滑板-滑塊模型專題

1、 （滑板-滑塊模型專題）2015.111、（2011天津第2題）如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力A方向向左，大小不變 B方向向左，逐漸減小C方向向右，大小不變 D方向向右，逐漸減小2、如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦?，F(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為 （ ）A物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D木板和物塊的

2、速度都逐漸變小，直到為零3、(新課標(biāo)理綜第21題).如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt（k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是（）4、如圖所示,A、B 兩物塊的質(zhì)量分別為 2 m 和 m, 靜止疊放在水平地面上. A、B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,B 與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5. 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為 g. 現(xiàn)對(duì) A 施加一水平拉力 F,則( ) A 當(dāng) F < 2 mg 時(shí),A、B 都相

3、對(duì)地面靜止B當(dāng) F =5mg /2 時(shí), A 的加速度為g /3C當(dāng) F > 3 mg 時(shí),A 相對(duì) B 滑動(dòng)D無論 F 為何值,B 的加速度不會(huì)超過0.5g5.一質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑的水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的滑塊（可以視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度V0=5m/s從木板左端滑上木板，二者之間的摩擦因數(shù)為µ=0.4,經(jīng)過一段時(shí)間的相互作用，木塊恰好不從木板上滑落，求木板長(zhǎng)度為多少？6. 如圖所示，質(zhì)量M=0.2kg的長(zhǎng)木板靜止在水平面上，長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.1.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊以v0=1.2m/s的速度滑上長(zhǎng)板的左端，小滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)

4、摩擦因數(shù)1=0.4.滑塊最終沒有滑離長(zhǎng)木板，求滑塊在開始滑上長(zhǎng)木板到最后靜止下來的過程中，滑塊滑行的距離是多少?(以地面為參考系，g=10m/s2)?7如圖所示，m=40kg的木板在無摩擦的地板上，木板上又放m=10kg的石塊，石塊與木板間的動(dòng)摩擦因素=0.6。試問：（1）當(dāng)水平力F=50N時(shí)，石塊與木板間有無相對(duì)滑動(dòng)？（2）當(dāng)水平力F=100N時(shí)，石塊與木板間有無相對(duì)滑動(dòng)？（g=10m/s）此時(shí)m的加速度為多大？8. 如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板放置在光滑的水平面上，其左端放置著一質(zhì)量為m=2kg的滑塊(視作質(zhì)點(diǎn))，某時(shí)刻起同時(shí)給二者施以反向的力，如圖，已知F1=6N，F(xiàn)2=3N，適時(shí)撤

5、去兩力，使得最終滑塊剛好可到達(dá)木板右端，且二者同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，已知力F2在t2=2s時(shí)撤去，板長(zhǎng)為S=4.5m，g=10m/s2，求：(1) 力F1的作用時(shí)間t1(2) 二者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)(3) t2=2s時(shí)滑塊m的速度大小9.如圖所示，固定在地面上的光滑圓弧面與車C的上表面平滑相接，在圓弧面上有一個(gè)滑塊A，其質(zhì)量為mA=2kg，在距車的水平面高h(yuǎn)=1.25m處由靜止下滑，車C的質(zhì)量為mC=6kg，在車C的左端有一個(gè)質(zhì)量mB=2kg的滑塊B，滑塊A與B均可看作質(zhì)點(diǎn)，滑塊A與B碰撞后粘合一起共同運(yùn)動(dòng)，最終沒有從車C上滑出，已知滑塊A和B與車C的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，車C與水平地面的摩擦忽略不計(jì)取g=

6、10m/s2求：（1）滑塊A滑到圓弧面末端時(shí)的速度大?。?）滑塊A與B碰撞后瞬間的共同速度的大小（3）車C的最短長(zhǎng)度10. 如圖所示,質(zhì)量為M=1kg的平板車左端放有質(zhì)量為m=2kg的物塊(看成質(zhì)點(diǎn)),物塊與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5.開始時(shí)車和物塊以v0=6m/s的速度向右在光滑水平面上前進(jìn),并使車與墻發(fā)生正碰,設(shè)碰撞時(shí)間及短,且碰撞后車的速率與碰前的相等,車身足夠長(zhǎng),使物塊不能與墻相碰,取g=10m/s2,求:(1)小車與墻第一次相碰以后小車所走的總路程.(2)為使物塊始終不會(huì)滑出平板車右端,平板車至少多長(zhǎng)?v0Mm參考答案1. 【解析】：考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律處理連接體問題的基本方法，簡(jiǎn)單題。

7、對(duì)于多個(gè)物體組成的物體系統(tǒng)，若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體具有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)優(yōu)先選取整體法分析，再采用隔離法求解。取A、B系統(tǒng)整體分析有，a=g，B與A具有共同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，取B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有：，物體B做速度方向向右的勻減速運(yùn)動(dòng)，故而加速度方向向左。所以正確答案是A。2. BC解析：對(duì)于物塊由于運(yùn)動(dòng)過過程中與木板存在相對(duì)滑動(dòng)，且始終相對(duì)木板向左運(yùn)動(dòng)，因此木板對(duì)物塊的摩擦力向右，所以物塊相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大，直至相對(duì)靜止而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B正確；對(duì)于木板由作用力與反作用力可知受到物塊給它的向左的摩擦力作用，則木板的速度不斷減小，直到二者相對(duì)靜止，而做直線運(yùn)動(dòng)，C正確；由于水平面光滑

8、，所以不會(huì)停止，D錯(cuò)誤。3.解析：主要考查摩擦力和牛頓第二定律。木塊和木板之間相對(duì)靜止時(shí)，所受的摩擦力為靜摩擦力。在達(dá)到最大靜摩擦力前，木塊和木板以相同加速度運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律。木塊和木板相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 恒定不變，。所以正確答案是A。4. BCD根據(jù)題意可知，B與地面間的最大靜摩擦力為：fBm，因此要使B能夠相對(duì)地面滑動(dòng)，A對(duì)B所施加的摩擦力至少為：fABfBm，A、B間的最大靜摩擦力為：fABm2mg，因此，根據(jù)牛頓第二定律可知當(dāng)滿足：，且fAB2mg，即F3mg時(shí)，A、B將一起向右加速滑動(dòng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)F3mg時(shí)，A、B將以不同的加速度向右滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有：F2mg2maA，

9、2mgmaB，解得：aAg，aB，故選項(xiàng)C、D正確；當(dāng)F時(shí)，aAaB，故選項(xiàng)B正確。5解：對(duì)m有： 對(duì)M有： 設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩者達(dá)相同速度，則有： 木塊恰好不滑離木板，有：解得：L=2.5m6.解：對(duì)m有： 對(duì)M有： 設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩者達(dá)相同速度，則有： 滑塊的位移：=0.16m達(dá)到共速后一起勻減速： 故7. 解析（1）當(dāng)F=50N時(shí)，假設(shè)m與m共同的加速度:a= m/s=1m/sm與m間有最大靜摩擦力F時(shí)，m最大加速度a= m/s=1.5 m/s因?yàn)閍< a，所以m與m相對(duì)靜止，二者一起以a=1 m/s運(yùn)動(dòng)。（2）當(dāng)F=100N時(shí)，假設(shè)m與m共同加速度:a=2m/sm與m間有最大靜摩擦力F

10、時(shí)，m最大加速度 a= m/s=1.5 m/s 因?yàn)閍> a，所以m與m相對(duì)滑動(dòng)。此時(shí)m的加速度:a=4 m/s8. (1)以向右為正，對(duì)整體的整個(gè)過程，由動(dòng)量定理得F1t1-F2t2=0代入數(shù)據(jù)得t1=1s(2)在t1時(shí)間內(nèi)，對(duì)m，由F合=ma得 F1-mg=mamm在t1時(shí)間內(nèi)的位移大小S1=amt12同理在t2時(shí)間內(nèi)，對(duì)M有 F2-mg=MaM M在t2時(shí)間內(nèi)的位移大小S2=aMt22整個(gè)過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能未增加，由功能關(guān)系得 F1S1+F2S2-mgs=0代入數(shù)據(jù)得=0.09 (3) 在t2=2s內(nèi)，m先加速后減速，撤去F1后，m的加速度大小為=0.09m/s2 所以

11、m在t2=2s時(shí)的速度=amt1-(t2-t1) 代入數(shù)據(jù)得=1.2m/s9. 解：（1）設(shè)滑塊A滑到圓弧未端時(shí)的速度大小為v1，由機(jī)械能守恒定律有 代入數(shù)據(jù)解得 （2）設(shè)A、B碰后瞬間的共同速度為v2，滑塊A與B碰撞瞬間與車C無關(guān)，滑塊A與B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 代入數(shù)據(jù)解得 （3）設(shè)車C的最短長(zhǎng)度為L(zhǎng)，滑塊A與B最終沒有從車C上滑出，三者最終速度相同設(shè)為v3 根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 根據(jù)能量守恒定律有 聯(lián)立式代入數(shù)據(jù)解得m 10. 解:(1)因?yàn)樾≤嚺c墻第一次相碰以后向左運(yùn)動(dòng)的過程中動(dòng)量守恒,取向右的方向?yàn)檎?得:mv-Mv=(M+m) v1 因?yàn)?mv>Mv ,所以v1>0,即系統(tǒng)的共同速度仍向右,因此還會(huì)與墻發(fā)生碰撞,這樣反復(fù)碰撞直至能量消耗殆盡.車與墻碰后,車跟物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),以車為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有:.設(shè)車與墻第n次碰撞后的速度為