物理考点练习3.19 滑块板块问题(能力篇)(原卷版)

2020年高考物理考点练习3.19 滑块板块问题(能力篇)(原卷版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分 牛顿运动定律专题3.19滑块板块问题(能力篇)一.选择题1.(福建省厦门市2016届高三第二次质量检查理科综合试题)放在足够长的木板上的物体A 和B 由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v 向右做匀速直线运动,如图所示。

某时刻木板突然停止运动,已知m A >m B ,下列说法正确的是( )A .若木板光滑,由于A 的惯性较大,所以A 、B 一定会相撞B .若木板粗糙,由于A 的动能较大,所以A 、B 一定会相撞C .若木板粗糙,由于A 的所受的摩擦力较大,所以A 比B 先停下来。

D .不论木板是否光滑,A 、B 间的相对距离保持不变2. (2016福建名校联考)如图3所示,质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab 与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P 与长木板ab 间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab 受到地面的摩擦力大小为 ( )A .μ1MgB .μ1(m +M )gC .μ2mgD .μ1Mg +μ2mg3.如图所示,水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌,每一张的质量均为m .用一手指以竖直向下的力压第1 张牌,并以一定速度向右移动手指,确保手指与第1 张牌之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第l 张牌之间的动摩擦因数为1μ,牌间的动摩擦因数均为2μ,第54 张牌与桌面间的动摩擦因数为3μ,且有123μμμ>>.则下列说法正确的是( )A .第l 张和第2张牌一定保持相对静止B .第54 张牌受到水平桌面的摩擦力向右C .第2 张牌到第53 张牌之间不可能发生相对滑动D .第2 张牌到第53 张牌之间可能发生相对滑动二.计算题1..(12分)(2019安徽江南十校二模)如图所示,质量m A =2kg 的木板A 被锁定在倾角为30°的光滑斜面的顶端,质量为m a =1kg 的可视为质点的物块B 恰能在木板A 上匀速下滑。

2020年高考物理素养提升专题02 动力学中的“滑块-滑板”模型(解析版)

2020年高考物理素养提升专题02 动力学中的“滑块-滑板”模型(解析版)

素养提升微突破02 动力学中的“滑块-滑板”模型——构建模型,培养抽象思维意识“滑块-滑板”模型“滑块-滑板”模型涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动。

叠放在一起的滑块和木板,它们之间存在着相互作用力,在其他外力作用下它们或加速度相同,或加速度不同,无论哪种情况受力分析和运动过程分析都是关键,特别是对相对运动条件的分析。

本模型深刻体现了物理运动观念、相互作用观念的核心素养。

【2019·新课标全国Ⅲ卷】如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。

t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力。

细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。

木板与实验台之间的摩擦可以忽略。

重力加速度取g=10 m/s2。

由题给数据可以得出A.木板的质量为1 kgB.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 NC.0~2 s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】AB【解析】结合两图像可判断出0~2 s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;2~5 s内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2~4 s和4~5 s列运动学方程,可解出质量m为1 kg,2~4 s内的力F 为0.4 N,故A、B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误。

【素养解读】本题以木板为研究对象,通过f-t与v-t图像对运动过程进行受力分析、运动分析,体现了物理学科科学推理的核心素养。

一、水平面上的滑块—滑板模型水平面上的滑块—滑板模型是高中参考题型,一般采用三步解题法:【典例1】如图所示,质量m=1 kg 的物块A放在质量M=4 kg的木板B的左端,起初A、B静止在水平地面上。

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练选修3-1专题2.16 电路图象(提高篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练选修3-1专题2.16 电路图象(提高篇)(解析版)

【参考答案】B
【名师解析】 由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,电阻箱所消耗功率 P 等于电源输出功率。
由电阻箱所消耗功率 P 与电阻箱读数 R 变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率 P 最大为 45 W,所以电源最大
输出功率为 45 W,选项 A 错误;由电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于
5.一个用半导体材料制成的电阻器 D,其电流 I 随它两端电压 U 变化的关系图象如图甲所示,若将它与两
个标准电阻 R1、R2 并联后接在电压恒为 U 的电源两端,3 个用电器消耗的电功率均为 P,现将它们连接成
如图乙所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器 D 和电阻 R1、R2 消耗的电功率分别是 PD、P1、P2,它们
A.通过电阻的电流与两端电压成正比 B.电阻 R=0.5 Ω C.因 I-U 图象的斜率表示电阻的倒数,故 R=tan1 α=1.0 Ω D.在 R 两端加上 6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是 3.0 C 【参考答案】AD 【名师解析】 由欧姆定律可知通过该定值电阻的电流与电压成正比,选项 A 正确;电阻 R=UI =150 Ω=2
化了 40Ω-30Ω=10Ω,选项 A 正确。
3.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率 P 与电阻箱读数 R 变化的曲线如图 9 所示,
由此可知( )
A.电源最大输出功率可能大于 45 W B.电源内阻一定等于 5 Ω
C.电源电动势为 45 V
D.电阻箱所消耗功率 P 最大时,电源效率大于 50%
B.L1 消耗的电功率为 7.5W D.L2 消耗的电功率为 0.3W
【名师解析】电源电动势为 3.0V,内阻不计,路端电压为 3V.L1 和两端的电压为 3V,由图可知,此时的

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练 专题3.19 滑块板块问题(能力篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练 专题3.19 滑块板块问题(能力篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分牛顿运动定律专题3.19滑块板块问题(能力篇)一.选择题1.(福建省厦门市2016届高三第二次质量检查理科综合试题)放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v向右做匀速直线运动,如图所示。

某时刻木板突然停止运动,已知m A>m B,下列说法正确的是()A.若木板光滑,由于A的惯性较大,所以A、B一定会相撞B.若木板粗糙,由于A的动能较大,所以A、B一定会相撞C.若木板粗糙,由于A的所受的摩擦力较大,所以A比B先停下来。

D.不论木板是否光滑,A、B间的相对距离保持不变【参考答案】D【名师解析】若木板光滑,A、B在水平面上不受力,由于物体具有惯性,则AB将以原来的速度做匀速直线运动,保持相对静止;若木板粗糙,尽管两木块的质量不同,所受的摩擦力大小不同,但其加速度为mgma gμμ==,与质量无关,故两物体将有相同的加速度,任意时刻有相同的速度,保持相对静止,故D正确,A、B、C错误。

考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】分木板光滑和粗糙两种情况进行讨论,若光滑,则AB两个木块将以原来的速度做匀速运动;若粗糙,根据牛顿第二定律求出加速度,比较两物块速度之间的关系即可求解。

2. (2016福建名校联考)如图3所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为( )A .μ1MgB .μ1(m +M )gC .μ2mgD .μ1Mg +μ2mg 【参照答案】 C 【名师解析】质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行,M 对m 的摩擦力等于μ2mg ,由牛顿第三定律可知,m 对M 的摩擦力大小等于μ2mg 。

对M 由平衡条件可得长木板ab 受到地面的摩擦力大小为μ2mg 。

2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律(3.3-滑块-滑板计算)

2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律(3.3-滑块-滑板计算)

2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律(3.3-滑块-滑板计算)主观大题精做3.3 牛顿运动定律在滑板—滑块问题中的应用一、历年高考真题精练1.(2017·新课标全国Ⅲ卷)如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。

某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s 。

A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2。

求(1)B 与木板相对静止时,木板的速度; (2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离。

【答案】(1)1 1 m/s v = (2)0 1.9 m s =【解析】(1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。

设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别是a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1。

2131f f f ma --=⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1。

由运动学公式有101B v v a t =-⑦111v a t =⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得1 1 m/s v =⑨(2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为201112B B s v t a t =-⑩设在B 与木板达到共同速度v 1后,木板的加速度大小为a 2,对于B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有132()B f f m m a +=+⑪01A B s s s s =++⑯联立以上各式,并代入数据得0 1.9 m s =⑰ (也可用如图的速度–时间图线求解)2.(2016·四川卷)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面。

2020年高考物理真题分专题训练 专题18 力学实验(教师版含解析)

2020年高考物理真题分专题训练 专题18 力学实验(教师版含解析)

专题18 力学实验【2020年高考题组】1.(2020·新课标Ⅰ卷)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下:(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时,可认为气垫导轨水平;(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;(5)在遮光片随滑块从A 运动到B 的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I =________,滑块动量改变量的大小Δp =________;(用题中给出的物理量及重力加速度g 表示) (6)某次测量得到的一组数据为:d =1.000 cm ,m 1=1.50⨯10-2 kg ,m 2=0.400 kg ,△t 1=3.900⨯10-2 s ,Δt 2=1.270⨯10-2 s ,t 12=1.50 s ,取g =9.80 m/s 2。

计算可得I =________N·s ,Δp =____ kg·m·s -1;(结果均保留3位有效数字) (7)定义Δ=100%I pIδ-⨯,本次实验δ=________%(保留1位有效数字)。

【答案】大约相等 m 1gt 12 221()d d m t t -∆∆ 0.221 0.212 4 【解析】(1)当经过A,B 两个光电门时间相等时,速度相等,此时由于阻力很小,可以认为导轨是水平的。

(5)由I =Ft ,知112I m gt =, 由21p mv mv ∆=-知2222121()d d d d p m m m t t t t ∆=⋅-⋅=-∆∆∆∆。

2020年高考物理考点练习3.18 滑块板块问题(提高篇)(解析版)

2020年高考物理考点练习3.18 滑块板块问题(提高篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分牛顿运动定律专题3.18滑块板块问题(提高篇)一.选择题1. (2019年1月云南昆明复习诊断测试)如图甲所示,一块质量为m A=2kg的木板A静止在水平地面上,一个质量为m B=1kg的滑块B静止在木板的左端,对B施加一向右的水平恒力F,一段时间后B从A右端滑出,A继续在地面上运动一段距离后停止,此过程中A的速度随时间变化的图像如图乙所示。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s2。

则下列说法正确的是()A.滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6B.木板与地面之间的动摩擦因数为0.1C.F的大小可能为9ND.F的大小与板长L有关【参考答案】BD【命题意图】本题考查对速度----时间图像的理解、叠加体受力分析、牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的运用。

【解题思路】由图乙可知,在0~1s内,木板A的加速度a1=2m/s2,在1~3s内,木板A的加速度a2=-1m/s2。

设滑块与木板之间的动摩擦因数为μ1,木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,在0~1s内,隔离木板A受力分析,由μ1m B g-μ2(m A+m B)g= m,A a1,在1~3s内,隔离木板A受力分析,由-μ2m A g= m,A a2,联立解得:μ2=0.1,μ1=0.7,选项A错误B正确;隔离B分析受力,由牛顿第二定律,F-μ1m B g= m B a3,根据速度图像的面积表示位移可知,在0~1s内,木板A位移x1=1m。

滑块B在t=1s内的位移x2=12a3t2=-12F,木板A长度L=x2-x1=-12F-1=-32F,可变换为F=2L+3,即F的大小与板长L有关,选项D正确;若F的大小为9N,由牛顿第二定律,F-μ1m B g= m B a3,可得a3=2m/s2,AB加速度相同,不能发生相对滑动,所以F的大小必须大于9N,选项C错误。

【方法归纳】对于速度图像给出解题信息问题,从速度图像的斜率得出加速度,由速度图像面积得出位移。

专题3.19 滑块板块问题(能力篇)-2020高考物理100考点最新模拟题千题

专题3.19 滑块板块问题(能力篇)-2020高考物理100考点最新模拟题千题

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分牛顿运动定律专题3.19滑块板块问题(能力篇)一.选择题1.(福建省厦门市2016届高三第二次质量检查理科综合试题)放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v向右做匀速直线运动,如图所示。

某时刻木板突然停止运动,已知m A>m B,下列说法正确的是()A.若木板光滑,由于A的惯性较大,所以A、B一定会相撞B.若木板粗糙,由于A的动能较大,所以A、B一定会相撞C.若木板粗糙,由于A的所受的摩擦力较大,所以A比B先停下来。

D.不论木板是否光滑,A、B间的相对距离保持不变【参考答案】D【名师解析】若木板光滑,A、B在水平面上不受力,由于物体具有惯性,则AB将以原来的速度做匀速直线运动,保持相对静止;若木板粗糙,尽管两木块的质量不同,所受的摩擦力大小不同,但其加速度为mgma gμμ==,与质量无关,故两物体将有相同的加速度,任意时刻有相同的速度,保持相对静止,故D正确,A、B、C错误。

考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】分木板光滑和粗糙两种情况进行讨论,若光滑,则AB两个木块将以原来的速度做匀速运动;若粗糙,根据牛顿第二定律求出加速度,比较两物块速度之间的关系即可求解。

2. (2016福建名校联考)如图3所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为( )A .μ1MgB .μ1(m +M )gC .μ2mgD .μ1Mg +μ2mg【参照答案】 C【名师解析】质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行,M 对m 的摩擦力等于μ2mg ,由牛顿第三定律可知,m 对M 的摩擦力大小等于μ2mg 。

对M 由平衡条件可得长木板ab 受到地面的摩擦力大小为μ2mg 。

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2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分牛顿运动定律专题3.18滑块板块问题(提高篇)一.选择题1. (2019年1月云南昆明复习诊断测试)如图甲所示,一块质量为m A=2kg的木板A静止在水平地面上,一个质量为m B=1kg的滑块B静止在木板的左端,对B施加一向右的水平恒力F,一段时间后B从A右端滑出,A继续在地面上运动一段距离后停止,此过程中A的速度随时间变化的图像如图乙所示。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s2。

则下列说法正确的是()A.滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6B.木板与地面之间的动摩擦因数为0.1C.F的大小可能为9ND.F的大小与板长L有关【参考答案】BD【命题意图】本题考查对速度----时间图像的理解、叠加体受力分析、牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的运用。

【解题思路】由图乙可知,在0~1s内,木板A的加速度a1=2m/s2,在1~3s内,木板A的加速度a2=-1m/s2。

设滑块与木板之间的动摩擦因数为μ1,木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,在0~1s内,隔离木板A受力分析,由μ1m B g-μ2(m A+m B)g= m,A a1,在1~3s内,隔离木板A受力分析,由-μ2m A g= m,A a2,联立解得:μ2=0.1,μ1=0.7,选项A错误B正确;隔离B分析受力,由牛顿第二定律,F-μ1m B g= m B a3,根据速度图像的面积表示位移可知,在0~1s内,木板A位移x1=1m。

滑块B在t=1s内的位移x2=12a3t2=-12F,木板A长度L=x2-x1=-12F-1=-32F,可变换为F=2L+3,即F的大小与板长L有关,选项D正确;若F的大小为9N,由牛顿第二定律,F -μ1m B g= m B a 3,可得a 3=2m/s 2,AB 加速度相同,不能发生相对滑动,所以F 的大小必须大于9N ,选项C 错误。

【方法归纳】对于速度图像给出解题信息问题,从速度图像的斜率得出加速度,由速度图像面积得出位移。

对于叠加体问题,采用隔离法分析受力,利用牛顿运动定律列方程解答。

2.(2019东北三省四市教研综合体二模)如图所示,有一个质量为m 的长木板静止在光滑水平地面上,另一个质量也为m 的小物块叠放在长木板的一端之上。

B 是长木板的中点,物块与长木板在AB 段的动摩擦因数为μ,在BC 段的动摩擦因数为2μ。

若把物块放在长木板左端,对其施加水平向右的力F 1可使其恰好与长木板发生相对滑动。

若把物块放在长木板右端,对其施加水平向左的力F 2也可使其恰好与长木板发生相对滑动。

下列说法正确的是( )A .F 1与F 2的大小之比为1∶2B .若将F 1、F 2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动到B 点的时间之比为1∶2C .若将F 1、F 2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动到B 点时木板位移之比为1∶1D .若将F 1、F 2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动的整个过程中摩擦生热之比为1∶1 【参考答案】ACD【命题意图】本题以滑块模板模型为情景,考查隔离法、整体法受力分析,牛顿运动定律,摩擦生热及其相关知识点。

【解题思路】隔离物块受力分析,由牛顿第二定律,F 1-μmg=ma 11,F 2-2μmg=ma 12,隔离木板受力分析,由牛顿第二定律,μmg=ma 21, 2μmg=ma 22,物块恰好与木板发生相对滑动,a 11= a 21,a 11= a 21,联立解得:F 1∶F 2=1∶2,选项A 正确;若将F 1、F 2都增加到原来的2倍,隔离物块受力分析,由牛顿第二定律,2F 1-μmg=ma 13,2F 2-2μmg=ma 14,隔离木板受力分析,由牛顿第二定律,μmg=ma 21, 2μmg=ma 22,联立解得:a 21=μg ,a 22=2μg ,a 13=3μg ,a 14=6μg 。

设小物块在木板上从A 移动到B 的时间为t 1,则有小物块位移x 11=12a 13t 12,木板位移x 21=12a 21t 12,x 11-x 21=L/2,联立解得t 1A 移动到B 的时间为t 2,则有小物块位移x 12=12a 14t 12,木板位移x 22=12a 22t 12,x 12-x 22=L/2,联立解得t 2F 1、F 2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动到B 点的时间之比为t 1∶ t 2∶1,选项B 错误;若将F1、F2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动到B点时木板位移之比x21∶x22=12a21t12∶12a22t12=1∶1,选项C正确;若将F1、F2都增加到原来的2倍,小物块在木板上运动的整个过程中摩擦生热之比为Q1∶Q2=(μmg·L/2+2μmg·L/2)∶(2μmg·L/2+μmg·L/2)=1∶1,选项D正确。

【方法归纳】滑块木板模型,分析受力可以采用隔离体法,分别隔离滑块和木板分析受力,应用牛顿运动定律列方程解答。

摩擦产生的热量等于滑动摩擦力与滑块在木板上滑动距离的乘积。

3.(2019四川内江二模)如图所示,足够长的木板OM下端的O点通过铰链与地面连接,其与水平地面间的夹角θ可在0~900范围内调节。

质量为1kg的小滑块在木板下端获得v0=20m/s的初速度沿木板向上运动,当夹角为θ0时,小滑块向上滑行的时间最短,大小为,重力加速度g取10m/s2,则此情况下()A. 木板的倾角B. 小滑块上滑的最大高度为C. 小滑块上滑过程损失的机械能为100JD. 小滑块返回过程的加速度大小为【参考答案】AD【名师解析】小滑块沿木板向上滑行,由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma,整理得:,设,则,当时,a存在最大值,,即,故θ=600,故A正确。

设小滑块上升的高度为h,则,解得:h=15m,故B错误。

根据如上计算可知,.小滑块上滑过程克服摩擦力做功:.故机械能损失50J,故C错误。

因,故小滑块上滑到最高点处后反向下滑,此时,故D正确。

【关键点拨】对滑块受力分析由牛顿第二定律可写出加速度表达式,结合数学知识可求得最大加速度及木板的倾角;由速度位移的关系式可求得最大高度;求出克服摩擦力的功可得损失的机械能;由牛顿第二定律可求得返回过程的加速度。

本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的应用,在求最大加速度时要学会借助数学知识求解。

二.计算题1. (2019全国考试大纲调研卷3)如图所示,水平地面上有一质量为M的长木板,一个质量为m的物块(可视为质点)放在长木板的最右端。

已知m与M之间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为。

从某时刻起物块m以的水平初速度向左运动,同时木=板M在水平外力F控制下始终向右以速度匀速运动,求:(1)在物块m向左运动过程中外力F的大小:(2)木板至少多长物块不会从木板上滑下来?【参考答案】(1)f1+f2=μ1mg+μ2(m+M)g(2)【名师解析】(1)在物块m向左运动过程中,木板受力如图所示,其中f1,f2分别为物块和地面给木板的摩擦力,由题意可知f1=μ1mg①f2=μ2(m+M)g ②由平衡条件得:F= f1+f2=μ1mg+μ2(m+M)g③(2)解法一:设物块向左匀减速至速度为零的时间为t1,则设④物块向左匀减速运动的位移为X1,则⑤设物块由速度为零向右匀加速至与木板同速(即停止相对滑动)的时间为t2,则⑥设物块向右匀加速运动的位移为X2,则⑦此过程木板向右匀速运动的总位移为X′,则⑧则物块不从木板上滑下来的最小长度:⑨代入数据解得:⑩解法二:以木板为参考系,设物块相对木板向左匀减速初速度为V0,末速度为V t,则①②加速度:③根据运动学公式:④解得:⑤2.如图所示,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块。

已知木块的质量m=1 kg,木板的质量M =4 kg ,长L =2.5 m ,上表面光滑,下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2。

现用水平恒力F =20 N 拉木板,g 取10 m/s 2。

(1)求木板加速度的大小;(2)要使木块能滑离木板,求水平恒力F 作用的最短时间;(3)如果其他条件不变,假设木板的上表面也粗糙,其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1=0.3,欲使木板能从木块的下方抽出,对木板施加的拉力应满足什么条件?(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变,只将水平恒力增加为30 N ,则木块滑离木板需要多长时间?【参考答案】(1)2.5 m/s 2(2)1 s (3)F >25 N (4)2 s【名师解析】 (1)木板受到的摩擦力F f =μ(M +m )g =10 N 木板的加速度a =F -F fM =2.5 m/s 2。

(2)设拉力F 作用时间t 后撤去,F 撤去后,木板的加速度为 a ′=-F fM =-2.5 m/s 2,可见|a ′|=a木板先做匀加速运动,后做匀减速运动,且时间相等,故at 2=L 解得:t =1 s ,即F 作用的最短时间为1 s 。

(3)设木块的最大加速度为a 木块,木板的最大加速度为a 木板,则 μ1mg =ma 木块解得:a 木块=μ1g =3 m/s 2对木板:F 1-μ1mg -μ(M +m )g =Ma 木板 木板能从木块的下方抽出的条件:a 木板>a 木块 解得:F 1>25 N 。

(4)木块的加速度a ′木块=μ1g =3 m/s 2木板的加速度a ′木板=F 2-μ1mg -μ(M +m )gM =4.25 m/s 2木块滑离木板时,两者的位移关系为x 木板-x 木块=L , 即12a ′木板t 2-12a ′木块t 2=L 代入数据解得:t =2 s 。

3. 如图所示,物块A 、木板B 的质量均为m =10 kg ,不计A 的大小,B 板长L =3 m 。

开始时A 、B 均静止。

现使A 以某一水平初速度从B 的最左端开始运动。

已知A 与B 、B 与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1,g 取10 m/s 2。

(1)若物块A 刚好没有从B 上滑下来,则A 的初速度多大?(2)若把木板B 放在光滑水平面上,让A 仍以(1)问中的初速度从B 的最左端开始运动,则A 能否与B 脱离?最终A 和B 的速度各是多大?【参考答案】(1)2 6 m/s (2)没有脱离6 m/s6 m/s【名师解析】 (1)A 在B 上向右匀减速运动,加速度大小a 1=μ1g =3 m/s 2木板B 向右匀加速运动,加速度大小a 2=μ1mg -μ2·2mgm=1 m/s 2由题意知,A 刚好没有从B 上滑下来,则A 滑到B 最右端时和B 速度相同,设为v ,得 时间关系:t =v 0-v a 1=v a 2 位移关系:L =-v 22a 2 解得v 0=2 6 m/s 。

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