2018版高考物理一輪復習熱點專題突破系列2滑塊-滑板模型強化訓練新人教版必修1

1、3對小物塊，則有加速度a2= 4 m/s2。熱點專題突破系列 2 滑塊-滑板模型專題強化訓練1.(2015 課標I) 一長木板置于粗糙水平地面上， 木板左端放置一小物塊； 在木板右方 有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為 4.5 m，如圖(a)所示。t= 0 時刻開始，小物塊 與木板 一起以共同速度向右運動， 直至t= 1s 時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前后木板速 度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板。 已知碰撞后 1s 時間內小物塊的215 倍，重力加速度大 小g取 10 m/s。(1) 木板與地面間的動摩擦因數(shù)卩1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)卩2；(2) 木板的最小長

2、度；(3) 木板右端離墻壁的最終距離。答案(1)0.10.4(2)6.0 m (3)6.5 m解析(1)根據(jù)圖象可以判定碰撞前小物塊與木板共同速度為v= 4 m/s ,碰撞后木板速度水平向左，大小也是v= 4 m/s ,小物塊受到滑動摩擦力而向右做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律有卩2g=40毗I s解得卩2= 0.4。木板與墻壁碰撞前，勻減速運動時間t=1s ,位移x= 4.5 m，末速度v= 4 m/s。一 一 12其逆運動則為勻加速直線運動，可得x=vt+-at,vt圖線如圖(b)所示。木板的質量是小物塊質量的求：I 導學號 51342345圖(a)2小物塊速度先減小到0，此時碰后時間為ti

3、= 1 s ,、 1210此時，木板向左的位移為Xi=vti ait1= m,4 m/s + 0_小物塊向右位移X2=2-11= 2 m。此后，小物塊開始向左加速，加速度仍為m/s2,42木板繼續(xù)減速，加速度仍為a1= -m/s ,3假設又經歷t2二者速度相等,則有a2t2=V1at2,解得t2= 0.5 s。末速度V1= 3m/Sa2= 43此過程，木板位移X3=V1t22a1t 2=6m,末速度V3=V1a1t2= 2 m/s ,小物塊位移11X4=a2t2=-22m。此后小物塊和木板一起勻減速運動。二者的相對位移最大為 x=X1+X3+X2X4= 6 m。小物塊始終沒有離開木板，所以木板

4、最小的長度為6 m。(3)最后階段小物塊和木板一起勻減速直到停止，整體加速度2a=1g= 1 m/s 。位移2V3X5=亦=2所以木板右端離墻壁最遠的距離為X1+X3+X5= 6.5 m。2. (2015 全國課標H)下暴雨時，有時會發(fā)生山體滑坡或泥石流等地3質災害。某地有一傾角為0= 37 (sin 37 =-)的山坡 C,上面有一質量5為m的石板B,其上下表面與斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均處于靜止狀態(tài)，如圖所示。假設某次暴雨中，A浸透雨水后總質量3也為m可視為質量不變的滑塊)，在極短時間內，A B間的動摩擦因數(shù) 卩1減小為；，B C間的動摩擦因數(shù) 卩2減小為 0.5

5、 ,A B開始運動，此時刻為計時起點；在第 2 s 末，B的上表 面突然變?yōu)楣饣?保持不變。已知A開始運動時，A離B下邊緣的距離I= 27 m,C足夠長。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取重力加速度大小g= 10 m/s2。求:(1)在 02 s 時間內A和B加速度的大小;導學號 513423464A在B上總的運動時間。答案(1)3m/s21m/s2(2)4s解析(1)在 02 s 內，A和B受力如圖所示:由滑動摩擦力公式和力的平衡條件得:fi=iNN=mccos0 f2= 12“N2=N+mgsos0 以沿著斜面向下為正方向，設A和B的加速度分別為ai,a2。由牛頓第二定律可得:mgin0

6、 -f1=mamgin0 f2+f1=ma聯(lián)立以上各式可得ai= 3 m/s2a2= 1 m/s 在t1= 2 s，設A和B的速度分別為V1,V2,貝UV1=a1t1= 6 m/s V2=a2t1= 2 m/s tt1時，設A和B的加速度分別為2a1= 6 m/s ?即B做勻減速，設經時間t2,B的速度為零，則:V2+a2t2= 0?聯(lián)立?可得12= 1 s?在t1+12時間內，A相對于B運動的距離為12121212s=ab+V1t2+a1t2a2t1+V2t2+a2t2= 12 m20N (2) m/s解析(1)能抽出木板，滑塊與木板發(fā)生相對滑動，當滑塊達到隨板運動的最大加速度時，拉力最小，

7、對滑塊，有口mg= ma對木板，有Fmin譏葉n)gmg= Ma得Fmin= 2(M+m)g= 20N,故抽出木板，水平恒力F20N。(2)要使滑塊獲得的速度最大，則滑塊在木板上相對滑動的距離最大，故應沿木板的對24.32L,Vmax=3gt,解得Vmax= 3m/S。2代入可得a= 1 m/s ,小物塊和木板整體受力分析，滑動摩擦力提供合外力，即卩1g=a,可得11= 0.1。(2)碰撞后，木板向左勻減速，依據(jù)牛頓第二定律有11( M+n)g+ 12mg= Ma,可得a1= 3 m/s2,12X22a2t18.5m。11= 2s 末，木塊的速度V1=a1t1= 6m/s，小車的速度V2=aat1= 8.5m/s。水平恒力 F 撤去后，木4.(2016 吉林省吉林大學附中摸底 的中心靜置一小滑塊，下圖為俯視圖。加一個作用線通過木板中心點的水平恒力=3kg,滑塊質量 m= 2kg,滑塊與木板、)正方形木板水平放置在地面上，木板 為將木板從滑塊下抽出，需要對木板施F。已知木板邊長L= 2 , 2m,質量M木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為卩=角線方向抽木板。設此時木板加速度為a,則有F(M m)