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的質量m1 = 1.0 kg，a與水平地面之間的動摩擦因數1 = 0.04在a的右端有一個小物塊b（可視為質點）現(xiàn)猛擊a左側，使a瞬間獲得水平向右的速度0 = 2.0 m/sb的質量m2 = 1.0 kg，a與b之間的動摩擦因數2 = 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0、2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值（只要求出一個即可） bav0l圖192、（8分）如圖13所示，如圖所示，水平地面上一個質量m=4.0kg、長度l=2.0m的

2、木板，在f=8.0n的水平拉力作用下，以v0=2.0m/s的速度向右做勻速直線運動某時刻將質量m=1.0kg的物塊（物塊可視為質點）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和木板與地面間的動摩擦因數相等，求將物塊放在木板上后，經過多長時間木板停止運動 3.(2009春會考）（8分）如圖15所示，光滑水平面上有一塊木板，質量m = 1.0 kg，長度l = 1.0 m在木板的最左端有一個小滑塊（可視為質點），質量m = 1.0 kg小滑塊與木板之間的動摩擦因數 = 0.30

3、開始時它們都處于靜止狀態(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；mmf圖15（2）假設只改變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值（只要提出一種方案即可）.4.（2009夏）（8分）如圖15所示，水平桌面到地面的高度h = 0.8 m. 質量m = 0.2 kg的小物塊（可以看作質點）放在桌面a端. 現(xiàn)對小物塊施加一個f0.8 n的水平向右的恒力，小物塊從靜止開始運動. 當它經過桌面上的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

4、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1 = 0.2，在b、c間運動時與桌面間的動摩擦因數2 = 0.1. （1）求小物塊落地點與桌面c端的水平距離；fhabc圖15（2）某同學作出了如下判斷：若僅改變ab段的長度而保持bc段的長度不變，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的判斷是否正確.5.（2010春） 如圖14所示，光滑水平面上有一木板槽（兩側擋板厚度忽略不計），質量m=2.0kg，槽的長度l=2.0m，在木板槽的最左端有一個小滑塊（可視為質點），質量

5、m=1.0kg，小滑塊與木板槽之間的動摩擦因數. 開始時它們都處于靜止狀態(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。（1）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，經測定木板槽與水平面間的動摩擦因數=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，一個質量m = 2 kg的

6、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 = 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，求這個過程經歷的時間t；（2）甲同學說，只增大平板的質量m，可以縮短上述時間t；乙同學說，只減小平板的質量m，可以縮短上述時間t請你通過計算，判斷哪位同學的說法是正確的lmfl平板木塊圖177.（2011年夏）如圖17所示，光滑水平面上有一塊質量m=3.0kg，長度l=1.0m的長木板，它的右端有一個質量m=2.0kg的小物塊（可視為質點），小物塊與長木板之間的動摩擦因數=0.20小物塊與長木板都處于靜止狀態(tài)。從某時刻起對長木板施加一

7、個水平向右的恒力f，使小物塊將相對長木板滑動，經過時間t=1.0s，小物塊恰好滑到木板的中點。取重力加速度g=10m/s2（1）求恒力f的大??；（2）假設改變m、m、f中一個物理量的大小，使得經過時間t=1.0s，小物塊恰好滑到木板的左端。請你通過計算確定改變后的那個物理量的數值（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靜止在水平地面上，a的質量m1 = 1.0 kg，a與水平地面之間的動摩擦因數1 = 0.04小物塊b（可視為質點）以0 = 2.0 m/s的初速度滑上a的左端，b的質量m2 = 1.0 kg，a與b之間的動摩擦因數2 = 0.1

8、6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0、1、2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值（只要提出一種方案即可） ba0圖17l9.（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，質量m = 3.0 kg. 某時刻，一個小物塊（可視為質點）以0 = 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. 物塊的質量m = 1.0 kg，物塊與木板間的動摩擦因數 = 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

9、離；fmm0圖19（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值(只要提出一種方案即可)10(8分)如圖19所示，光滑水平面上放著一塊長木板，木板處于靜止狀態(tài)，其長度l=16 m質量m=30 kg，質量m=10 kg的小物塊放在木板的最右端(小物塊可視為質點)，小 物塊與木板之間的動摩擦因數=010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小；(2)如果把木板從物塊下方抽出來，那么f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

10、示，一上表面光滑的木箱寬l1 m、高h3.2 m、質量m8 kg。木箱在水平向右的恒力f16n作用下，以速度v03m/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量m2 kg，速度也為3m/s的光滑小鐵塊（視為質點），重力加速度g取10 m/s2。求：（1）小鐵塊剛著地時與木箱右端的距離x；mhlv0mf圖16（2）若其它條件均不變，木箱寬至少為多長，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h0.80m的平臺上放置一質量m20.20kg、長l=0.375m的薄木板a。在a最右端放有可視為質點的小金屬塊b，其質量m10.50kg

11、。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都相等，其值m0.20。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?，F(xiàn)用水平力將木板向右加速抽出。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g10 m/s2，不計空氣阻力)求：（1） 小金屬塊b離開平臺時速度vb的大小；bxfahd圖17（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

12、上的恒力f的大小。 13.（2013東城南片模擬）如圖19所示，質量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量m = 1.0 kg的小滑塊（可視為質點），小滑塊與長木板之間的動摩擦因數= 0.10.現(xiàn)用水平恒力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： 撤去力f時小滑塊和長木板的速度各是多大； 運動中小滑塊距長木板左端的最遠距離.圖19f滑塊參考答案1.2.3. 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

13、受向左的摩擦力f = mg根據牛頓第二定律，小滑塊的加速度a1= 5.0 m/s2 設經過時間t后小滑塊離開木板。在這段時間內小滑塊的位移木板所受向右的摩擦力 f = f，向右做勻加速直線運動。根據牛頓第二定律，木板的加速度a2= 3.0 m/s2在時間t內木板的位移ffx2x1l由圖可知 l = x1 x2，解得 t = 1.0 s則小滑塊離開木板時的速度v = a1t = 5.0 m/s（2）小滑塊做勻加速直線運動的速度 木板做勻加速直線運動的速度任意時刻小滑塊與木板速度之比欲使小滑塊速度是木板速度的2倍，應滿足若只改變f，則f = 9 n若只改變m，則m = 1.2 kg若只改變，則 =

14、 0.27 若只改變m，則m = 0.93 kg4. 5. 解：（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，增根據牛頓第二定律，木板槽的加速度設經過時間t后小滑塊滑到木板槽中點，在這段時間內木板槽的位移小滑塊因受向左的摩擦力，將向左做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律，小滑塊的加速度在時間t內木板的位移由圖可知 解得 則小滑塊滑到木板槽中點時的速度（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，所以當木板槽與水平面間有摩擦時，要求木板槽的加速度也不變，即若只改變f，則f=11.5n；若只改變m，則m=1.67kg；

15、若只改變m，則m=0.40kg.6. 解：n1mgff1mgf2nn2（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f1=n1=mg =0.402.010 n =8.0n 根據牛頓第三定律, 有 f1= f2, n1= n2 根據牛頓第二定律, 木塊的加速度a1=m/s2 = 2.0m/s2平板的加速度a2=m/s2 = 1.6m/s2設經過t ，木塊恰好與擋板相撞，則l=解得 t2s（2）根據（1）可以求得時間t 如果只改變平板的質量m，從上式可知，當m增大時，時間t減小，所以甲同學說法正確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

16、線運動，沒小物塊加速度的大小為a1.對小物塊 f = mg = ma1即 a1 = 2.0m/s2x1x2mmmm木板做勻加速直線運動，沒木反加速度 的大小為a2.在t=1.0s內，小物塊向右運動的距離為 木板向右運動的為 依據題意 x2-x1= 解得 a2 = 3.0m/s2對木板 f -mg = ma2 得 f = 13n 小物塊做勻加速直線運動的加速度= 2.0m/s2 經過時間t，小物塊向右運動的距離為 木板向右運動的距離為欲使經過時間t = 1.0s，小物塊恰好滑到木板的左端，要求 即 則m、m、f滿足關系 f = 4m + 2m 若只改變f，則f= 16n；若只改變m，則m=2.2

17、5kg；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所示ff2ff1ff2ab答圖其中a受地面的摩擦力的大小ff1 = 1 ( m1+ m2) ga、b之間摩擦力的大小ff2 = 2 m2 g以初速度0的方向為正方向a的加速度 b的加速度 由于a1 0，所以a會相對地面滑動，經時間t，a的速度 a的位移 b的速度 b的位移 當1=2 時，b相對a靜止，解得 x2x1= 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1=2時，有x2x1 = l解得 （i）只改變0，則 m/s = 2.2 m/s；（ii）

18、只改變1，則1 = 0.06 ；（iii）只改變2，則2 = 0.14 . 4分4分9. 解：（1）小物塊先向左做勻減速直線運動，設小物塊加速度的大小為a1對小物塊，根據牛頓第二定律得f = mg = ma1a1 = 3.0 m/s2 經時間 t1=1.0 s，速度減為零.位移大小 = 1.5 m之后，小物塊向右做勻加速直線運動，設經時間t2與木板相對靜止，此時它們的速度大小為，物塊向右運動的位移大小為x2.，答圖2ff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，設木板的加速度大小為a2根據牛頓第二定律得 f- mg = ma2 = 1.0 m/s2 木板的位移大小 可解

19、得 t2 = 0.50 s，m，m答圖3x1x2x3x物塊相對木板滑動的最大距離 = 2.25 m（2）若物塊速度減為零時恰好到達木板的左端，則 =f、m、m滿足關系 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 kg10.11. 解：（1）未放小鐵塊，木箱受到的摩擦力為f1 ，有ff1 ， f1mg 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 ff2ma 聯(lián)立得 a 0.5m/s2 （1分） 設小鐵塊經過t1從木箱右端滑落，有 （1分） 小鐵塊滑落時，木箱的速度v1 ，則 v1v0a t1 （1分）小鐵塊滑落后，木箱在f作用下以速度v1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 （1分）聯(lián)立得x 0.8m （1分）（2）小鐵塊在水平方向的