2021優(yōu)化方案二輪專題復(fù)習(xí)物理6,熱點6　動力學(xué)方法分析“板—塊模型”問題PPT

1、2021優(yōu)化方案二輪專題復(fù)習(xí)物理6,熱點6動力學(xué)方法分析“板塊模型”問題ppt 熱點 6 動力學(xué)方法分析"板塊模型'問題 (建議用時：25 分鐘) 1.(2021營口市下學(xué)期月考)如圖所示，長木板 q 放在粗糙的水平地面上，可視為質(zhì)點的物塊 p 以水平向右的速度 v 0 4 m/s 從長木板的最左端沖上長木板，已知物塊 p 和長木板 q 的質(zhì)量分別為 m10 kg、m20 kg，長木板的長度為 l5 m，長木板與地面之間、物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)分別為 1 0.1、 2 0.4，重力加速度 g 取 10 m/s 2 。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是(

2、) a長木板始終靜止，物塊一定能從長木板的右端離開 b長木板向右運動，物塊不可能從長木板的右端離開 c長木板的加速度大小始終為 0.5 m/s 2 d物塊相對長木板的位移大小為 2 m 2(多選)(2021東北三省四市下學(xué)期一模)如圖甲所示，水平地面上有足夠長平板車 m，車上放一物塊 m，開始時 m、m 均靜止。t0 時，車在外力作用下開始沿水平面向右運動，其 vt 圖象如圖乙所示，已知物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為 0.2，g 取 10 m/s 2 。下列說法正確的是( ) a06 s 內(nèi)，m 的加速度一直保持不變 bm 相對 m 滑動的時間為 3 s c06 s 內(nèi)，m 相對 m 滑動的位移

3、的大小為 4 m d06 s 內(nèi)，m、m 相對地面的位移大小之比為 34 3.(2021云南省師大附中第五次月考)如圖所示，長 l2.0 m平板小車靜止在水平地面上。a、b 為小車的兩端點，小車的上表面距離地面的高度 h1.25 m。小車的質(zhì)量 m3.0 kg。質(zhì)量 m1.0 kg 的小鐵塊 p(可視為質(zhì)點)靜止在平板小車 ab的正.，現(xiàn)在對小車施加一個 f14 n的水平向右的恒力。鐵塊與小車開始發(fā)生相對滑動，并在鐵塊 p 滑離小車的瞬時撒掉 f。已知鐵塊與小車之間的動摩擦因數(shù) 0.20，不計小車與地面間的摩擦，重力加速度 g 取 10 m/s 2 。求： (1)力 f 作用在小車上時，小車加

4、速度的大小以及鐵塊在小車上運動的時間； (2)鐵塊落地時與平板小車的 a 端的水平距離。 4(2021黑龍江省實驗中學(xué)開學(xué)考試)如圖所示，可看做質(zhì)點的小物塊放在長木板的正.，長木板置于光滑水平面上，兩物體皆靜止；已知長木板質(zhì)量為m4.0 kg，長度為 l3.0 m，小物塊質(zhì)量為 m1.0 kg，小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù) 0.2；兩物體間的最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小，重力加速度 g10 m/s 2 ，問： (1)用水平向右的恒力 f 作用于小物塊，當(dāng) f 滿足什么條件時，兩物塊才能發(fā)生相對滑動？ (2)若一開始就用水平向右 5.5 n 的恒力作用于小物塊，則小物塊經(jīng)過多長時間從長木

5、板上掉下？ 熱點 6 動力學(xué)方法分析"板塊模型'問題 1解析：選 b。物塊 p 剛沖上長木板時，物塊 p 受到的摩擦力 f 1 2 mg40 n，地面對長木板的最大靜摩擦力 f 2 1 (mm)g30 n，所以長木板會向右運動，且開始時物塊減速、長木板加速，物塊和長木板的加速度大小分別為 a 1 2 mgm4 m/s 2 ，a 2 2 mg 1 （mm）gm0.5 m/s 2 ，設(shè)兩者速度相等時的速度為 v，則 vv 0 a 1 ta 2 t，解得 t 89 s，v49 m/s。從物塊 p 剛沖上長木板到兩者速度相等，物塊相對長木板滑動的距離x v0 v2t v2 t169

6、m5 m，設(shè)兩者速度相等后一起運動，物塊 p 受到的靜摩擦力為 f，則 1 (mm)g(mm)a，fma，解得 a1 m/s 2 ，f10 n40 n，所以兩者一起減速直到停止，全過程物塊不可能從長木板的右端離開。綜上，b 正確，a、c、d 錯誤。 2解析：選 bd。物塊相對于平板車滑動時的加速度 a mgmg2 m/s 2 ，若其加速度一直不變，速度時間圖象如圖所示，由圖象可以算出 t3 s 時，速度相等，為 6 m/s。由于平板車減速階段的加速度大小為 a 1 862 m/s2 2 m/s 2 a，故二者等速后相對靜止，物塊的加速度大小不變，方向改變。物塊相對平板車滑動的時間為 3 s，故

7、 a 錯誤，b 正確；由圖象可知，06 s 內(nèi)，物塊相對平板車滑動的位移的大小x 12 28 m8621 m 12 36 m6 m，故 c 錯誤； 06 s 內(nèi)，由圖象可知，物塊相對地面的位移大小 x 1 12 66 m18 m，平板車相對地面的位移大小 x 2 12 68 m24 m，二者之比為 34，故 d 正確。 3解析： (1)根據(jù)題意可知，力 f 作用在小車上時，鐵塊與小車發(fā)生相對滑動，對小車進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律，得 fmgma 1 代入數(shù)據(jù)得 a 1 4.0 m/s 2 對鐵塊，由牛頓第二定律得 mgma 2 代入數(shù)據(jù)得 a 2 2.0 m/s 2 在鐵塊 p 滑離小車時撤

8、掉 f，設(shè) f 作用過程小車和鐵塊的位移分別為 x 1 和x 2 ，對小車有 x 1 12 a 1 t21 對鐵塊有 x 2 12 a 2 t21 由位移關(guān)系 x 1 x 2 l2 聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)有 t 1 1 s； (2)在鐵塊 p 滑離小車時撤掉 f，此后小車做勻速直線運動，鐵塊做平拋運動，鐵塊剛滑離小車時，小車的速度 v 1 a 1 t 1 4.0 m/s 鐵塊速度 v 2 a 2 t 1 2.0 m/s 鐵塊做平拋運動，有 h 12 gt22 x 3 v 2 t 2 得鐵塊落地時間 t 2 0.5 s 落地位移 x 3 1.0 m 在這段時間內(nèi)小車位移為 x 4 v 1 t 2 2

9、.0 m 鐵塊落地時與平板小車的 a 端的水平距離 xx 4 x 3 1.0 m。 答案：(1)4.0 m/s 2 1 s (2)1.0 m 4解析：(1)兩物體恰要發(fā)生相對滑動時，它們之間的摩擦力大小達(dá)到最大靜摩擦 f m ；設(shè)它們一起運動的加速度大小為 a 1 ，此時作用于小物塊水平向右的恒力大小為 f 1 ，由牛頓定律可知： 對整體：f 1 (mm)a 1 對木板：f m ma 1 其中 f m mg 解得 f 1 2.5 n 故當(dāng) f2.5 n 時，兩物體之間發(fā)生相對滑動。 (2)分析可知，當(dāng)一開始就用水平向右 f 2 5.5 n 的恒力作用于小物塊時，兩物體發(fā)生滑動；設(shè)滑動摩擦力的大小為 f，小物塊、木板的加速度分別為 a 1 、a 2 ，由牛頓第二定律可得： 對小物塊：f 2 fma 1 對木板 fma 2 其中 fmg 解得 a 1 3.5 m/s 2 ，a