板塊模型經(jīng)典精煉

1、板塊模型經(jīng)典習題（精煉）1如圖5所示，質(zhì)量M=1kg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)，在木板的左端放置一個質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)，取g=10m/s2，試求：（1）若木板長L=1m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8N，經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端？（2）若在鐵塊上施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力F，通過分析和計算后，請在圖6中畫出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖象。（設木板足夠長） 2.質(zhì)量為m=1.0 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量為m=3.0 kg的長木板的右端,木板上表面光滑,木板與地面之間的動摩擦

2、因數(shù)為=0.2,木板長L=1.0 m開始時兩者都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)對木板施加水平向右的恒力F=12 N,如圖3-12所示,為使小滑塊不掉下木板,試求:(g取10 m/s2)(1)水平恒力F作用的最長時間;(2)水平恒力F做功的最大值. 3如圖所示，木板長L1.6m，質(zhì)量M4.0kg，上表面光滑，下表面與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4.質(zhì)量m1.0kg的小滑塊(視為質(zhì)點)放在木板的右端，開始時木板與物塊均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)給木板以向右的初速度，取g10m/s2，求：(1)木板所受摩擦力的大?。?2)使小滑塊不從木板上掉下來，木板初速度的最大值4. 如圖3所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在光滑的水平面上，在小

3、車右端加一水平恒力F，F(xiàn)=8N，當小車速度達到15m/s時，在小車的前端輕輕放上一大小不計、質(zhì)量m=2kg的物體，物體與小車間的動摩擦因數(shù)=02，小車足夠長，求物體從放在小車上開始經(jīng)t=15s通過的位移大小。（g取10m/s2） 1（解答略）答案如下：（1）t=1s（2）當FN時，A、B相對靜止且對地靜止，f2=F；當2N6N時，A、B發(fā)生相對滑動，N畫出f2隨拉力F大小變化的圖象如圖7所示。2解析:(1)撤力前木板加速,設加速過程的位移為x1,加速度為a1,加速運動的時間為t1;撤力后木板減速,設減速過程的位移為x2,加速度為a2,減速運動的時間為t2.由牛頓第二定律得撤力前:F(m+M)g

4、=Ma1(1分)解得(1分) 撤力后:(m+M)g=Ma2(1分)解得(1分)(1分)為使小滑塊不從木板上掉下,應滿足x1+x2L(1分)又a1t1=a2t2(1分)由以上各式可解得t11 s所以水平恒力作用的最長時間為1 s.(1分)(2)由上面分析可知,木板在拉力F作用下的最大位移(1分)可得F做功的最大值(1分)答案:(1)1 s(2)8 J3 答案(1)20N(2)4m/s解析(1)木板與地面間壓力大小等于(Mm)g故木板所受摩擦力Ff(Mm)g20N(2)木板的加速度a5m/s2滑塊靜止不動，只要木板位移小于木板的長度，滑塊就不掉下來，根據(jù)v02ax得v04m/s即木板初速度的最大值是4m/s.4物體放上后先加速：a1=g=2m/s2此時小車的加速度為： 當小車與物體達到共同速度時：v共=a1t1=v0+a2t1 解得：t1=1s ，v共=2m/s以后物體