高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷 第一部分 高考熱點(diǎn)專項(xiàng)練 考點(diǎn)三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第25練 (模型方法)“滑塊-木板”模型的動(dòng)力學(xué)問題

1、 第25練(模型方法)“滑塊木板”模型的動(dòng)力學(xué)問題 eq avs4alco1(（時(shí)間30分鐘）) 思維方法1“滑塊木板”模型問題中，靠摩擦力帶動(dòng)的那個(gè)物體的加速度有最大值：am eq f(Ffm,m) .假設(shè)兩物體同時(shí)由靜止運(yùn)動(dòng)，若整體加速度小于該值，則二者相對(duì)靜止，二者間是靜摩擦力；若整體加速度大于該值，則二者相對(duì)滑動(dòng)，二者間為滑動(dòng)摩擦力2滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長(zhǎng)；若反向運(yùn)動(dòng)，位移大小之和等于板長(zhǎng)一、選擇題1(多選)如圖甲所示，光滑水平面上靜置一個(gè)薄長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板上表面粗糙，其質(zhì)量為M，t0時(shí)刻質(zhì)量為m的物塊以水平速度v滑上長(zhǎng)木板，此后木板

2、與物塊運(yùn)動(dòng)的v t圖象如圖乙所示，重力加速度g10 m/s2，則下列說法正確的是()A.MmBM2mC木板的長(zhǎng)度為8 mD木板與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.12(多選)2021山東蘭陵?yáng)|苑高級(jí)中學(xué)月考如圖所示，在山體下的水平地面上有一靜止長(zhǎng)木板，某次山體滑坡，有石塊從山坡上滑下后，恰好以速度v1水平向右滑上長(zhǎng)木板，石塊與長(zhǎng)木板、長(zhǎng)木板與水平地面之間都存在摩擦設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力的大小，且石塊始終未滑出長(zhǎng)木板下面給出了石塊在長(zhǎng)木板上滑行的v t圖象，其中可能正確的是()二、非選擇題3質(zhì)量為3 kg的長(zhǎng)木板A置于光滑的水平地面上，質(zhì)量為2 kg的木塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))置于木板A的左端，在水平

3、向右的力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示A、B運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(g取10 m/s2).(1)求木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)；(2)求4 s末A、B的速度大小；(3)若6 s末木板和木塊剛好分離，則木板的長(zhǎng)度為多少？4傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面內(nèi)，兩者長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)12.5 m、L22 m傳送帶始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放到傳送帶的左端，然后平穩(wěn)地滑上平板已知：滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，滑塊與平板、平板與支持面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為10.3、20.1，滑塊、平板的質(zhì)量均為m2 kg，g取10 m/s

4、2.求：(1)若滑塊恰好不從平板上掉下，求v的大小；(2)若v6 m/s，求滑塊離開平板時(shí)的速度大小第25練（模型方法）“滑塊木板”模型的動(dòng)力學(xué)問題1答案：BC解析：物塊在木板上的運(yùn)動(dòng)過程中，mgma1，而v t圖象的斜率大小表示加速度大小，故a1 eq f(73,2) m/s22 m/s2，解得0.2，D錯(cuò)誤；對(duì)木板受力分析可知mgMa2，a2 eq f(20,2) m/s21 m/s2，解得M2m，A錯(cuò)誤，B正確；由題圖乙可知，2 s時(shí)物塊和木板分離，兩者v t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積之差等于木板的長(zhǎng)度，故L eq f(1,2) （73）2 m eq f(1,2) 22 m8 m，C正確2答

5、案：BD解析：由于石塊與長(zhǎng)木板、長(zhǎng)木板與水平地面之間都存在摩擦，因此石塊與長(zhǎng)木板達(dá)到共速后不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；設(shè)石塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，長(zhǎng)木板與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，石塊的質(zhì)量為m，長(zhǎng)木板的質(zhì)量為M，當(dāng)1mg2（mM）g時(shí)，最終石塊和長(zhǎng)木板一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的加速度大小為2g，由于1mg2（mM）g，則有1g2g，即石塊剛開始減速的加速度大于石塊與長(zhǎng)木板一起減速時(shí)的加速度，石塊與長(zhǎng)木板共速后，圖象的斜率變小，B正確，C錯(cuò)誤；若石塊對(duì)長(zhǎng)木板向右的滑動(dòng)摩擦力小于地面對(duì)長(zhǎng)木板的最大靜摩擦力，則長(zhǎng)木板靜止不動(dòng)，石塊在長(zhǎng)木板上做勻減速運(yùn)動(dòng)，D正確3答案：（1）0.3（

6、2）均為4 m/s（3）4 m解析：（1）由題圖乙知4 s末木塊與木板間達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)aA2 m/s2.對(duì)于木板有fmAaAmBg，木板與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù) eq f(mAaA,mBg) 0.3.（2）由題圖乙知，4 s末A、B的速度均為v eq f(1,2) 42 m/s4 m/s.（3）46 s內(nèi)，木板A運(yùn)動(dòng)的位移xAvt2 eq f(1,2) aAt eq oal(sup11(2),sdo4(2) .木塊B的位移xBvt2 eq f(1,2) aBt eq oal(sup11(2),sdo4(2) ，則木板的長(zhǎng)度lxBxA4 m4答案：（1）4 m/s（2）3.5 m/s解析：（1）滑塊在平板上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大?。篴1 eq f(1mg,m) 3 m/s2由于1mg22mg故平板做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大?。篴2 eq f(1mg22mg,m) 1 m/s2設(shè)滑塊滑至平板右端用時(shí)為t，共同速度為v，平板位移為x，對(duì)滑塊：vva1tL2xvt eq f(1,2) a1t2對(duì)平板：va2tx eq f(1,2) a2t2聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得：t1 s，v4 m/s.（2）滑塊在傳送帶上的加速度：