2019年高考物理一轮复习 专题3.6 滑块板块问题千题精练.doc

专题3.6 滑块板块问题一选择题1. 如左图所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板上最右端。现将一个水平向右力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动。滑块、长木板的速度图象如右图所示，己知物块与木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是A. t=10s时长木板P停下来B. 长木板P的长度至少是7.5mC. 长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.075D.滑块Q在长木板P上滑行的距离是12m【参考答案】BCD中，由牛顿第二定律得：，解析，这段时间，所以，t3=12s时长木板P停下来，6s后滑块Q在长板P上滑行的距离：，滑块Q在长木板P上滑行的距离是，故D正确；2 2016安徽六校教育研究会联考)如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，t0时，车开始沿水平面做直线运动，其vt图象如图乙所示。g取10 m/s2，平板车足够长，则物块运动的vt图象为()【参考答案】C3.(多选)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2。下列说法正确的是()A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC.当F2(mM)g时，木板便会开始运动D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动【参考答案】AD4.（安徽省铜陵市第一中学2016届高三5月教学质量检测理科综合试题）如图甲所示，光滑的水平地面上放有一质量为M、长为的木板。从时刻开始，质量为的物块以初速度从左侧滑上木板，同时在木板上施以水平向右的恒力，已知开始运动后内两物体的图线如图乙所示，物块可视为质点，下列说法正确的是（ ）A、木板的质量B、物块与木板间的动摩擦因数为C、时，木板的加速度为D、时，木板的速度为【参考答案】BD【名师解析】在开始运动后内，物体向右减速运动，木板向右加速运动，对物体，由牛顿第二定律，mg=ma1，由速度图像可知，a1=1m/s2，联立解得：=0.1.选项B正确。对木板，由牛顿第二定律，F+mg=Ma2，由速度图像可知，a2=4m/s2，联立解得：M=2kg，选项A错误。经过时间t，两者达到共同速度，则v0- a1t= a2t，解得：t=1.2s。共同速度v= a2t=4.8m/s。此时物体的相对位移为： 说明物体未脱离木板，当两者达到共同速度后，假设两者相对静止一起加速，由牛顿第二定律可得：，代入数据解得：，对物体由牛顿第二定律可得：，所以物体相对木板还是要相对滑动，对木板由牛顿第二定律可得：，代入数据解得：，时，木板的速度为，故选项C错误D正确。考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；物体的弹性和弹力【名师点睛】本题考查图象的应用；图象题是高考的热点问题，关键从图象中获取信息，能够通过图象得出物体的运动规律。5.（福建省厦门市2016届高三第二次质量检查理科综合试题）放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成，且表面粗糙程度一样，现随长木板以速度v向右做匀速直线运动，如图所示。某时刻木板突然停止运动，已知mAmB，下列说法正确的是A若木板光滑，由于A的惯性较大，所以A、B一定会相撞B若木板粗糙，由于A的动能较大，所以A、B一定会相撞C若木板粗糙，由于A的所受的摩擦力较大，所以A比B先停下来。D不论木板是否光滑，A、B间的相对距离保持不变【参考答案】D考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】分木板光滑和粗糙两种情况进行讨论，若光滑，则AB两个木块将以原来的速度做匀速运动；若粗糙，根据牛顿第二定律求出加速度，比较两物块速度之间的关系即可求解。6.（2016福建名校联考）如图3所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态若长木板ab与地面间的动摩擦因数为1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 ( )A1Mg B1(mM)g C2mg D1Mg2mg【参照答案】C7如图所示，水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌，每一张的质量均为m用一手指以竖直向下的力压第1 张牌，并以一定速度向右移动手指，确保手指与第1 张牌之间有相对滑动设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第l 张牌之间的动摩擦因数为，牌间的动摩擦因数均为，第54 张牌与桌面间的动摩擦因数为，且有则下列说法正确的是( )A第l 张和第2张牌一定保持相对静止B第54 张牌受到水平桌面的摩擦力向右C第2 张牌到第53 张牌之间不可能发生相对滑动D第2 张牌到第53 张牌之间可能发生相对滑动【参考答案】C【名师解析】试题分析：A、若手指与第1张牌的摩擦力大于1与2间的摩擦力，则二者发生相对滑动故A错误B、对53张牌（除第1张牌外）研究，处于静止状态，水平方向受到第1张牌的滑动摩擦力，方向与手指的运动方向相同，则根据平衡条件可知：第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反故B错误C、设每张的质量为m，动摩擦因数为对第2张分析，它对第3张牌的压力等于上面两张牌的重力，最大静摩擦力，而受到的第1张牌的滑动摩擦力为，则第2张牌与第3张牌之间不发生相对滑动同理，第3张到第54张牌也不发生相对滑动故C正确，D错误故选C.考点：本题考查了受力分析、力的平衡、静摩擦力与最大静摩擦力.二计算题1如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。已知木块的质量m1 kg，木板的质量M4 kg，长L2.5 m，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数0.2。现用水平恒力F20 N拉木板，g取10 m/s2。 (1)求木板加速度的大小；(2)要使木块能滑离木板，求水平恒力F作用的最短时间；(3)如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为10.3，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变，只将水平恒力增加为30 N，则木块滑离木板需要多长时间？ (3)设木块的最大加速度为a木块，木板的最大加速度为a木板，则1mgma木块解得：a木块1g3 m/s2对木板：F11mg(Mm)gMa木板木板能从木块的下方抽出的条件：a木板a木块解得：F125 N。(4)木块的加速度a木块1g3 m/s2木板的加速度a木板4.25 m/s2木块滑离木板时，两者的位移关系为x木板x木块L，即a木板t2a木块t2L代入数据解得：t2 s。答案(1)2.5 m/s2(2)1 s(3)F25 N(4)2 s2.如图所示，物块A、木板B的质量均为m10 kg，不计A的大小，B板长L3 m。开始时A、B均静止。现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为10.3和20.1，g取10 m/s2。(1)若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度多大？(2)若把木板B放在光滑水平面上，让A仍以(1)问中的初速度从B的最左端开始运动，则A能否与B脱离？最终A和B的速度各是多大？【名师解析】(1)A在B上向右匀减速运动，加速度大小a11g3 m/s2木板B向右匀加速运动，加速度大小a21 m/s2由题意知，A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B最右端时和B速度相同，设为v，得时间关系：t位移关系：L解得v02 m/s。A的位移xA3 mB的位移xB1 m由xAxB2 m可知A没有与B脱离，最终A和B的速度相等，大小为 m/s。答案(1)2 m/s(2)没有脱离 m/s m/s3.如图所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板。从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图中的折线acd和bcd所示 ，a、b、c、d点的坐标为a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)。根据vt图象，(g取10 m/s2)，求： (1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达到相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小a；(2)物块质量m与长木板质量M之比；(3)物块相对长木板滑行的距离x。【名师解析】(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小为a1 m/s21.5 m/s2木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为a2 m/s21 m/s2达到相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a m/s20.5 m/s2。 (3)由vt图象知，物块在木板上相对滑行的距离x104 m20 m。答案(1)1.5 m/s21 m/s20.5 m/s2(2)32(3)20 m4.如图，可看作质点的小物块放在长木板正中间，已知长木板质量为M4 kg，长度为L2 m，小物块质量为m1 kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止。现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5 N时，两物体间才能产生相对滑动。设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g10 m/s2。 (1)求小物块和长木板间的动摩擦因数；(2)若一开始力F就作用在长木板上，且F12 N，则小物块经过多长时间从长木板上掉下？【名师解析】(1)设两物体间的最大静摩擦力为Ffm，当F2.5 N作用于小物块时，对整体，由牛顿第二定律有F(Mm)a对长木板，由牛顿第二定律有FfmMa联立可得Ffm2 N小物块在竖直方向上受力平衡，所受支持力FNmg，由摩擦力公式有Ffmmg，解得0.2。由匀变速直线运动规律，两物体在t时间内的位移分别为x1a1t2，x2a2t2小物块刚滑下长木板时x1x2L，联立解得t2 s。答案(1)0.2(2)2 s5.（湖北省沙市中学2016届高三下学期第四次半月考理科综合试题）（18分）一平板车，质量M=100，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=1.25m，一质量m=50kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1m，与车板间的动摩擦因数，如图所示，今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶距离，求物块落地时，地点到车尾的水平距离s（不计路面摩擦，g=10m/s2）【参考答案】1.625m小物块滑落时车速，小物块速度物块滑落后，车的加速度落地时间车运动的位移小物块平抛的水平位移物块落地时，落地点与车尾的水平位移为：考点：牛顿第二定律的综合应用6. (2016太原模拟)质量为3 kg的长木板A置于光滑的水平地面上，质量为2 kg的木板B(可视为质点)置于木板A的左端，在水平向右的力F作用下由静止开始运动，如图甲所示A、B运动的加速度随时间变化的图象如图乙所示(g取10 m/s2)求：(1)木板与木块之间的动摩擦因数(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(2)4 s末A、B的速度(3)若6 s末木板和木块刚好分离，则木板的长度为多少？【参考答案】(1)0.3(2)4 m/s(3)4 m (2)由图象知4 s末二者的速度等于图线与坐标轴包围的面积vat124 m/s4 m/s(3)4 s到6 s末t22 s木板A运动的位移xAvt2aAtxBvt2aBt木板的长度lxBxA4 m7.(14分)在倾角q=37的固定斜面上，放一质量是1kg的厚薄均匀的木板A，在A上放一质量是4kg的物块B，A与B间、A与斜面间的动摩擦因数分别是0.5和0.1，且它们的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，作用在B的向上拉力F平行斜面，如图10。Sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2。试求A、B都由静止开始所满足的下列三种需求：（1）当F=0时，A与B间摩擦力多大？（2）当F为什么范围时A、B都静止？（3）当F为什么范围时A、B一起向上运动？对于B 由牛顿第二定律得 410sin37-f1=4a1 （1分）解得 f1=3.2N 沿斜面向上 （1分）（f1=3.2Nfm1=0.5410cos37=16N， 再次说明A、B一起向下加速运动）（2）设f斜面是斜面对A的静摩擦力，则要A静止110sin37+f斜面=f1（1分） -4Nf斜面fm2=4N（1分） 2Nf110Nfm1=16N， 对A向上 对B向下（1分）要B静止，F=410sin37+f2（1分）所以，A、B 都静止时 26NF34N（1分）（3）设A、B一起沿斜面向上运动的加速度大小是a3，A与B间摩擦力大小是f3，向上沿斜面为正方向。对A、B 整体，由牛顿第二定律得 F-（510sin37+0.1510cos37）=5a3（1分） 对于B 由牛顿第二定律得 F-（410sin37+f3）=4a3（1分）因为f3fm1=16N（1分）（ 0a36m/s2）所以，A、B一起沿斜面加速度向上运动所需F是34NF64N（2分）