動(dòng)力學(xué)中的板塊問題

1、動(dòng)力學(xué)中的板塊問題一、板塊模型中的臨界問題題型特點(diǎn)：（1）構(gòu)成：板M、塊m,外力F（作用于板或作用于塊）逐漸增大，板塊間必粗糙（動(dòng)摩擦因數(shù)已知，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），板與地面間光滑或粗糙（2）解題思路：尋找即將發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)假設(shè)F尚不夠大，板塊還能以一個(gè)整體一起運(yùn)動(dòng)，對整體應(yīng)用牛頓第二定律列方程再隔離（隔離原則：F若作用于板，隔離塊；F若作用于塊，隔離板）板或塊，對其應(yīng)用牛頓第二定律列方程F增大，整體加速度a增大，個(gè)體加速度隨之增大，需要的靜摩擦力也增大。但F可以不斷增大，靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力后不再增大，此時(shí)最大靜摩擦力作用下個(gè)體的最大加速度就是板與塊還能保持一個(gè)整體的最大

2、加速度1. 如圖所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上，A、B的質(zhì)量分別為mA=6kg、mB=2kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)p=0.2,開始時(shí)F=10N,此后逐漸增加，在增大到45N的過程中，貝比）A. 當(dāng)拉力FV12N時(shí)，物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)B. 兩物體開始沒有相對運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過12N時(shí)開始相對滑動(dòng)C. 兩物體從受力開始就有相對運(yùn)動(dòng)D. 兩物體始終沒有相對運(yùn)動(dòng)AF777777777/7777777777777777777777777T2. 如圖所示，木塊A的質(zhì)量為m,木塊B的質(zhì)量為M,疊放在光滑的水平面上，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為|J，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)用

3、水平力F作用于A，則保持A、B相對靜止的條件是F不超過（）A. ymgB.yMgC.mg（l+磊）D.0g（1+吊3如圖甲所示，靜止在光滑水平面上的長木板B（長木板足夠長）的左端放置著靜止的小物塊A.某時(shí)刻，A受到水平向右的外力F作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，即F=kt，其中k為已知常數(shù).若A、B之間的最大靜摩擦力為Ff，且滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，mB=2mA.則下列圖像中，可以定性地描述長木板B運(yùn)動(dòng)的vt圖像4. 如圖所示，質(zhì)量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)p1=0.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的

4、動(dòng)摩擦因數(shù)p2=0.4,設(shè)木板足夠長，若對鐵塊施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力F,已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，取g=10m/s2，則下面四個(gè)圖中能正確反映鐵塊受到木板的摩擦力大小f隨力F大小變化的是（）kL>15.2014.江蘇高考（多選）如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m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)為切。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)對A施加一水平拉力F，貝9（）A. 當(dāng)F<2ymg時(shí)，A、B都相對地面靜止B. 當(dāng)F=|wmg時(shí)，A的加速度為3gC. 當(dāng)F>3ymg時(shí)，A相對B滑動(dòng)D. 無論

5、F為何值，B的加速度不會(huì)超過*g6. 如圖所示，將砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動(dòng)很小，幾乎觀察不到這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn).若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為2m和m,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為|J.重力加速度為g.要使紙板相對砝碼運(yùn)動(dòng)，所需拉力的大小至少應(yīng)為（）A.3pmgB.4pmgC.5pmgD.6pmg二、“奇形怪狀的板塊”中的臨界問題解題關(guān)鍵：抓住實(shí)質(zhì)，分辨出“板”是誰，“塊”是誰！弄清楚外力F是誰，f是誰！7. 2012江蘇高考如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M,夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不

6、滑動(dòng)，力F的最大值是（）8. 如圖所示，水平桌面光滑，A、B物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為|J（可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），A物體質(zhì)量為2m,B和C物體的質(zhì)量均為m,滑輪光滑，砝碼盤中可以任意加減砝碼.在保持A、B、C三個(gè)物體相對靜止共同向左運(yùn)動(dòng)的情況下，B、C間繩子所能達(dá)到的最大拉力是（）1A.-MmgB.MmgC.2pmgD3Mmg9. 一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量分別為mA=lkg和mB=2kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為M=0.2,水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示.（重力加速度g取10m/s2）則（）A. 若F=1N,則物塊、木板都靜止不動(dòng)B. 若F

7、=1.5N,則A物塊所受摩擦力大小為1.5NC. 若F=4N,則B物塊所受摩擦力大小為4ND. 若F=8N,則B物塊的加速度為1m/s210. 如圖所示，質(zhì)量M=1kg的木塊A靜止在水平地面上，在木塊的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg的鐵塊B（大小可忽略），鐵塊與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0.3,木塊長L=1m,用F=5N的水平恒力作用在鐵塊上，g取10m/s2。（1）若水平地面光滑，計(jì)算說明兩物塊間是否發(fā)生相對滑動(dòng)；（2）若木塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)“2=0.1，求鐵塊運(yùn)動(dòng)到木塊右端的時(shí)間。三、高考中板塊動(dòng)力學(xué)的綜合計(jì)算題（以下五道題規(guī)律相似，學(xué)生通過五道題不斷練習(xí)，要體會(huì)：（1）速度-時(shí)間圖像有助

8、于建立清晰的運(yùn)動(dòng)過程（2）兩線在相交前，也即板塊在共速前，摩擦力未發(fā)生突變，故兩物體加速度不變，直至兩線相交兩物體共速（3）共速瞬間需判斷接下來板塊以一個(gè)整體一起運(yùn)動(dòng)還是有各自有新的加速度而相對運(yùn)動(dòng)，然后畫出之后的圖像）1.（2013全國卷2）一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上取重力加速度的大小g=10m/s2,求：（1）物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停

9、止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對于木板的位移的大小.2.（2015全國卷1）長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，壁的距離為4.5m，如圖a所示，t=0時(shí)刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞（碰撞時(shí)間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板；已知碰撞后Is時(shí)間內(nèi)小物塊的v-t圖線如圖b所示，木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g=10m/s2。求:（1）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩1以及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩2；（2）木板的最小長度；（3）木板右端離墻壁的最終距離。3. （2015全國卷2）下暴雨時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生山體

10、滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害.某地有一傾角為=37。的山坡C,上面有一質(zhì)量為m的石板B,其上下表面與斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為m（可視為質(zhì)量不變的滑塊），在極短時(shí)間內(nèi)，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)p1減小為3/8，B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)p2減小為0.5，A、B開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；在第2s末,B的上表面突然變?yōu)楣饣琾2保持不變.已知A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，A離B下邊緣的距離L=27m，C足夠長，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.取重力加速度大小g=10m/s2.求：（1）在02s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大小（2）A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.端，兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為J1=0.5；木板的質(zhì)量為m=4kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為p2=0.1.某時(shí)刻A、B兩滑塊開始相向滑動(dòng)，初速度大小均為v0=3m/s.A、B相遇時(shí)，A與木板恰好相對靜止.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2求：（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)，兩者之間的距離.5. (2018湖北黃岡模擬)如圖所示，質(zhì)量m=lkg的長木板A放在水平地面上，在木板的最右端放一質(zhì)量也為m=1kg的物塊B.木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)|