板塊模型專題訓(xùn)練資料

1、精品文檔板塊類運(yùn)動(dòng)問題專題練習(xí)1 . (P4720)如圖13所示，有一定厚度的長木板AB在水平面上滑行，木板的質(zhì)量mi=4.0kg.木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(1 =0.20,木板上表面距水平面的高度h=0.050m .當(dāng)木板滑行速度vo=3.0m/s時(shí)，將一小物塊 C輕放在木板右端 B點(diǎn)處.C可視為質(zhì)點(diǎn)，它的質(zhì) 量m2=1.0kg.經(jīng)過一段時(shí)間，小物塊C從木板白左端 A點(diǎn)滑出，它落地時(shí)的動(dòng)能 Ekc=1.0J.小 物塊落地后，木板又滑行了一段距離停在水平面上，這時(shí)，木板左端A點(diǎn)距小物塊的落地點(diǎn)的水平距離S1=0.90m .求：(1)小物塊C從木板的A點(diǎn)滑出時(shí)，木板速度的大小Va;(2)木板A

2、B的長度L.V0J A .0BhL圖131解：分析：小物塊 C放到木板上后，C受力如圖1,離開木板之前作向右的勻加速運(yùn) 動(dòng)，假設(shè)C離開木板時(shí)的速度為 Vc, C離開木板后向右做平拋運(yùn)動(dòng)，砸到地面后立即停下 來；木板的受力如圖 2, C離開它之前，木板做勻減速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)C離開木板時(shí)木板的速度為vA,隨后木板以初速度 VA勻減速滑動(dòng)，直到停下來。N12m2g圖1fm1g精品文檔(1) C平拋過程中只受重力作用，機(jī)械能守恒，得:1 一 23 m2Vc m2 gh Ekc 0代入數(shù)據(jù)：vC 1m/sC向右平拋的水平位移：Sx Vctc2h C,Vc0.1m所以C離開木板后，木板實(shí)際上由于地面摩擦力而勻

3、減速滑動(dòng)的位移為:S 滑 SX S1 1mC離開木板后，木板受力如圖 3,由牛頓第二定律:mgm1a。得：a0g 2m/s2f地0故：vA,2a0S 2m/s（2）小物塊C放到木板上后離開木板之前，假設(shè)小物塊則木板的位移為3+l,根據(jù)動(dòng)能定理：1對(duì)木板 m1 ： （ff地）（S2 l） - m1（vA v0）m1g圖3C在這個(gè)過程中的位移為12一對(duì)小物塊m2： fS2 m2vC02假設(shè)C滑上木塊到分離所經(jīng)歷的時(shí)間為t ,規(guī)定水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理:對(duì)木板m1 ：（ff地)tml1 (VaVo )對(duì)小物塊m2： ftm2vC0聯(lián)立得：f聯(lián)立：l0.6m2.(P2324)如圖11所示，水平

4、地面上一個(gè)質(zhì)量 M=4.0 kg、長度L=2.0 m的木板，在F=8.0N的水平拉力作用下,vo=2.0 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng) .某時(shí)刻將質(zhì)量 m=l.0kg的物塊（物塊可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在木板最右端（1）若物塊與木板間無摩擦，求物塊離開木板所需的時(shí)間;（2）若物塊與木板間有摩擦，且物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)和木板與地面間的動(dòng)摩擦 因數(shù)相等，求將物塊放在木板上后，經(jīng)過多長時(shí)間木板停止運(yùn)動(dòng)（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）2解：（1）未放物塊之前，木板做勻速運(yùn)動(dòng) .因此圖11木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=- = 0.20Mg若物塊與木板間無摩擦，物塊放在木板上后將保持靜止 .木板水平方向受力如圖1所示

5、,它將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度的大小為ai.fi F = Maif1 =(i(m+M) g(m M )g F2a1 = 0.50 m/s2Mf1F圖1設(shè)物塊經(jīng)過時(shí)間t離開木板.木板在這段時(shí)間內(nèi)的位移L = v0t ait22解得 t = 1.2 s 或 6.8 s其中t = 6.8 s不合題意，舍去.因此1.2s后物塊離開木板.(2)若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為臼則物塊放在木板上后將做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊的加速度的大小為m mg= ma2a2.a2 =g= 2.0 m/s2木板水平方向受力如圖 2所示，它做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度的大小為a3.fi + f2 F = Ma 3a3武M+m

6、) g +mg- F = Ma32a3 = 1.0 m/sf1f2F圖2設(shè)經(jīng)時(shí)間儲(chǔ)，物塊與木板速度相等，此時(shí)它們的速度為v,此過程中木板的位移為 sb物塊的位移為s2.v = vo a3t iv = a2tls1 = v0t i a3t i2211 _ X 2s2 = - a2t I2解得 11 =2 s, v = 4 m/s, s1 =10m , 339因?yàn)閟1一s2?X說明木塊在速度減為零之前已經(jīng)從平板車的右端脫離。在F2作用t3時(shí)間木塊與平板車脫離，在這個(gè)過程中木塊、平板車的位移分別為X5、X6,1 c木塊的位移X5= vt3 /a2t321平板車的位移 X6=vt3 2a3t 32由答

7、圖5所示的幾何關(guān)系可知X5+|X6|=?X,由此解得：t3=0.50s (1木塊離開平板車瞬間的速度vi=va2 t3=1.0m/s木塊離開平板車后水平位移X7= vit=0.50m木塊離開平板車的瞬間平板車的速度V2=v- a3t 3= 19m/s木塊離開平板車后平板車水平位移X8= v2 t=- 9.5m木塊落到水平面上時(shí)距離平板車右端的水平距離x= X7+ |X8|=10m (1答圖54 (P37 18) (05夏季會(huì)考)如圖15所示，水平桌面距地面的高度h=0.80m.可以看成質(zhì)點(diǎn)的小金屬塊 C的質(zhì)量m1=0.50kg,放在厚度不計(jì)的長木板AB上.木板長L=0.865m,質(zhì)量m2=0.

8、20kg,木板的A端跟桌面的邊緣對(duì)齊.小金屬塊C到木板B端的距離d=0.375m .假定小金屬塊與木板間、木板與桌面間、小金屬塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相等，其值 =0.20.現(xiàn)用力將木板水平向右加速抽出.在小金屬塊從木板上滑下以前，加在木板上的力為水平向右的恒力F.小金屬塊落到桌面上后，又在桌面上滑動(dòng)了一段距離，再從桌面邊緣飛出落到水 平地面上.小金屬塊落地點(diǎn)到桌邊的水平距離s=0.08m.求作用在木板上的恒力F的大小.4解：小金屬塊經(jīng)歷了三段運(yùn)動(dòng)過程：在木板上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從木板上滑落后在桌t d-BC面上的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，離開桌面后的平拋運(yùn)動(dòng).設(shè)小金屬塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3 ,12h

9、 2 gt3t32 0.80100.4第8題圖設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為V2,s v2t3mgF1V22 0.08t3 040.2(m/s)小金屬塊在長木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力如圖1所示，小金屬塊這時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)它的加速度為ai.f1F1m1g 0.20 0.50 10 1.0(N)aif11.00?5_22.0(m/s )小金屬塊離開長木板后在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力如圖2所示，小金屬塊這時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)它的加速度的大小為f1F1m1g0.2 0.5 10 1.0(N)a1立 10 2.0(m/s2)m10.5f1?F1m1ga1 a1設(shè)小金屬塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的距離為2v1s1 2a1s1,末速度為V1 ,所用時(shí)間為t1,v1a1t1設(shè)小金屬塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的距離為S2,末速度為V2,222 als2 v2 v1由題意知s1s2L d聯(lián)立以上四式，解得s1=0.25ms2=0.24mt1=0.5sIF2V1=1.0m/s取木板為研究對(duì)象，小金屬塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，木板受力如圖3所示.F2(m1 m2)g 0.20 0.70 10 1.4(N)木板在3時(shí)間內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)距離為 d+s1，設(shè)木板的加速度為 a2,則1