板塊模型總結(jié)(1)

1、1、（8分）如圖20所示，長L = m，質(zhì)量M = kg的平板小車A靜止在光滑的水平面 上，小車左端放有質(zhì)量 m = kg的小木塊B（可以看作質(zhì)點），木塊B與小車A之間的動摩擦 因數(shù)卩=,現(xiàn)用水平恒力F拉動木塊B在小車A上滑行.求：小木塊B在平板小車A上滑行時，小車 A的加速度大小、方向；1當F=mg時，使木塊B從小車A的右端與A脫離時，小車 A的動能和此過程中 F對2木塊B做的功.2、（8分）如圖止在水平地面上，間的動摩擦因數(shù)19所示，長度L = m的長木板A靜 A的質(zhì)量m1 = kg, A與水平地面之H =.在A的右端有一個小物塊B （可ki擾"圖20視為質(zhì)點）.現(xiàn)猛擊A左側(cè)，使

2、A瞬間獲得水平向右的速度 g = 10 m/s2.U = m/s. B 的質(zhì)量 m2 =kg ,燼=.取重力加速度 A滑行的最遠距離；A與B之間的動摩擦因數(shù)（1 ）求B在A上相對（2 ）若只改變物理量量的數(shù)值（只要求出一個即可）.3、（ 8分）如圖13所示，水平地面上一個質(zhì)量 的水平拉力作用下， 以v0=2 .Om/s的速度向右做勻速直線運動某時刻將質(zhì)的物 塊（物塊可視為質(zhì)點）輕放在木板最右端。'L木板與水平面之間的動摩擦因數(shù)口 =?若物塊與木板間無摩擦，求物塊離開木板所需的時間；若物塊與木板間有摩擦，且物塊與木板間的動摩擦因數(shù)和木板與地面間的動摩擦因數(shù)相等，求將物塊放在木板上后，經(jīng)過

3、多長時間木板停止運動。m（2009春會考）（8分）如圖15所示，光滑水平面上有一塊木板,質(zhì)量 M M = kg,J長度亦 L = m.在木板的最左端有一個小滑塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量扁；"kg小滑玦與木板之間的動摩擦因數(shù)卩=.開始時它們都處于靜止狀態(tài).某時刻起對小滑塊施加一個圖1F = N水平向右的恒力，此后小滑塊將相對木板滑動.（1）求小滑塊離開木板時的速度；（2） 假設(shè)只改變M、m、卩、F中一個物理量的大小，使得小滑塊速度總是木板速度的2倍，請你通過計算確定改變后的那個物理量的數(shù)值（只要提出一種方案即可）.10、國中的一個，使B剛好從A上滑下.請求出改變后該物理M =4 0kg0

4、長度 L=2A.0m 的木板，在&F=8 .0 N '=1kg'的物圖19解：（1）小滑塊受到F= N水平向右的恒力后，向右做勻加速直線足動，所受向左的摩擦圖15力f= 卩mg根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊的加速度F f2a1 = m/sm設(shè)經(jīng)過時間t后小滑塊離開木板。在這段時間內(nèi)小滑塊的位移木板所受向右的摩擦力f'= f，向右做勻加速直線運動。根據(jù)牛頓第二定律，木板的加速度a2= = m/s2M在時間t內(nèi)木板的位移1 ,2 X2a2t2由圖可知L = X1 -X2，解得t =十匚 貝則小滑塊離開木板時的速度 LX2X1v = a1t = m/s（2）小滑塊做勻加速直

5、線運動的速度木板做勻加速直線運動的速度任意時刻小滑塊與木板速度之比F = 9 NM = kgkg欲使小滑塊速度是木板速度的2倍，應(yīng)滿足若只改變F，則若只改變M,則若只改變仏則若只改變m,貝U m =（2009夏）（8分）如圖15所示，水平桌面到地面的高度h = m.質(zhì)量m = kg的小物塊（可以看作質(zhì)點）放在桌面A 端.現(xiàn)對小物塊施加一個 F = N的水平向右的恒力，小物塊從靜止開始運動.當它經(jīng)過桌面上的 B點時撤去力F，段時間后小物塊從桌面上的C端飛出，最后落在水平地面上 .已知AB = BC = m,小物塊在A、B間運動時與桌面間的動 摩擦因數(shù)M1 =，在B、C間運動時與桌面間的動摩擦因數(shù)

6、燼=.（1）求小物塊落地點與桌面 C端的水平距離；（2）某同學(xué)作出了如下判斷：若僅改變AB段的長度而保持BC段的長度不變，或僅改變BC段的長度而保持 AB段的長度不變，都可以使小物塊落地點與桌面C端的水平距離變?yōu)樵瓉淼?倍.請你通過計算說明這位同學(xué)的判斷是否正確F A P=B如圖14所示，光滑水平面上有一木板槽（兩側(cè)擋板厚度忽略不計）f質(zhì)量m=，小滑刻起對木板槽施加c_，質(zhì)量塊與木一個（2010 春）M=，槽的長度 板槽之間的動摩擦因數(shù)F=水平向左的恒力，此后小滑塊將相對木板槽滑動。L=，在木板槽的最左端有一個小滑塊（可視為質(zhì)點）1 0.20.開始時它們都處于靜止狀態(tài)，某時（1） 求小滑塊滑到

7、木板槽中點時速度的大小；丄（2）水平面光滑是一種理想化的情況，實際上木板槽與水平面間是有摩擦的圖經(jīng)測定木板槽與水平面間的動摩擦因數(shù)2 =。如果使小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第5 （1）問所求速度相同，請你通過計算確定一種方案：即只改變M、m、F中一個物理量的大小，實現(xiàn)上述要求（只要提出一種方案即可）。解：（1）木板槽受到F=水平向左的恒力后，向左做勻加速直線運動，所受向右的摩擦力f 1mg，增根據(jù)牛頓第二定律，木板槽的加速度設(shè)經(jīng)過時間t后小滑塊滑到木板槽中點，在這段時間內(nèi)木板槽的位移小滑塊因受向左的摩擦力 f f，將向左做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊的 加速度 在時間t由圖可知內(nèi)

8、木板的位移L一 XiX22t 1.0s解得則小滑塊滑到木板槽中點時的速度（2）由于小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（1）問所求速度相同，而小滑塊的加速度不變，所以當木板槽與水平面間有摩擦?xí)r，要求木板槽的加速度也不變，即若只改變F,則F=;若只改變M，貝U M=;若只改變m,貝U m=.& （ 8分）如圖17所示，質(zhì)量 M = 5 kg的平板靜止在光滑的水平面上，平板的右端有一豎直擋板，一個質(zhì)量 m = 2 kg的木塊靜止在平板上，木塊與擋板之間的距離L = m,木塊與平板之間的動摩擦因數(shù)卩=.(1) 若對木塊施加 F = 12N水平向右的恒力，直到木塊與擋板相撞，求這個過程經(jīng)歷的 時間

9、t;(2) 甲同學(xué)說，只增大平板的質(zhì)量M，可以縮短上述時間 t;乙同學(xué)說，只減小平板的質(zhì) 量M，可以縮短上述時間t 請你通過計算，判斷哪位同學(xué)的說法是正確的.解:木塊I(1 )對木塊施加推力作用后，木塊和平 木塊受到的滑動摩擦力兀匚匚匚*-HIf1= 口 N1= 口 mg =二二,有f1 =,木塊的加速度% Vi * h VS'Q %N=XX 10 N =平板根據(jù)牛頓第三定律根據(jù)牛頓第二定律£1 =mg mf1Zms：2.0圖17f2, N1= N2=s2Mg平板的加速度f28.0a2=m/s2 = s2M 5設(shè)經(jīng)過t ,木塊恰好與擋板相撞，則1 2 1 2 L= ait -

10、a2t2 2 解得 t = 2s(2)根據(jù)(1)可以求得時間t如果只改變平板的質(zhì)量 M，從上式可知，當 M增大時，時間t減小，所以甲同學(xué)說法正確.(2011年夏)如圖17所示，光滑水平面上有一塊質(zhì)量M=，長度L=的長木板，它的右端有一個質(zhì)量m=的小物塊(可視為質(zhì)點)，小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù) 木板都處于靜止狀態(tài)。 從某時刻起對長木板施加一個水平向右的恒力 木板滑動，經(jīng)過時間t=，小物塊恰好滑到木板的中點。取重力加速度(1) 求恒力F的大小；(2) 假設(shè)改變 M、m、F中一個物理量的大小，使得經(jīng)過時間t=, 左端。請你通過計算確定改變后的那個物理量的數(shù)值(只要提出一種方案即可)口 =.小物

11、塊與長 F,使小物塊將相對長 g=10m/s2小物塊恰好滑到木板的解：木板在外力F的作用下，與小物塊發(fā)生相對滑動。 小物塊做勻加速直線運動，沒小物塊加速度的大小為a1.對小物塊 f = 口 mg = ma1即 a1 = s2木板做勻加速直線運動，沒木反加速度的大小為在t=內(nèi)，小物塊向右運動的距離為木板向右運動的為MI Tia2.I 八2xi(*X2-x2- X1=2解得對木板a2 = s2F -口 mg = Ma2F = 13N得 小物塊做勻加速直線運動的加速度d = s2經(jīng)過時間t，小物塊向右運動的距離為木板向右運動的距離為x2評2欲使經(jīng)過時間t =，小物塊恰好滑到木板的左端，要求X2Xi占

12、 gt2 2L則M、m、F滿足關(guān)系 F = 4M+ 2m若只改變F，則F= 16N ;若只改變M，貝U M=;若只改變m,貝U m=.(2011年春)如圖17所示，長度L =A與水平地面之間的動摩擦因數(shù)1 =m的長木板A靜止在水平地面上，A的質(zhì)量mi = kg ,.小物塊B (可視為質(zhì)點)以 U = m/s的初速度滑俘=.取重力加速度 g = 10 m/s2.上A的左端，B的質(zhì)量m2 = kg,A與B之間的動摩擦因數(shù)(1) 求B在A上相對A滑行的最遠距離；(2) 若只改變物理量U、2、俘中的一個，使 B剛好從A上滑下，請確定改變后該物理 量的數(shù)值(只要提出一種方案即可).10、U解：B p_(

13、1) B滑上A后，A、B在水向的受力情況“ L 如答圖3所示.圖17FfiFf2其中A受地面的摩擦力的大小以初速度U的方向為正方答圖3A的加速度2叫g(shù)1（mim2）g2a1U. Ol 1 I/O m1B的加速度a22m2g , 21.6m/sm2由于a1> 0,所以A會相對地面滑動，經(jīng)時間 t,A的速度1atA的位移X1如t2B的速度20 a2tB的位移X2ot 1a2t22A、B之間摩擦力的大小目2 =回 mi+ m2）gFf2 =嗣m2 g依據(jù)題意當u= U時，B相對A靜止， 解得X2 x1= m即B在A上相對A滑行的最遠距離為.(2)要使B剛好從A上滑下，即當 u=u時，有解得(i

14、)只改變(ii)只改變X2 X1 = L20 L4( 21)g貝 y 0 2 730 m/s = m/s;5j,則 j =;u,(iii)只改變(2012年春)如圖19所示，光滑水平面上有一塊靜止的長木板，木板的長度L = m ,質(zhì)量M = kg.某時刻，一個小物塊(可視為質(zhì)點)以 U = m/s的初速度滑上木板的右 端，與此同時對木板施加一個F = N的水平向右的恒力.物塊的質(zhì)量 m= kg ,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)j=.取重力加速度 g = 10 m/s2.(1) 求物塊相對木板滑動的最大距離；(2) 若只改變物理量 F、M、m中的一個，使得物塊速度減為零時恰好到達木板的左端，請確定改變

15、后該物理量的數(shù)值(只要提出一種方案即可 ).解：上M圖19(1)小物塊先向左做勻減速直線運動，設(shè)小物塊加速度的大小為一aj- 對小物塊，根據(jù)牛頓第二定律得f = j mg= mai ai = m/s2U經(jīng)時間t1=一= s，速度減為零.1位移大小X1 = ut1 + - (-a1 )t12=mt2與木板相對靜止，此時它們的速度之后，小物塊向右做勻加速直線運動，設(shè)經(jīng)時間 大小為U物塊向右運動的位移大小為X2.1 2U=ait2 , x2 = 2 ait2對木板，水平方向的受力情況如答圖2所示.木板向右做勻加速直線運動，設(shè)木板的加速度大小為 a2.根據(jù)牛頓第二定律得F- j mg= Ma2 答圖2

16、F - jmg2a2 = - = m/s2M木板的位移大小39可解得 t2 =s, X2 = ym,X3 = - mX3：88L _ X1-H-物塊相對.而1滑動動的最大距離 ri :Ax = Xi +X3 - X：m1Ax !（2）若物塊速度減為零時恰圖好到達木板的左端，則1口L = x1a2t1 2F、M、m滿足關(guān)系 若只改變F，則F = 若只改變M，貝U M = 若只改變m，貝U m = kg口21 F - gg 21=X1 + 2-t1F= + 3mNkgVot1 討 LF持續(xù)作用的時間至少需要多長? 16所示，一上表面光滑的木箱寬 L=1m、高h =m、質(zhì)量 M = 8 kg。木箱在

17、水平向右的恒力F = 16N作用下，以速度 V0fli=3m/s在水平地面上做勻速運動。某時刻在木箱上圖198.（8分）如圖19所示，光滑水平面上放著一塊長木板，木板處于靜止狀態(tài)，其長度L=1 .6m.質(zhì)量M=3 .0 kg,質(zhì)量m=1 . 0 kg的小物塊放在木板的最右端 （小物塊可視為質(zhì)點）,小 物 塊與木板之間的動摩擦因數(shù)卩=0. 10.現(xiàn)對木板施加一個 F=10 N方向水平向右的恒力，木板與小物塊發(fā)生相對滑動。取g=10m/s2（1）求木板開始運動時加速度的大??；（2）如果把木板從物塊下方抽出來，那么 （2013豐臺會考模擬）如圖表面的左端滑上一質(zhì)量 m= 2 kg，速度也為3m/s的

18、光滑小鐵塊（視為質(zhì)點），重力加速度g取 10 m/s2。求:（1）小鐵塊剛著地時與木箱右端的距離X；遠。（2）若其它條件均不變，木箱寬L '至少為多長，小鐵塊剛著地時與木箱右端的距離最& （ 8分）解：（1）未放小鐵塊，木箱受到的摩擦力為f1 ,有 F = f1 ,f1 =（! Mg放上小鐵塊，木箱受到的摩擦力為f2,此時木箱的加速度大小為a，有圖16F f2= Ma聯(lián)立得 a =-s2（1 分）設(shè)小鐵塊經(jīng)過t1從木箱右端滑落，（1 分）小鐵塊滑落時,木箱的速度V1，貝y V1= V0一 a t1（1 分）小鐵塊滑落后，木箱在F作用下以速度vi作勻速運動，小鐵塊以初速度V0作平

19、拋運動,F落時間為t2,有（1 分）（1 分）xV0t2陸聯(lián)立得 X =(2)小鐵塊在水平方向的速度不變，平拋運動時下落時間也不變，因此，小鐵塊剛滑落時，要求木箱速度剛好為零，此后木箱就停止了運動，小鐵塊的落地點距木箱右端最遠。設(shè)小鐵塊在木箱上運動時間為t3，有 0 = V0- a t3（1 分）聯(lián)立得V0t3v0t3"2 at；L'= 9mL/（1 分）f1 圖3所示，在高出水平地面h=的平臺上放置一質(zhì)量m2 =、長B,其質(zhì)量 m1=。小金屬塊 B與木=。開始時小金屬d=?，F(xiàn)用水平力將木板向右加速F。小金屬塊落到(2013海淀會考模擬)如圖 17L=的薄木板A。在A最右端放

20、有可視為質(zhì)點的小金屬塊板A、木板A與平臺間、小金屬塊與平臺間的動摩擦因數(shù)都相等，其值 塊B與木板A均靜止，木板 A的右端與平臺右邊緣的距離抽出。在小金屬塊從木板上滑下以前，加在木板上的力為水平向右的恒力x=。平臺上后，將木板迅速取走，小金屬塊又在平臺上滑動了一段距離， 再從平臺邊緣飛出落到 水平地面上，小金屬塊落地點到平臺的水平距離x=。(取g = 10 m/s2,不計空氣阻力)求：(1) 小金屬塊B離開平臺時速度 VB的大?。?2) 小金屬塊B從開始運動到剛脫離木板 A時，小金屬塊B運動的位移XB；(3) 作用在木板上的恒力 F的大小。& ( 8分)解答： _(1)小金屬塊經(jīng)歷了三段

21、運動過程：在木板上的勻加速直線運動，從木板上滑落后在平臺 上的勻減速直線運動，離開平臺后的平拋運動。：設(shè)小金屬塊做平拋運動的時間為 t3,2由 h 2 gta設(shè)平拋運動的初速度為VB,由 X=VBt3解得VB-t30080.2m/s0.4圖17(2 )小金屬塊運動，設(shè)它的加速度為小金屬塊離開長木板后在桌面上運動時的受力如答圖B在長木板上運動時的受力如答圖3所示，小金屬塊 B做勻加速直線a1。4所示，小金屬塊做勻減速直線運動，設(shè)它的加速度的大小為a1。f1a1邑 1.0 2.0m/s2m,0.5m1g設(shè)小金屬塊在木板上運動時，相對于地面運動的距離為X1,末速度為答圖,4所用時間為2Vit1,則

22、X1 2a1V1設(shè)小金屬塊在平臺上運動時，相對于地面運動的距離為X2,末速度為V2，V2=VB=S2a1x2 V2Vi由題意知X,x2d聯(lián)立以上四式,X1 =X2=tl =V1=s所以小金屬塊B從開始運動到剛脫離木板A時，小金屬塊B運動的位移xb=x1= 2分(3) 取木板為研究對象，小金屬塊在木板上運動時，木板受力如答圖5所示。f2F2(m1 m2)g 0.200.70 10 1.4N木板在ti時間內(nèi)向右運動距離為a22(L si)2 (0.375L+X1，設(shè)木板的加速度為 a2，則f1t120.520.25)m/s2 5.0m/s2 1 分根據(jù)牛頓定律F (f1+f2)=m2a2解得F =(2013東城南片模擬)f2F2F1'Fm