2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)逐個(gè)擊破21板塊模型動(dòng)力學(xué)分析（解析版）

專題21板塊模型動(dòng)力學(xué)分析考點(diǎn)一板塊模型的摩擦力分析（1-3T）考點(diǎn)二不受拉力作用的板塊模型（4-14T）考點(diǎn)三受到拉力作用的板塊模型（15-25T）考點(diǎn)一板塊模型的摩擦力分析1.板塊模型中對物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析與判斷是求解的前提。2.摩擦力的方向沿兩物體的接觸面，與相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。1．(多選)如圖所示，A為長木板，在水平面上以速度v1勻速向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)物塊B在A的上表面以速度勻速v2向右運(yùn)動(dòng)，v1和v2以地面為參考系，且A、B接觸面粗糙，下列判斷正確的是（）A．若v1B．若v1C．若v1D．若v1【答案】AB【解析】A．若v1B．若v1C．若v1D．若v12．(多選)如圖所示，物體A、B疊放在水平地面上，水平力F作用在B上，使二者一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．A、B之間無摩擦力B．A受到B施加的摩擦力水平向右C．A、B之間為滑動(dòng)摩擦力D．地面受到B施加的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，方向水平向右【答案】AD【解析】ABC．對A受力分析可知，水平方向受合力為零，即B對A無摩擦力，即A、B之間無摩擦力，選項(xiàng)A正確，BC錯(cuò)誤；D．對AB整體受力分析可知，地面對B的滑動(dòng)摩擦力與力F等大反向，即地面對B的滑動(dòng)摩擦力向左，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面受到B施加的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，方向水平向右，選項(xiàng)D正確。3．已知A與B的質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.3，B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)A．甲圖中，A不受摩擦力，B受到地面水平向左的大小為6NB．甲圖中，A受摩擦力水平向右，大小為3N；B受地面的摩擦力水平向左，大小為C．乙圖中，A受摩擦力水平向左，大小為8N；B受地面的摩擦力水平向左，大小為D．乙圖中，A受摩擦力水平向左，大小為3N；B受地面的摩擦力水平向左，大小為【答案】D【解析】根據(jù)題意可知，A、B間的最大靜摩擦力為f地面與B間的最大靜摩擦力為fAB．甲圖中，由于F>則B由靜止開始運(yùn)動(dòng)，假設(shè)A、B保持靜止，由牛頓第二定律有F?解得a對A，設(shè)A、B間靜摩擦力為f1，由牛頓第二定律有則假設(shè)成立，即A、B一起向右加速運(yùn)動(dòng)，則A受B水平向右的靜摩擦力，大小為2N，B受地面水平向左的滑動(dòng)摩擦力，大小為6CD．乙圖中，根據(jù)題意，由于A、B間最大靜摩擦力小于B與地面間的最大靜摩擦力，則A、B間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，對A分析，可知A受B水平向左的滑動(dòng)摩擦力，大小為3N，由牛頓第三定律可知，B受A向右的滑動(dòng)摩擦力，大小為3N小于B與地面間的最大靜摩擦力，則B仍然靜止不動(dòng)，則B受地面水平向左的靜摩擦力，大小為故選D?？键c(diǎn)二不受拉力作用的板塊模型1．位移關(guān)系：如圖所示，滑塊由木板一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，滑塊和木板同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之差Δx＝x1－x2＝L(板長)；滑塊和木板反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移大小之和x2＋x1＝L.2.臨界條件：滑塊不從木板的末端掉下來的臨界條件是滑塊到達(dá)木板末端時(shí)的速度與木板的速度恰好相同。3.動(dòng)力學(xué)分析流程如圖所示，質(zhì)量為1kg的木板靜止在光滑水平面上，一個(gè)小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量也為1kg，以初速度A．5m B．4m C．3m【答案】D【解析】根據(jù)牛頓第二定律得，木塊的加速度a木板的加速度a設(shè)經(jīng)時(shí)間t木塊與木板達(dá)到同速，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系有v根據(jù)位移與時(shí)間關(guān)系有v解得L=25．(多選)如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊與木板質(zhì)量相等，木板長為L，靜止時(shí)滑塊疊放在木板右端，滑塊與木板、木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，某時(shí)刻給木板一個(gè)向右的初速度，經(jīng)過時(shí)間t兩者共速，最后木板停在地面上時(shí)滑塊位于木板左端，重力加速度為g。下面說法正確的是（）A．木板加速度最大值為2μg B．木板加速度的最大值為3μgC．t=L2μg 【答案】BCD【解析】AB．共速之前滑塊A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，木板B做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度分別為aA=共速之后直到靜止滑塊A與B加速度相同a所以，木板加速度的最大值為3μg，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．從木板開始運(yùn)動(dòng)到滑塊與木板共速的過程中v0?aBt=a帶入數(shù)據(jù)解得t=L2μg，v6．（2022·寧夏·石嘴山市第三中學(xué)模擬預(yù)測）(多選)如圖甲所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板?；瑝K和木板的水平速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。某同學(xué)根據(jù)圖像作出如下一些判斷，正確的是（）A．滑塊和木板始終存在相對運(yùn)動(dòng)B．滑塊始終未離開木板C．滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量D．木板的長度一定為v【答案】BC【解析】AB．由題圖乙可知在t1時(shí)刻滑塊和木板達(dá)到共同速度，此后滑塊與木板相對靜止，所以滑塊始終未離開木板，故A錯(cuò)誤，B正確；C．滑塊與木板相對滑動(dòng)過程中，二者所受合外力大小均等于滑動(dòng)摩擦力大小，而根據(jù)題圖乙中圖像的斜率情況可知此過程中滑塊的加速度小于木板的加速度，則根據(jù)牛頓第二定律a=FD．根據(jù)v-t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移可知，t1時(shí)刻滑塊相對木板的位移大小為Δ但滑塊在t1時(shí)刻不一定位于木板的右端，所以木板的長度不一定為v0t17．（2022·新疆維吾爾自治區(qū)喀什第二中學(xué)高三階段練習(xí)）(多選)如圖1所示，光滑水平面上靜置一個(gè)薄長木板，長木板上表面粗糙，其質(zhì)量為M，t=0時(shí)刻質(zhì)量為m的物塊以水平速度v滑上長木板，此后木板與物塊運(yùn)動(dòng)的v?t圖像如圖2所示，重力加速度g取10m/s2A．M=2m B．0-2s內(nèi)物塊的位移為10mC．木板與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 D．木板的長度為8m【答案】ABD【解析】AC．木塊在木板上運(yùn)動(dòng)過程中，在水平方向上只受到木板給的滑動(dòng)摩擦力，故μmg而v-t圖像的斜率表示加速度，故a1=7?3對木板受力分析可知μmg由上可知M=B．由題可知，有初速度得圖像為小物塊，v-t圖像的面積代表位移，則xB正確；D．圖中可知物塊和木板最終分離，兩者v-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積之差等于木板的長度，則L=18．如圖所示，質(zhì)量m=10kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=4.5m/s的水平速度滑上靜止在地面上的長為L的長木板，木板質(zhì)量為M=20kg（1）物塊剛滑上木板時(shí)，物塊和木板的加速度大小分別為多少？（2）木板的長度L？【答案】（1）4m/s2；0.5m/s2；（2）2.25m【解析】對物塊受力分析知物塊做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為a1則由牛頓第二定律可得μ1mg＝對木板受力分析，設(shè)木板加速度大小為a2，由牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)解得a（2）設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1二者共速，則有v0?設(shè)共速時(shí)的速度大小為v1，則有v1＝t1時(shí)間內(nèi)物塊的位移為x1＝木板的位移為x2＝v所以木板的長度為L9．（2022·安徽省定遠(yuǎn)縣第三中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg的長木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）初始時(shí)刻，A、B分別以v0=2.0m/s向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A恰好沒有滑離B板。已知A（1）A、B相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA和a（2）A相對地面速度為零時(shí)，B相對地面的運(yùn)動(dòng)速度vB（3）木板B的長度l?！敬鸢浮浚?）4.0m/s2，方向水平向右；1.0m/s2【解析】（1）A、B分別受到大小為μmg的摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律對A有μmg=m則代入數(shù)據(jù)可得aA=4.對B有μmg=M則代入數(shù)據(jù)可得aB=（2）開始階段A相對地面向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)到速度為零時(shí)所用時(shí)間為t1，則代入數(shù)據(jù)解得tB相對地面向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)B板的運(yùn)動(dòng)速度為v（3）A先相對地面向左勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零，后相對地面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小仍為aA=4.0m/s2，B板向右一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為aB=1設(shè)由A速度為零至速度相等所用時(shí)間為t2，則aAt共同速度v=從開始到A、B速度相等的全過程，A向左運(yùn)動(dòng)的位移xB向右運(yùn)動(dòng)的位移x故B板的長度l=10．如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的木板B靜止在粗糙的水平面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1，木板長為L，距離木板右邊s處有一擋板，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=3kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A，以初速度v0=5m/s滑上木板，小木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2，取g=10m/s2。求：（1）假設(shè)s足夠大，且A沒有從B上滑下來，請問B板至少要多長；（2）要使木板不撞擋板，則擋板距離木板右邊的距離s至少要多長?！敬鸢浮浚?）5m；（2）1.5m【解析】（1）對木塊A由牛頓第二定律得?解得a對木板B由牛頓第二定律得μ1mg?μ設(shè)經(jīng)過時(shí)間t后A、B達(dá)到共同速度v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v=解得v=1m/s，t時(shí)間段內(nèi)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得A、B的位移分別為x所以B板至少長L=x1?當(dāng)A、B相對靜止后，以共同的加速度向前減速。牛頓第二定律得?μ2m+M設(shè)木板B加速和減速通過的位移分別為x2、x3，則加速過程有x減速過程有2要使木板不撞擋板，則擋板距離木板右邊的距離s至少為s=x2+如圖，兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=5kg，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5；木板的質(zhì)量為（1）B與木板相對靜止時(shí)，木板的速度；（2）A、B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之的距離?！敬鸢浮浚?）2m/s【解析】（1）剛滑上滑塊對A、B的受力分析如圖所示此時(shí)A、B的加速度分別為aA、af?ff解得a地面對木板的最大靜摩擦力為f對木板受力分析如圖所示木板的加速度為afB′?f經(jīng)過t1時(shí)間B和木板達(dá)到共同速度v1v解得t1=0.8（2）木板和物塊B共速時(shí)，A的速度為v2則在t1時(shí)間內(nèi)兩者的相對位移大小為物塊B與木板相對靜止后整體的加速度為a1根據(jù)牛頓第二定律?fm1?f則三者再經(jīng)t2時(shí)間達(dá)到共速v3v解得v3=1則在t2時(shí)間內(nèi)AB物體的相對位移大小為A、B相遇時(shí)，A與木板恰好相對靜止，可知初始時(shí)兩者的距離為x=12．如圖所示，水平地面上固定著傾角θ=37°的足夠長斜面。在質(zhì)量M=7kg的長方體型木板由靜止釋放的同時(shí)，一質(zhì)量m=1kg的小物塊以v0=8.0m/s的初速度，從木板的下端滑上木板。在小物塊上滑的過程中，木板恰好不往下滑，且小物塊到達(dá)木板上端時(shí)物塊速度恰好為零。已知物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25（1）木板的長度L；（2）木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2（3）物塊滑離木板時(shí)，物塊的速度大小v?！敬鸢浮浚?）L=4m；（2）μ2=【解析】（1）設(shè)物塊上滑過程中，加速度大小為a，取物塊為研究對象，做受力分析圖如圖正交分解后，可知G1x=mgsinθ由牛頓第二定律G1x+又由于木板恰好不往下滑，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，物塊到達(dá)木板上端時(shí)物塊速度恰好為零。則有0?v02=?2aL（2）物塊上滑過程中，木板恰好不下滑，取木板為研究對象，做受力分析圖如圖正交分解則有f1′=fG2x=Mgsinθ由共點(diǎn)力平衡可得G解得μ（3）當(dāng)物塊到達(dá)木板上端后，由于μ1對物塊由牛頓第二定律可知G1x?對木板由牛頓第二定律可知fμ物塊位移x木板位移x又有x物塊滑離木板時(shí)速度滿足v=a1t13．（2022·全國·高三專題練習(xí)）如圖，傾角為θ的斜面體C固定在水平地面上，一質(zhì)量m1=2kg的木板A以v0=3m/s初速度沿斜面勻速下滑，木板A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1。將一質(zhì)量m2=1(1)木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小μ1(2)滑塊B剛放在木板A上時(shí)，滑塊B的加速度大小a2及木板A的加速度大小a(3)滑塊B釋放時(shí)距木板下端的距離L?！敬鸢浮?1)μ1=221；(2)6m/s【解析】(1)開始木板A能夠勻速下滑，有m1gsin(2)剛放上滑塊B，對滑塊B分析由牛頓第二定律可得μ2m2對木扳A分析由牛頓第二定律可得μ解得a(3)設(shè)經(jīng)過t1時(shí)間，A與B共速v共，對A、B分別有v聯(lián)立可解得t1=1B相對A往后打滑s1，有解得s1=0.5m解得a對A分析，有μ解得a設(shè)再經(jīng)過t2時(shí)間，木板速度減為零，有解得t2=2s，此時(shí)滑塊B速度為v解得v2=6m/s，共速后B相對A再往前打滑s解得s2=6m14．（2021·甘肅省民樂縣第一中學(xué)高三階段練習(xí)）(多選)如圖所示，傾角θ=37°的斜面底端固定一個(gè)擋板P，質(zhì)量m=1kg的小物塊A與質(zhì)量M=4kg的木板B疊放在斜面上，A位于B的最上端且與擋板P相距L=8m。已知A與B、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.8和μ(1)求A、B釋放后，小物塊A與木板B的加速度大小；(2)若小物塊A與擋板恰好不相碰，求木板B的長度l0【答案】(1)2m/s2，2【解析】（1）釋放木板B與物塊A，它們一起加速下滑，以木板B與物塊A整體為研究對象，設(shè)其加速度大小為a1，由牛頓第二定律，有解得a此時(shí)A受到的摩擦力為mg解得F即A、B釋放時(shí)，物塊A與木板B的加速度大小相同，均為2（2）在木板B與擋板未碰前，A和B相對靜止，以相同的加速度一起向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，木板B與擋板P相碰后立即靜止，A開始勻減速下滑，根據(jù)題意，物塊A到達(dá)擋板時(shí)的速度恰好為0，設(shè)木板B與擋板P碰撞瞬間速度為v則有v設(shè)木板B靜止后，物塊A減速下滑時(shí)的加速度大小為a2由牛頓第二定律，有μ由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有0聯(lián)立以上各式，解得l考點(diǎn)三受到拉力作用的板塊模型水平地面粗糙時(shí)，水平力F作用下板和地面之間是否會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的判斷方法：1）力F作用到滑塊上時(shí)，滑塊對板的摩擦力是動(dòng)力，地面對板的摩擦力是阻力。如果滑塊對板的最大靜摩擦力小于地面對板的最大靜摩擦力，對板受力分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)無論F多大，板和地面之間都不會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。如果滑塊對板的最大靜摩擦力大于地面對板的最大靜摩擦力，以滑塊和板整體為研究對象，通過受力分析會(huì)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)F小于或等于地面對板的最大靜摩擦力時(shí)，滑塊和板均處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)F大于地面對板的最大靜摩擦力時(shí)，板和地面之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。2）力F作用到板上時(shí)，以滑塊和板整體為研究對象，通過受力分析會(huì)發(fā)現(xiàn)：如果F小于或等于地面對板的最大靜摩擦力，滑塊和板均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果F大于地面對板的最大靜摩擦力，板和地面之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。2.判斷水平拉力F作用下滑塊和板之間是否有相對運(yùn)動(dòng)的兩種方法：方法一：先假設(shè)滑塊和板之間無相對滑動(dòng)，用整體法算出共同的加速度a，再用隔離法算出沒有受到力F作用的一方以加速度a運(yùn)動(dòng)“所需要”的摩擦力f（摩擦力f是其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力）；比較f與兩者間最大靜摩擦力fmax的關(guān)系，若f>fmax，則最大靜摩擦力fmax不能產(chǎn)生兩者共同的加速度，因而發(fā)生相對滑動(dòng)，若f≤fmax則兩者不會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng)。方法二：若板和地面之間可以發(fā)生相對滑動(dòng)，當(dāng)滑塊和板之間的靜摩擦力剛好等于最大靜摩擦力時(shí)，所加的拉力即是兩者保持相對靜止的最大拉力Fmax，利用整體法和隔離法算出相對靜止的最大拉力Fmax，若拉力小于或等于Fmax則兩者保持相對靜止，若拉力大于Fmax則兩者發(fā)生相對滑動(dòng)。具體計(jì)算如下（以拉力作用到滑塊上為例）：如圖，當(dāng)AB保持相對靜止但就要發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，AB間的靜摩擦力為最大靜摩擦力，此時(shí)AB的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同。設(shè)A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M,AB間的最大靜摩擦力為f1，B和地面間的最大靜摩擦力為f2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。對AB:Fmax一f2=（m+M）aeq\o\ac(○,1)對A:Fmax一f1=maeq\o\ac(○,2)兩式聯(lián)立可得：Fmax=m+MMf1重要提醒：根據(jù)以上第eq\o\ac(○,2)式可以得到Fmax=f1+ma，所以拉力必須大于（f1+ma）時(shí)AB才會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。3.水平地面粗糙，當(dāng)拉力F作用到滑塊上時(shí)，如果板和地面之間可以發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，在F由零逐漸增大的過程中，滑塊和板分別如何運(yùn)動(dòng)？在拉力F小于等于板和地面之間最大靜摩擦力的過程中兩者均保持靜止，拉力F大于板和地面之間的最大靜摩擦力后，兩者保持相對靜止以共同的加速度做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力F大于兩者相對靜止的最大拉力后發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，在此后的運(yùn)動(dòng)過程中板的加速度保持不變（這個(gè)加速度也是板的最大加速度），滑塊的加速度隨著F的增大繼續(xù)增大。(多選)如圖所示，一長木板放在光滑水平面上，靠近木板的左端有一個(gè)小物塊，開始時(shí)二者均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板與小物塊的質(zhì)量均為m，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g。現(xiàn)用水平向右的拉力F作用在小物塊上，當(dāng)F逐漸增大時(shí)，以下說法正確的是（）A．當(dāng)F=2μmg時(shí)木板將要與地面產(chǎn)生相對滑動(dòng)B．當(dāng)F=2μmg時(shí)小物塊將要與木板產(chǎn)生相對滑動(dòng)C．當(dāng)F=μmg時(shí)木板的加速度大小為μgD．木板的最大加速度為μg【答案】BD【解析】A．水平面光滑，有力F時(shí)，木板與地面產(chǎn)生相對滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BD．小物塊將要與木板產(chǎn)生相對滑動(dòng)時(shí)，物塊與木板間靜摩擦力最大，對整體有F=2ma對木板有μmg=ma則a=μgF=2μmg故BD正確；C．當(dāng)F=μmg時(shí)，木板與物體一道向右運(yùn)動(dòng)，對整體有a′=16．（2022·海南·一模）(多選)如圖所示，在光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量M=2kg的木板，木板上靜止放置一質(zhì)量m=1kg的物體，物體與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2?，F(xiàn)用水平恒力F拉物體m，下列關(guān)于拉力FA．F=1N時(shí)a=1m/s2 B．C．F=3N時(shí)a=1.5m/s2【答案】BD【解析】C．當(dāng)物體和木板剛要相對滑動(dòng)時(shí)，M的加速度最大a此時(shí)二者加速度可認(rèn)為相等，對整體F=故C錯(cuò)誤；AB．當(dāng)F小于3N時(shí)，物體和木板相對靜止一起向右加速，對二者組成的整體，當(dāng)F=1N時(shí)a當(dāng)F=2N時(shí)a2當(dāng)F超過3N時(shí)，物體和木板相對滑動(dòng)，當(dāng)F=4N時(shí)，對物體a317．(多選)A、B兩物體質(zhì)量均為m=1kg，靜止疊放在光滑的水平地面上，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g=10m/A．只有當(dāng)F>2NB．當(dāng)F=3N時(shí)，B的加速度大小為C．當(dāng)F>4ND．當(dāng)F=5N時(shí)，A的加速度大小為【答案】CD【解析】A．地面光滑，地面對B沒有摩擦力，即只要F≠0，物體B就會(huì)運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；C．當(dāng)A、B之間的摩擦力恰好達(dá)到最大靜摩擦?xí)r，此時(shí)A、B的共同加速度為a，對A物體而言f對于A、B組成的整體而言F=2ma解得F=4即當(dāng)F>4NB．因?yàn)镕=3此時(shí)A、B具有共同的加速度，設(shè)此時(shí)的加速度為a1根據(jù)牛頓第二定律可得F=2m解得a1D．因?yàn)镕=5A、B發(fā)生相互滑動(dòng)，A、B之間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，此時(shí)A的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律可得解得a218.（2021·全國乙卷）(多選)水平地面上有一質(zhì)量為m1的長木板，木板的左端上有一質(zhì)量為m2的物塊，如圖(a)所示．用水平向右的拉力F作用在物塊上，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示，其中F1、F2分別為t1、t2時(shí)刻F的大小．木板的加速度a1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(c)所示．已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2.假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為g.則()A．F1＝μ1m1gB．F2＝m2m1+mC.μ2>m1+D．在0～t2時(shí)間段物塊與木板加速度相等【答案】BCD【解析】結(jié)合題圖可知在0～t1時(shí)間內(nèi)，物塊與木板之間摩擦力為靜摩擦力，物塊與木板均靜止，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，物塊與木板之間摩擦力為靜摩擦力，物塊與木板一起滑動(dòng)，選項(xiàng)D正確；把物塊和木板看成整體，在t1時(shí)刻，由牛頓第二定律有F1－μ1(m1＋m2)g＝0，解得F1＝μ1(m1＋m2)g，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t2時(shí)間后，物塊相對于木板滑動(dòng)，木板所受的滑動(dòng)摩擦力為恒力，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)t2時(shí)刻木板的加速度為a，在t2時(shí)刻，對木板由牛頓第二定律有μ2m2g－μ1(m1＋m2)g＝m1a>0，顯然μ2>m1+m2m2μ1，選項(xiàng)C正確；t2時(shí)刻，對物塊由牛頓第二定律有F2－μ2m2g＝m2a，聯(lián)立解得F2＝m2m119．（2022·遼寧·模擬預(yù)測）(多選)如圖所示，質(zhì)量m1=2kg、長度L=5m的木板A靜止在水平面上，木板A的上表面與水平面平行。某時(shí)刻一質(zhì)量m2=3kg的木塊B以初速度v0=6m/s從左端滑上木板A的上表面，同時(shí)對木板A施加一個(gè)水平向右的力F=3NA．木塊B在木板A上滑動(dòng)時(shí)木板A的加速度大小為1B．木塊B從滑上木板A到兩者相對靜止所需的時(shí)間為1.5sC．木板A與木塊B相對靜止時(shí)共同的加速度大小為0.4D．木板A運(yùn)動(dòng)的總位移為12m【答案】BC【解析】木塊B在木板A上相對滑動(dòng)時(shí)，對木板A由牛頓第二定律可得F+解得aAB．對木塊B由牛頓第二定律可得μ解得a設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，物體B與木板A達(dá)到共速，則v解得t=1.5sC．木板A與木塊B相對靜止前木板A的位移x木板A與木塊B相對靜止時(shí)的速度v木板A與木塊B相對靜止后整體開始做減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得F?解得a共D．木板A與木塊B相對靜止后到停下時(shí)木板A的位移x所以木板A運(yùn)動(dòng)的總位移x=x故選BC。20．(多選)如圖所示，一質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平面上，物體B受沿斜面向上的力F作用沿斜面勻速上滑，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，μ<tanθ，重力加速度為g，且質(zhì)量均為m，則（）A．A、B保持相對靜止B．地面對斜面體的摩擦力等于mg(C．地面受到的壓力等于（M+2m）gD．B與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為F?mg【答案】BD【解析】A．設(shè)A的加速度為a，對A受力分析有mg又由μ<則mg則物塊A會(huì)加速下滑，A、B不能保持相對靜止，故A錯(cuò)誤；BC．對B受力分析，因?yàn)锽勻速沿斜面上滑，有F=mg對斜面受力分析，如圖所示，有水平方向f豎直方向N聯(lián)立解得Nf′根據(jù)牛頓第三定律，知斜面對地面的壓力為N故B正確，C錯(cuò)誤；D．設(shè)物體B與斜面體間摩擦因數(shù)為μ'f=μ而B與斜面間摩擦力大小f=F?mg解得μ′=21．（2022·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖，一傾角為α=37°的光滑足夠長的固定斜面上放有質(zhì)量M=0.12kg的足夠長木板；一木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于木板上，木塊與木板間有摩擦。初始時(shí)木塊與木板上端相距L=1.6m。木塊與木板同時(shí)由靜止開始下滑，木塊下滑距離x1=0.75m后受到平行斜面向上的作用力其大小為F=kv1（v1為木塊運(yùn)動(dòng)速度），木塊以v1做勻速運(yùn)動(dòng)，直至木板再向下運(yùn)動(dòng)L時(shí)將平行斜面向上的作用力由作用在木塊上改為作用于木板上，木板以v2的速度勻速運(yùn)動(dòng)，作用力F=kA．木板勻速運(yùn)動(dòng)速度v2B．木塊的質(zhì)量為0.04kgC．木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25D．木板勻速運(yùn)動(dòng)的距離為1.11m【答案】ABD【解析】ABC．分析木板和木塊下滑x1過程，根據(jù)牛頓第二定律則有解得a根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式則有v解得v木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對木塊mg對木板Mg由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v木板勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)Mg聯(lián)立可解得v2=5m/sa2故AB正確，C錯(cuò)誤；D．木板勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對木塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律則有mg解得a木塊加速過程v解得t=故木板勻速運(yùn)動(dòng)的距離x2=22.（2019·全國Ⅲ卷·T20）(多選)如圖（a），物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平．t=0時(shí)，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時(shí)撤去外力．細(xì)繩對物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖（c）所示．木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s2．由題給數(shù)據(jù)可以得出A.木板的質(zhì)量為1kgB.2s~4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC.0~2s內(nèi)，力F的大小保持不變D.物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2【答案】AB【解析】結(jié)合兩圖像可判斷出0-2s物塊和木板還未發(fā)生相對滑動(dòng)，它們之間的摩擦力為靜摩擦力，此過程力F等于f，故F在此過程中是變力，即C錯(cuò)誤；2-5s內(nèi)木板與物塊發(fā)生相對滑動(dòng)，摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，對2-4s和4-5s列運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，可解出質(zhì)量m為1kg，2-4s內(nèi)的力F為0.4N，故A、B正確；由于不知道物塊的質(zhì)量，所以無法計(jì)算它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,故D錯(cuò)誤.23．（2022·貴州·貴陽一中高三階段練習(xí)）(多選)如圖甲所示，長為L=2m、質(zhì)量為M=1kg的木板靜止于光滑的水平桌面上。開始時(shí)，一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊置于木板左端，木塊另一端被水平繩子拴接并系于豎直墻上。水平外力F作用在木板上，水平外力F、木板的速度v隨時(shí)間A．0~2s內(nèi)繩對木塊的拉力逐漸增大B．2s~3s木板受到的摩擦力恒為4NC．木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2D．要使木板從木塊下抽出，2s后F至少作用時(shí)間1s【答案】AD【解析】A．0～2s內(nèi)，木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，木板與木塊間的摩擦力為靜摩擦力，繩子拉力大小等于FB．對木板做受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得F?由丙圖可知a=2解得f滑動(dòng)C．木塊與木板間的動(dòng)摩擦力為2N，但木塊的質(zhì)量mgD．2s后在恒力F=4N的作用下，物塊的加速度為2m/s2，恒力F作用一段時(shí)間后撤去，木板做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小也恰好為則恒力F作用時(shí)間恰好為1s即可，D正確。24．（2022·安徽·模擬預(yù)測）(多選)水平地面上有一質(zhì)量為m2的長木板，木板的右端上方有一質(zhì)量為m1的物塊，如圖1所示。用水平向右的拉力F作用在長木板上，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2所示，其中F1、F2分別為t1、t2時(shí)刻F的大小。物塊受到的摩擦力f1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為g。則（）F1=μ2m2g