高考物理板塊模型典型例題答案

1、1. （8分）如圖19所示，長度L = 1.0 m的長木板A靜止在水平地面上，A 的質(zhì)量mi = 1.0 kg , A與水平地面之間的動摩擦因數(shù)1 = 0.04.在A的右端有一個小物塊B （可視為質(zhì)點）.現(xiàn)猛擊A左側(cè)，使A瞬間獲得水平向右的 速度10 = 2.0 m/s.B的質(zhì)量m2= 1.0 kg , A與B之間的動摩擦因數(shù) 性=0.16.取 重力加速度g = 10 m/s2.（1）求B在A上相對A滑行的最遠距離；（2）若只改變物理量 心w中的一個，使B剛好從A上滑下.請求出改 變后該物理量的數(shù)值（只要求出一個即可）.圖192、（8分）如圖13所示，如圖所示，水平地面上一個質(zhì)量M=4.0kg

2、、長度L=2.0m的木板，在F=8.0N的水平拉力作用下，以 vc=2.0m/s的速度向右 做勻速直線運動.某時刻將質(zhì)量 m=1.0kg的物塊（物塊可視為質(zhì)點）輕放在 木板最右端.（g=10m/s2）（1）若物塊與木板間無摩擦，求物塊離開木板所需的時間；（保留二位有效 數(shù)字）（2）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)過多長時間木板停止運動。77777777777777777777777777777773.（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 = 1.0 kg ,長度L = 1.0 m.在木板

3、的最左端有一個小滑塊（可視為質(zhì)點） ， 質(zhì)量m = 1.0 kg.小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù) 1 = 0.30.開始時它們都處 于靜止?fàn)顟B(tài).某時刻起對小滑塊施加一個 F = 8.0 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、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）.mF圖154. （2009夏）（8分）如圖15所示，水平桌面到地面的高度 h = 0.8 m.質(zhì)量m = 0.2 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= 0.8

4、 N的水平向右的恒力，小物塊從靜止開始運動 .當(dāng)它經(jīng)過桌面上的 B點時撤去力F, 一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 = 0.5 m，小物塊在A、B間運動時與桌面間的動摩擦因 數(shù)因=0.2,在B、C間運動時與桌面間的動摩擦因數(shù) 火=0.1.（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段的長圖15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.5. （2010春）如圖14所示，光滑水平面上有

5、一木板槽（兩側(cè)擋板厚度忽略 不計），質(zhì)量M=2.0kg ,槽的長度L=2.0m ,在木板槽的最左端有一個小滑 塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量m=1.0kg,小滑塊與木板槽之間的動摩擦因數(shù)1 0.20 .開始時它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時刻起對木板槽施加一個F=10.0N水平向左的恒力，此后小滑塊將相對木板槽滑動。圖141. ）求小滑塊滑到木板槽中點時速度的大??；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，經(jīng)測定木板槽與水平面間的動摩擦因數(shù)2=0.05。如果使小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（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

6、現(xiàn)上述要求（只要提出一種方 案即可）。6. （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 = 0.8 m,木塊與平板之間的動摩擦因數(shù) it = 0.4.（1）若對木塊施加F = 12 N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.平板 圖177. （2011年夏）如圖17所示，光滑水平面上有一塊質(zhì)量M=3.

7、0kg,長度L=1.0m的長木板，它的右端有一個質(zhì)量 m=2.0kg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)=0.20.小物塊與長木板都處于靜止?fàn)?態(tài)。從某時刻起對長木板施加一個水平向右的恒力F,使小物塊將相對長木板滑動，經(jīng)過時間t=1.0s,小物塊恰好滑到木板的中點。取重力加速度 2 g=10m/s（1）求恒力F的大??；（2）假設(shè)改變 M、m、F中一個物理量的大小，3 M 耳使得經(jīng)過時間t=1.0s,小物塊恰好滑到木板的面瓦 左端。請你通過計算確定改變后的那個物理量國的數(shù)值（只要提出一種方案即可）8. （2011年春）如圖17所示，長度L = 1.0 m的長木板A靜止在水平地

8、 面上，A的質(zhì)量m二 1.0 kg, A與水平地面之間的動摩擦因數(shù) 1 = 0.04.小 物塊B （可視為質(zhì)點）以 %=2.0 m/s的初速度滑上A的左端，B的質(zhì)量m2 = 1.0 kg, A與B之間的動摩擦因數(shù) s = 0.16.取重力加速度g = 10 m/s2.（1）求B在A上相對A滑行的最遠距離；（2）若只改變物理量 如 仆 國中的一個，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）.U0b1圖179. （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 = 2.4 m ,質(zhì)量M = 3.0 kg.某時刻，一個小物塊（可視為質(zhì)點）以

9、w =3.0 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 = 6.0 N的水 平向右的恒力.物塊的質(zhì)量 m = 1.0 kg,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)= 0.30.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，請確定改變后該物理量的數(shù)值（只要提出一種方案即可）._ U0FMq m圖1910. （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?fàn)顟B(tài)，其長度L=1 . 6 m.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

10、質(zhì)點），小 物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)以=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?。?m（2）如果把木板從物塊下方抽出來，那么 F用,一，工£圖19 持續(xù)作用的時間至少需要多長？11. （2013豐臺會考模擬）如圖16所示，一上表面光滑的木箱寬 L = 1 m、 高h=3.2 m、質(zhì)量M=8 kg。木箱在水平向右的恒力 F=16N作用下，以速 度V0=3m/s在水平地面上做勻速運動。 某時刻在木箱上表面的左端滑上一質(zhì) 量m = 2 kg,速度也為3m/s的光滑小鐵塊（視為質(zhì)點），重

11、力加速度g取10圖16m/s2。求：（1）小鐵塊剛著地時與木箱右端的距離 x;（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遠。12. （2013海淀會考模擬）如圖17所示，在高出水平地面 h= 0.80m的 平臺上放置一質(zhì)量 m2 = 0.20kg、長L=0.375m的薄木板A。在A最右端放有 可視為質(zhì)點的小金屬塊 B,其質(zhì)量m1=0.50kgo小金屬塊B與木板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=0.20o開始時小金屬塊B與木板A均靜止，木板A的右端與平臺右邊緣的距離 d=0.49m 現(xiàn)用水平力將木板向右加速抽出。在小金屬塊從木

12、板上滑下以前，加在木板上的力為水平向右的恒力 F。小金屬塊落到平臺上后，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=0.08m。（取g=10 m/s2,不計空氣阻力）求：小金屬塊B離開平臺時速度VB的大小;（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。13. （2013東城南片模擬）如圖19所示，質(zhì)量M = 2.0 kg的長木板靜止 在光滑水平面上，在長木板的左端放一質(zhì)量m = 1.0 kg的小滑塊（可視為質(zhì)點），小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)以= 0.10.現(xiàn)用

13、水平恒力F = 3.0 N向右拉小滑塊，使小滑塊與長木板發(fā)生相對滑動，當(dāng)小滑塊滑至距長木板的左 端3m時撤去力 F.已知小滑塊在運動過程中始終沒有脫離長木板.取g=10m/s2.求:圖19撤去力F時小滑塊和長木板的速度各是多大；衛(wèi)者運動中小滑塊距長木板左端的最遠距離1.滑塊參考答案M)木板)水中面之間的動摩擦因癡F=pMg, 口一志一丁|磊一口2若物塊與木板間無摩擦，木板運動，木塊不運動.放上木塊后木板做為減速運動，加速度大小工p (m+M) g-F=Ma.解密一馬等£些-a修112-加5m印M4段經(jīng)過時間t木跳從木改I一落下，則，L-vot+lat2Mh t'1-2s(2)

14、若物塊。木板間有摩擦. H物塊)木板間的動摩擦因數(shù)和木板”也血間的動摩擦閑數(shù)相等，放 卜.木塊h.開始，木塊做勻加速運動,木板仙為減速運動.對木板f p < m+M) g+pmg-F=Ma1解雷！ 32 =F?umg?p(m+M) 口 8 ? 0, 2。1 麓 1 口？0,2 k (1 +4)工 1 口?1 m/s2我速時7=9曲=%+日向代人救押解給ti=s v=1m/s附片 +"u I- I gw*” . F?u(m + M) S?0.2k(1+4)k10_ ,？接著起做為減速門線咫動,加速度為: a =n-=三=?0T4rn/szM+m1+4411到速度為零，力止運動，存

15、匕=- 3 =33 07437 1 n息時間為：t=tw4喈E.0S I)若物塊號木桎間無摩擦,物坡離開木板所需的時間是1.25：(2)若物塊號木板間仃摩擦.且物塊。木板間的動摩擦印數(shù)和木板。地面間的動摩擦因數(shù)相等，將 物跳放花木板上后，經(jīng)過4 生時間木板停止運動.2.(.1 >日用I AJ A,B小水平/j |H的 *力忸況如 n 國所打入撾-中AWMu白i的厚日的大<hFn=(JF < rni+Ew，gA,臼藝問帷攫 中小F1菱=(J： mu。以的娃皮?？诘姆较驗?E方向，外的加速原已二-2一二合口-+汗之足二口日一占' ml日帕川l速建 島工h*P*e2望=i

16、T6m/s2m2Hi haiO. 所以A 令和對地面涓應(yīng)|. "時問1.A f KJ is£ J !Xu,一aitAMjfiZ牛每"1=!白it*B白勺i建J CLUn=Uq+自小&g 位稗X2=UOt + -a2t2iui，n r曰+11 對 A笄 ih.F鄢，世上x2-X1=O.53 mH|J B廿A 卜和 對A沿彳j的 最遠日 離 為“e3m.C2 >孌他日兩燈認A I二滑下.HU為時.TT xx 1 L2M 捋口口 二 L>9< I >攵:/u(v uji| u q =3Q rrVs=2.2 m<sis只改變 mjpO

17、.OG：c iii > R 女斐n則口產(chǎn)cm3.解：(1)小滑塊受到F=8.0 N水平向右的恒力后，向右做勻加速直線運動，所受向左的摩擦力f = ji mgF f根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊的加速度ai= m = 5.0 m/s2 一一 一、I、axi lait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2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f'定律，木板的加速度 a2= M = 3.0 m/s2在時間t內(nèi)木板的位移i-a2t由圖可知L = Xi -X2,解得t = 1.0 s則小滑塊離開木板時的速度v = ait = 5.0 m/s(2)

18、小滑塊做勻加速直線運動的速度a1tF mgtmVc act Jmgt木板做勻加速直線運動的速度 22MVi(F mg)M-、-、-一、，-、，-2任意時刻小滑塊與木板速度之比V2m g(F mg)M 222欲使小滑塊速度是木板速度的2倍，應(yīng)滿足 mg若只改變F,則F = 9 N若只改變 M ,則M = i.2 kg若只改變 內(nèi) 則 產(chǎn)0.27若只改變m,則m = 0.93 kg4 .(1 ) “嘀運程中.: Fx r P1 mox 1其中P K2=BC=0.5m: v=1rrVs"詡F塊從C潴飛出后懶平推誨司.由114城 飛行時間<1啊塊落準(zhǔn)點與*面匚踹的水平距商Xj-O 4i

19、m(2 )要使小物塊區(qū)地點與曼面。端的水平距罔變?yōu)槟撬愕?倍,由于平拋運動時間t不變，因 蝌使<1四埃運動到C1t的速度變?yōu)橥模簐=2m/s由 F k 1 -叫 Eg xvp2mgx： = Je3口<£可粗薄若僅改變E25 m若其改變加. 以上計算說聆.僅改變是可行的.而僅改變X，整不可，報.所以該同學(xué)的判斷是不正確 的.答：(1 )求，蹴決落地點與卓面C端間的水平距漏為04m ;5 . 解：2腐敗,，是可行的，而侵枳變血是不可行的 所以該同學(xué)的利的是不正確的(1)木板槽受到F=10.0N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

20、定律，木板槽的加速度F f2a1 4.0m/sM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、，1c 1 2x i at t2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a2在時間t內(nèi)木板的位移f2一 2.0m /s m12x 2 a 2t2由圖可知LXi X22解得 t 1.0s則小滑塊滑到木板槽中點時的速度v a2t 2.0m/S(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(dāng)木板槽與水平面間有摩擦?xí)r，要求木板槽的加速F 1mg 2 (M m)g度也不變，即a1Ma1若只改變F,則F=1

21、1.5N;若只改變M ,則M=1.67kg ;若只改變 m,則m=0.40kg.6 .解：(1)對木塊施加推力作用后，木塊和平板的受力情況如圖所示.木塊受到的滑動摩擦力f尸 N尸 mg =0.40X2.0X 10 N =8.0N根據(jù)牛頓第三定律,有f1= f2,N尸N2F f112 8.0根據(jù)牛頓第二定律，木塊的加速度a1= m2.0 m/s2= 2.0m/s2f28.0平板的加速度a2= M 5 m/s2 = 1.6m/s2i上 一1ait2 . 2在t=1.0s內(nèi)，小物塊向右運動的距離為x1 2a11 f2木板向右運動的為x2 2a2L依據(jù)題意X2-X1= 2解得a2 = 3.0m/s2對

22、木板F f mg = Ma2得F = 13N小物塊做勻加速直線運動的加速度a1 = 2.0m/s2a設(shè)經(jīng)過t ,木塊恰好與擋板相撞，則 L= 2- 2解得 t = 2st . 2LF mg mg(2)根據(jù)(1)可以求得時間tM如果只改變平板的質(zhì)量 M,從上式可知，當(dāng)M增大時，時間t減小，所 以甲同學(xué)說法正確.7 .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ai.對小物塊 f = it mg = mai即 ai = 2.0m/s12經(jīng)過時間t,小物塊向右運動的距離為x1 /1 t2木板向右運動的距離為x2 2a2t欲使經(jīng)過時間t = 1.0s

23、,小物塊恰好滑到木板的左端，要求 X2 X1 LTt2仇2 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,則M=2.25kg；9.解:木板做勻加速直線運動，沒木反加速度的大小為a2.若只改變m,則m= 0.50kg .8 .解：(1) B滑上A后，A、B在水平方向的受力情況如答圖3所示.Ff1Ff2Ff2一一I AB答圖3其中A受地面的摩擦力的大小Ffi =卬(mi+ m2) gA、B之間摩擦力的大小 Ff2 = 22m2 g以初速度s的方向為正方向.2m2gi(mi m12)g2A的加速度ai 0.8m/smia2 上吧 i.6m/s2B的加速度m

24、2由于ai> 0,所以A會相對地面滑動，經(jīng)時間t,A的速度iaiti.2A的位移Xi2aiB的速度20a2tB的位移x20t當(dāng)5=02時，B相對A靜止，解得X2xi= 0.83 m即B在A上相對A滑行的最遠距離為0.83m.(2)要使B剛好從A上滑下，即當(dāng)u=u2時，有X2 Xi = L2 0 L 解得4( 2 i)g1,、f 0 2 30只改變叫則 5 m/s = 2.2 m/s；(ii)只改變內(nèi)，則囚=0.06 ;(iii )只改變 % 則 s = 0.i4 .(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對小物塊，根據(jù)牛頓第二定律得 f = mg = maai = 3.

25、0 m/s2經(jīng)時間ti=a1 =1.0 s,速度減為零_.12位移大小 l + 2(-ai)tl = i.5 m之后，小物塊向右做勻加速直線運動，設(shè)經(jīng)時間t2與木板相對靜止，此時它們的速度大小為 U,物塊向右運動白位移大小為 X2._ 12產(chǎn)迅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S2.fF答圖2根據(jù)牛頓第二定律得 F- it mg = MaF - pmga2 =一M = 1.0 m/s2根廨牛糧二定律商在力F的作用F木根以加國度所向右做空: 比獨運動，如果花木楨從枷塊F方揄出來'沒 持厘作用的時間至少需暮心掾去力

26、F向木板向右微勾減速包城送機過木 極的加速度大小力4,0! IJ T物塊一直向右微勾加速互維運動.設(shè)捌塊的加速 度力電&工=腌=1Qe橫去力F后.設(shè)蛉過忖間制暢快滑到木板的最左 雨.兩者的速度相等，即叫一典工+ G)木板的位移物塊的位移5。1您+/)署國3由答圈口可知孫T*-L 解得 L = Qhu= a2(t1 +12)木板的位移大小X3 = 2a2(tl +t2)z - z -, ，一X2 一X3 一可解得t2 = 0.50 s,8m,8 m'X3sra-3答圖3物塊相對木板滑動的最大距離Ax = x1 + x3 - x2=2.25 m（2）若物塊速度減為零時恰好到達木板的

27、左端，則L=x/£匕山t12=12 M 1F、M、m 滿足關(guān)系F = 1.8M + 3m若只改變F,則F = 8.4 N若只改變M,則M = 1.7 kg若只改變m,則m = 0.20 kg 10.11.解：（1）未放小鐵塊，木箱受到的摩擦力為f1，有F=f1，f= pMg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F-f2=Ma聯(lián)立彳導(dǎo) a = - 0.5m/s2（1分）設(shè)小鐵塊經(jīng)過力從木箱右端滑落，有v0tl v0tl - at； L2（1 分）小鐵塊滑落時，木箱的速度 必，則V1 = V0-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作平拋運動，下落時間為t2,有h 1gt22x v°t2 *1 1 分）聯(lián)立彳導(dǎo) x = 0.8m（1分）（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