2020版高考物理一輪復習試題：第三章專題25動力學中的“滑塊-木板”模型(含答案)

1、25動力學中的“滑塊-木板”模型方法點撥“滑塊一木板”模型問題中，靠摩擦力帶動的那個物體的加速度有最大值:Ffmam=.假設(shè)兩物體同時由靜止一起運動，若整體加速度小于該值，則二者相對靜止，二者間是靜摩擦力；若整體加速度大于該值，則二者相對滑動，二者間為滑動摩擦力.1.（多選）（2017 四川綿陽第一次段考）如圖1甲所示，足夠長的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊 A小Vt塊A受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出小滑 塊A的加速度a,得到如圖乙所示的F-a圖象.取g= 10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.則A.小滑塊A的質(zhì)量為4 kgB.木板B的質(zhì)量為5 kg甲圖1C.

2、D.小滑塊A與木板B間的最大靜摩榛力為 12 N2當F=40 N時，木板 B的加速度為3 m/s2.如圖2所示，在光滑水平面上，一個小物塊放在靜止的小車上，物塊和小車間的動摩擦加和因數(shù)=0.2,重力加速度g= 10 m/s2.現(xiàn)用水平恒力F拉動小車，關(guān)于物塊的加速度小車的加速度aM的大?。ㄗ畲箪o摩擦力等于滑動摩擦力），下列選項可能正確的是（A. am= 2 m/s 2,aM= 1 m/s 2B. am= 1 m/s 2,2aM= 2 m/sC. am= 2 m/s2,2aM= 4 m/sD. am= 3 m/s 2,2aM= 5 m/s3.(多選)(2017四川宜賓一診）如圖3甲所示，物塊 A

3、與木板B疊放在粗糙水平面上,中A的質(zhì)量為m B的質(zhì)量為2ml且B足夠長，A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為木板B施加一水平變力 F, F隨t變化的關(guān)系圖如圖乙所示，A與R B與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.下列說法正確的是（）圖3A.在0ti時間內(nèi)，A B間的摩擦力為零B.在312時間內(nèi)，A受到的摩擦力方向水平向左C.在t2時刻，A B間的摩擦力大小為 0.5 mgD.在13時刻以后，A B間的摩擦力大小為 mg4 .如圖4所示，質(zhì)量為 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) 陰=0.1 ,在木板的左端放置一個質(zhì)量為m= 1 kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點），鐵

4、塊與木板間的動摩擦因數(shù)2= 0.4 ,在木板（足夠長）的右端施加一個大小從零開始連續(xù)增大的水平向左的力F（圖中未畫出），下列能正確表示鐵塊與木板間的摩擦力Ff隨力F大小變化的圖象是（重力加速度g=10 m/s：最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（）圖45 . （2017 安徽省六校聯(lián)考）如圖5所示，鋼鐵構(gòu)件 A、B疊放在卡車的水平底板上，卡車底 板和B間動摩擦因數(shù)為 陰，A B間動摩擦因數(shù)為 科2，呼W2,卡車剎車的最大加速度為 a, a>W嗚，可以認為最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等.卡車沿平直公路行駛途中遇到緊急情況時，要求其剎車后在so距離內(nèi)能安全停下，則卡車行駛的速度不能超過（）圖5A

5、. . 2asoB.，2 猿 1gSoc.-VgsoD. yj(11+2 gs06.（多選）如圖6,質(zhì)量為 M的木板放在光滑的水平面上，木板的左端有一質(zhì)量為m的木塊，在木塊上施加一水平向右的恒力 F,木塊和木板由靜止開始運動，經(jīng)時間 t二者分 離.則下列哪些變化可使時間 t增大（ ）A.僅增大木板的質(zhì)量 MB.僅增大木塊的質(zhì)量 mC.僅增大恒力FD.僅稍增大木塊與木板間的動摩擦因數(shù)7. （2017 江西省第一次聯(lián)考）如圖7所示，長木板置于光滑水平地面上，小物塊放在長木 板的正中間，兩物體處于靜止狀態(tài).已知木板的質(zhì)量為M= 4 kg,長度為L=2 m,物塊的質(zhì)量為m= 1 kg ,尺寸可以忽略.

6、物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為 = 0.2 ,認為兩物體間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，取重力加速度g= 10 m/s 2.（1）若在物塊上施加一個水平恒力Fi,恰好能使物塊在木板上滑動，求力Fi的大小;（2）若在木板上施加一個水平恒力F2,經(jīng)過2 s物塊恰好從木板上滑落，求力F2的大小.石 小二合奈相析1. AD 由題圖乙知，F(xiàn)V 20 N時，A B 一起加速運動，對整體，由牛頓第二定律得：F=(mA + mB) a,r F 20一由題圖乙可得-=-kg kg =10 kg,所以mA+ mB= 10 kg a 2當F>20 N時，A、B間發(fā)生相對滑動，對 A由牛頓第二定律得F- m

7、Ag= mia,得F= 2012 一.(1 mAg + mAa.圖象的斜率 k=2= 4,得 mi= 4 kg , m= 6 kg ,故 A 正確，B錯誤.由F= jimAg + mAa知，圖象的縱截距為(1mAg= 12 N當F= 40 N時，木板B的加速度為aB=紫蘭m/s2 = 2 m/s：故C錯誤.小滑塊A與木板B間的最大靜摩榛力為 E= mAg=12 N,故D正確. 2. C一 _ _ |若物塊與小車保持相對靜止一起運動，設(shè)加速度為a,對系統(tǒng)受力分析，由牛頓第二定律可彳導:F=(M m)a,隔離小物塊受力分析，二者間的摩擦力Ff為靜摩擦力，且 Ff<(1 mcg,由牛頓第二定律

8、可得：Ff=ma聯(lián)立可得：ae a a<g = 2 m/s 2.若物塊與小車間發(fā)生了相對運動，二者間的摩擦力Ff為滑動摩擦力，且 am<aM,隔離小物塊受力分析，如圖所示，由牛頓第二定律可得：Ff=(1 mg= ma,可彳導:am=2 m/s2,選項C正確，選項 A、B、D錯誤. 3. AD4. C 當Fv陰(M什m)g=2 N時，F(xiàn)f=0;鐵塊恰好未與木板發(fā)生相對滑動時，鐵塊的加速 度ac= i2g, F=呼(出m)g+(M m& = 1。N,故當2 N< Fv 10 N時，木板、鐵塊保持相 對靜止向右做加速運動，F(xiàn)陰(出m)g=(出m)a, Ff=ma解得Ff =

9、 F1(N)；當F> 10 N時，鐵塊相對木板滑動，此時摩擦力Ff=卜2mg= 4 N,所以C正確.5. C 設(shè)A的質(zhì)量為m,以最大加速度運動時，A與B保持相對靜止，由牛頓第二定律得：Ff1 = ma 猿 2mg解得：aw 2g,即A的最大加速度：a1= 2g 同理，可知B的最大加速度：a2= (11g 由于(i1> 科2,則 av1g< a可知要求其剎車后在 S0距離內(nèi)能安全停下，則車的最大加速度等于ai.所以車的最大速度：Vm= 2 (1 2gS0故A、B、D錯誤，C正確.6. BD7. (1)2.5 N (2)12 N解析(1)設(shè)兩物體間的最大靜摩擦力為Ff,當Fi作用于m寸，對整體，由牛頓第二定律有：Fi =(火 n) a對M由牛頓第二定律有：Ff = Ma小物塊豎直方向上受力平衡，所受支持力Fn= mg由摩擦力公式有 Ff = 1 Fn= mg聯(lián)立各式解得：Fi=2.5 N(2)兩物體發(fā)生相對滑動，設(shè) M m