板塊模型2020屆高考物理備考練習(xí)

板塊模型打卡：2020高考物理備考第5小時(shí)編寫(xiě)：陳慶威第一步：【知識(shí)方法】板塊問(wèn)題情景一：木板B帶動(dòng)物塊A，物塊A恰好不從木板B上掉下的臨界條件是物塊A恰好滑到木板B左端時(shí)二者速度相等，位移關(guān)系為xB＝xA＋L情景二：物塊A帶動(dòng)木板B，物塊A恰好不從木板B上掉下的臨界條件是物塊A恰好滑到木板B右端時(shí)二者速度相等，位移關(guān)系為xB＋L＝xA解題關(guān)鍵：“一個(gè)轉(zhuǎn)折、兩個(gè)關(guān)聯(lián)”1.一個(gè)轉(zhuǎn)折：即滑塊與長(zhǎng)木板達(dá)到相同的速度時(shí)或滑塊離開(kāi)長(zhǎng)木板時(shí)的受力情況以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化為轉(zhuǎn)折點(diǎn)；2.兩個(gè)關(guān)聯(lián)：即發(fā)生轉(zhuǎn)折前后滑塊和長(zhǎng)木板的受力情況以及滑塊與長(zhǎng)木板的位移之間的關(guān)聯(lián)，必要時(shí)要通過(guò)作草圖把握關(guān)系。解題的突破口是判斷物體何時(shí)分離（即相對(duì)運(yùn)動(dòng)），方法是：整體隔離法第二步：【考點(diǎn)例題】【例題1】（多選）（2019·全國(guó)高三）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊置于光滑水平地面上，A、B接觸面光滑，傾角為θ，現(xiàn)分別以水平恒力F作用于A物塊上，保持A、B相對(duì)靜止共同運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是()A．采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B．兩種情況下獲取的最大加速度相同C．兩種情況下所加的最大推力相同D．采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力【例題2】（多選）如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)木塊P、Q疊放在水平地面上，P、Q接觸面的傾角為θ，現(xiàn)在Q上加一水平推力F，使P、Q保持相對(duì)靜止一起向左做加速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．物體Q對(duì)地面的壓力一定為2mgB．若Q與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則μ＝C．若P、Q之間光滑，則加速度a＝gtanθD．若運(yùn)動(dòng)中逐漸減小F，則地面與Q間的摩擦力也逐漸減小【例題3】（多選）（2019·云南玉溪一中高三）將一長(zhǎng)木板靜止放在光滑的水平面上，如圖甲所示，一個(gè)小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動(dòng)，到達(dá)右端時(shí)恰能與木板保持相對(duì)靜止．現(xiàn)將木板分成A和B兩段，使B的長(zhǎng)度和質(zhì)量均為A的2倍，并緊挨著放在原水平面上，讓小鉛塊仍以初速度v0由木板A的左端開(kāi)始向右滑動(dòng)，如圖乙所示．若小鉛塊相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力始終不變，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．小鉛塊將從木板B的右端飛離木板B．小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對(duì)靜止C．甲、乙兩圖所示的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等D．圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量【例題4】（多選）（2019·遼寧高三）如圖所示，物塊A、B靜止疊放在水平地面上，B受到大小從零開(kāi)始逐漸增大的水平拉力作用。A、B間的摩擦力f1、B與地面間的摩擦力f2隨水平拉力F變化的情況如圖所示、已知物塊A的質(zhì)量m=3kg，取g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則A．兩物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B．當(dāng)0<F<4N時(shí)，A、B保持靜止C．當(dāng)4N<F<12N時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)D．當(dāng)F>12N時(shí)，A的加速度隨F的增大而增大【例題5】（多選）（2020·山東高三）傾角為37°的足夠長(zhǎng)斜面，上面有一質(zhì)量為2kg，長(zhǎng)8m的長(zhǎng)木板Q，木扳上下表面與斜面平行。木板Q最上端放置一質(zhì)量為1kg的小滑塊P。P、Q間光滑，Q與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若P、Q同時(shí)從靜止釋放，以下關(guān)于P、Q兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（）A．P、Q兩個(gè)物體加速度分別為6m/s2、4m/s2B．P、Q兩個(gè)物體加速度分別為6m/s2、2m/s2C．P滑塊在Q上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1sD．P滑塊在Q上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s【例題6】（多選）（2020·全國(guó)高三）如圖，一個(gè)質(zhì)量的長(zhǎng)木板置于光滑水平地面上，木板上放有質(zhì)量分別為和的A、B兩物塊，A、B兩物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，若用水平恒力F作用在A物塊上，重力加速度g取10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)F=2N時(shí)，A物塊和木板開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)B．當(dāng)F=1N時(shí)，則A、B兩物塊都相對(duì)木板靜止不動(dòng)C．若F=4N，則B物塊所受摩擦力大小為D．若F=6N，則B物塊的加速度大小為【例題7】（多選）（2019·全國(guó)高三）在上表面水平的小車上疊放著上下表面同樣水平的物塊A、B，已知A、B質(zhì)量相等，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊B與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)。小車以加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，B與小車相對(duì)靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取，小車的加速度大小可能是（） B． C． D．【例題8】（多選）小明同學(xué)用如圖所示的裝置開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，固定在墻壁上的一個(gè)力傳感器通過(guò)一根水平繩與小木塊B相連，A、B都放在質(zhì)量可以忽略的長(zhǎng)薄板C上，地面可視為光滑。已知A的質(zhì)量為0.8kg，B的質(zhì)量為0.4kg，A、C間與B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度g=10m/s2，當(dāng)施加一個(gè)力F作用在A上，下列說(shuō)法正確的是A．F=1N時(shí)，力傳感器示數(shù)為1NB．F=3N時(shí)，力傳感器示數(shù)為3NC．F=4N時(shí)，力傳感器示數(shù)為4ND．F=5N時(shí)，力傳感器示數(shù)為2N【例題9】（2020·全國(guó)高三）如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑的斜面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊，斜面傾角θ＝，木板受到沿斜面向上拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出長(zhǎng)木板的加速度a與力F的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度取g＝10m/s2，sin＝0.6，cos＝0.8。求：(1)小滑塊與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？(2)當(dāng)拉力F＝20N時(shí)，長(zhǎng)木板的加速度大小為多大？【例題10】（2019·江蘇高考）如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊。A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動(dòng)距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。求：(1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA；(2)在左邊緣再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、aB′；(3)B被敲擊后獲得的初速度大小vB。參考答案【例題1】BC【解析】對(duì)于甲圖：當(dāng)A恰好離地時(shí)，加速度達(dá)到最大，此時(shí)地面對(duì)A的支持力為零，A的受力如圖，根據(jù)牛頓第二定律得：，對(duì)整體有，得，同理，對(duì)乙圖研究，得到最大加速度為，則兩種情況下獲取的最大加速度相同．

根據(jù)牛頓第二定律得知，最大的推力，則兩種情況下所加的最大推力相同．【例題2】AC【解析】A、以PQ整體為研究對(duì)象，在豎直方向上合力為零，所以FN=2mg，故Q對(duì)地面的壓力為2mg，故A正確；B、因PQ做勻加速運(yùn)動(dòng)，若，在水平方向上由牛頓第二定律得：F-μ?2mg=ma，解得：a=0，故不能做勻加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、若P、Q之間光滑，對(duì)P受力分析，在水平方向上，由牛頓第二定律可知：mgtanθ=ma，故：a=gtanθ，故C正確；D、Q與地面間為滑動(dòng)摩擦力，故f=μ?2mg，摩擦力不變，故D錯(cuò)誤．【例題3】BD【解析】在第一次在小鉛塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個(gè)木板一直加速，第二次小鉛塊先使整個(gè)木板加速，運(yùn)動(dòng)到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的對(duì)應(yīng)過(guò)程，故第二次小鉛塊與B木板將更早達(dá)到速度相等，所以小鉛塊還沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到B的右端，兩者速度相同．故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)摩擦力乘以相對(duì)位移等于產(chǎn)生的熱量，第一次的相對(duì)路程大小大于第二次的相對(duì)路程大小，則圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量，故C錯(cuò)誤，D正確．所以BD正確．【例題4】AB【解析】A．由圖可知，A、B之間的滑動(dòng)摩擦力為6N，故摩擦因數(shù)為A正確；B．當(dāng)0<F<4N時(shí)，A、B之間的摩擦力為0，故A、B保持靜止?fàn)顟B(tài)，B正確；C．當(dāng)F>12N時(shí)，A、B之間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，故當(dāng)F>12N時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)F>12N時(shí)，A受到的滑動(dòng)摩擦力不變，故其加速度不再變化，D錯(cuò)誤；【例題5】BD【解析】AB．對(duì)P受力分析，受重力和Q對(duì)P的支持作用，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：6m/s2對(duì)Q受力分析，受重力、斜面對(duì)Q的支持力、摩擦力和P對(duì)Q的壓力作用，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：m/s2，A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)P在Q上面滑動(dòng)的時(shí)間為t，因=6m/s2>m/s2，故P比Q運(yùn)動(dòng)更快，根據(jù)位移關(guān)系有：代入數(shù)據(jù)解得：t=2s，C錯(cuò)誤，D正確?！纠}6】BC【解析】A.與木板間的最大靜摩擦力為：A與木板即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)木板和B得加速度為對(duì)整體受力分析由牛頓第二定律有當(dāng)時(shí)，所以、兩物塊和木板保持相對(duì)靜止，整體在作用下向左勻加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.當(dāng)時(shí)，所以、兩物塊都相對(duì)木板靜止不動(dòng)，整體在作用下向左勻加速運(yùn)動(dòng)，故B正確；C.若，在木板表面滑動(dòng)，摩擦力為2N；則和木板整體受摩擦力為2N，所以木板和B的加速度：此時(shí)受到的摩擦力將達(dá)到：，故C正確；D.若，A在木板表面滑動(dòng)，摩擦力為2N；則和木板整體受摩擦力為2N，所以木板和的加速度：，故D正確。【例題7】BC【解析】以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：μ1mg=ma0，得：a0=μ1g=2m/s2，所以小車的加速度大于2m/s2。當(dāng)B相對(duì)于小車剛要滑動(dòng)時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，對(duì)B，由牛頓第二定律得：μ2?2mg-μ1mg=ma，得a=4m/s2，所以小車的加速度范圍為2m/s2＜a≤4m/s2，【例題8】AD【解析】A、對(duì)于輕質(zhì)薄板C，合力一定為零。A、C間的最大靜摩擦力為4N，B、C間的最大靜摩擦力為2N.當(dāng)F=1N時(shí)，C與A、B都保持相對(duì)靜止，由平衡條件知道傳感器示數(shù)為1N；選項(xiàng)A正確.B、C、D、當(dāng)F=3N，拉力超過(guò)B、C間的最大靜摩擦力，發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。B、C間的摩擦力為2N，A、C間摩擦力也是2N，是靜摩擦力，從而保持輕質(zhì)薄板C的合力零。同理分析知道，拉力F超過(guò)2N，傳感器示數(shù)總是2N，保持輕質(zhì)薄板C的合力零，A、C不可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確.【例題9】(1)0.75(2)2m/s2【解析】(1)當(dāng)F等于18N時(shí)，加速度為a＝0。對(duì)整體由平衡條件：F＝(M＋m)gsinθ代入數(shù)據(jù)解得M＋m＝3kg當(dāng)F大于18N時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得F－Mgsinθ－μmgcosθ＝Ma長(zhǎng)木板的加速度a＝F－gsinθ－知圖線的斜率k＝＝1截距b＝-gsinθ-＝-18解得M＝1kg，m＝2kg，μ＝0.75(2)當(dāng)拉力F＝20N時(shí)，代入長(zhǎng)木板的加速度a＝F－gsinθ－解得長(zhǎng)木板的加速度為a1＝2m/s2【例題10】(1)eq\r(2μgL)(2)3μgμg(3)2eq\r(2μgL)【解析】A、B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程如圖所示：(1)A被敲擊后，B靜止，A向右運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律知，A的加速度大小aA＝μgA在B上滑動(dòng)時(shí)有2aAL＝veq\o\al(2,A)解得：vA＝eq\r(2μgL)。(2