微專題14：牛頓運動定律應(yīng)用之板塊模型- 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

微專題12：牛頓運動定律應(yīng)用之板塊模型類型一、無外力作用下的板塊模型1．如圖，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中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．長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上，小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B，直到A、B的速度達(dá)到相同，此時A、B的速度為0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物塊A可視為質(zhì)點，它與長木板B的質(zhì)量相同，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25．求：(1)木塊與冰面的動摩擦因數(shù)；(2)小物塊相對于長木板滑行的距離；(3)為了保證小物塊不從木板的右端滑落，小物塊滑上長木板的初速度應(yīng)為多大？（取g=10m/s2）3．如圖所示，物塊A、木板B的質(zhì)量均為m＝10kg，不計A的大小，B板長L＝3m．開始時A、B均靜止．現(xiàn)使A以某一水平初速度從B的最左端開始運動．已知A與B、B與水平面之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.3和μ2＝0.1，g取10m/s2.(1)若物塊A剛好沒有從B上滑下來，則A的初速度是多大？(2)若把木板B放在光滑水平面上，讓A仍以(1)問中的初速度從B的最左端開始運動，則A能否與B脫離？最終A和B的速度各是多大？4．如圖所示，一個質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上，在其右端放一個質(zhì)量為m的小木塊A，，A、B間動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A開始向左運動，B開始向右運動，最后A不會滑離B，求：(1)A、B最后的速度大小和方向；(2)從地面上看，小木塊向左運動到離出發(fā)點最遠(yuǎn)的距離．5．一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖a所示．t＝0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運動，直至t＝1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)．碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板．已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的vt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取10m/s2.求：(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2；(2)木板的最小長度；(3)木板右端離墻壁的最終距離．類型二、有外力地面光滑下的板塊模型6．如圖示，A、B兩物疊放著置于水平地面上，質(zhì)量分別為和，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ，地面光滑，試求：(1)用水平外力F拉A，使A、B分離，求F的取值范圍；(2)用水平外力F拉B，使A、B分離，求F的取值范圍？7．(多選)如圖所示，在光滑的水平面上放置質(zhì)量為m0的木板，在木板的左端有一質(zhì)量為m的木塊，在木塊上施加一水平向右的恒力F，木塊與木板由靜止開始運動，經(jīng)過時間t分離．下列說法正確的是（）A．若僅增大木板的質(zhì)量m0，則時間t增大B．若僅增大木塊的質(zhì)量m，則時間t增大C．若僅增大恒力F，則時間t增大D．若僅增大木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，則時間t增大8．如圖所示，長木板靜止于光滑水平地面，滑塊疊放在木板右端，現(xiàn)對木板施加水平恒力，使它們向右運動．當(dāng)滑塊與木板分離時，滑塊相對地面的位移為x、速度為v.若只減小滑塊質(zhì)量，再次拉動木板，滑塊與木板分離時（）A．x變小，v變小B．x變大，v變大C．x變小，v變大D．x變大，v變小9．如圖所示，在光滑水平面上，一個小物塊放在靜止的小車上，物塊和小車間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2.現(xiàn)用水平恒力F拉動小車，關(guān)于物塊的加速度am和小車的加速度aM的大小，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列選項可能正確的是（）A．a(chǎn)m＝2m/s2，aM＝1m/s2B．a(chǎn)m＝1m/s2，aM＝2m/s2C．a(chǎn)m＝2m/s2，aM＝4m/s2D．a(chǎn)m＝3m/s2，aM＝5m/s210．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出其加速度a，得到如圖乙所示的a－F圖象．取g＝10m/s2，則（）A．滑塊的質(zhì)量m＝4kgB．木板的質(zhì)量M＝6kgC．當(dāng)F＝8N時滑塊的加速度為2m/s2D．滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.111．如圖所示，在光滑的水平面上有一長為0.64m、質(zhì)量為4kg的木板A，在木板的左端有一質(zhì)量為2kg的小物體B，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2．當(dāng)對B施加水平向右的力F＝10N時，求經(jīng)過多長的時間可將B從木板A的左端拉到右端？(物體B可以視為質(zhì)點，g取10m/s2)12．如圖所示，質(zhì)量M=8.0Kg的小車停放在光滑水平面上．在小車右端施加一個F=8.0N的水平恒力．當(dāng)小車向右運動的速度達(dá)到3.0m/s時，在其右端輕輕放上一個質(zhì)量m=2.0Kg的小物塊(初速為零)，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)u=0.2，假定小車足夠長．求：(1)經(jīng)多長時間物塊停止在小車上相對滑動？(2)小物塊從放在車上開始，經(jīng)過t=3.0s，通過的位移是多少？(取g=10m/s2)13．如圖所示，質(zhì)量M＝8kg的小車放在光滑的水平面上，在小車左端加一水平推力F＝8N，當(dāng)小車向右運動的速度達(dá)到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m＝2kg的小物塊，小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，小車足夠長．(g＝10m/s2)求：(1)放上小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大；(2)經(jīng)多長時間兩者達(dá)到相同的速度；(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t＝1.5s小物塊通過的位移大小為多少．14．如圖所示，有一塊木板靜止在光滑水平面上，木板質(zhì)量M=4kg，長L=1.4m．木板右端放著一個小滑塊，小滑塊質(zhì)量m=1kg，其尺寸遠(yuǎn)小于L，它與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，g=10m/s2．(1)現(xiàn)用水平向右的恒力F作用在木板M上，為了使得m能從M上滑落下來，求F的大小范圍；(2)其它條件不變，恒力F=22.8N，且始終作用在M上，求m在M上滑動的時間；(3)若水平力Ｆ＝28N向右拉木板，要使小滑塊從木板上掉下來，力Ｆ作用的時間至少要多長？類型三、有外力地面粗糙下的板塊模型15．如圖示，A、B兩物疊放著置于水平地面上，質(zhì)量分別為和，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ1，B與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，現(xiàn)用水平外力F拉B，試求：(1)A、B能相對靜止運動的F的取值范圍；(2)A、B分離的F的取值范圍．16．如圖示，A、B兩物疊放著置于水平地面上，質(zhì)量分別為和，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ1，B與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，現(xiàn)用水平外力F拉A，試求：(1)若外力F無論多大，均無法使B運動，則m1、m2、μ1、μ2之間要滿足什么關(guān)系？(2)在B可以運動的前提下，要使A、B發(fā)生分離，求F的取值范圍．17．(多選)如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為eq\f(μ,3)，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g.現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度a大小可能是（）A．a(chǎn)＝μgB．a(chǎn)＝eq\f(2,3)μgC．a(chǎn)＝eq\f(1,3)μgD．a(chǎn)＝eq\f(F,2m)－eq\f(1,3)μg18．如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上．現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F．木塊在長木板上滑行，而長木板保持靜止?fàn)顟B(tài)．已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則（）A．μ1>μ2B．μ1<μ2C．若改變F的大小，當(dāng)F>μ1(m1＋m2)g時，長木板將開始運動D．若將F作用于長木板，當(dāng)F>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g時，長木板與木塊將開始相對滑動19．如圖所示，質(zhì)量M＝1kg的木板靜止在水平地面上，質(zhì)量m＝1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端．設(shè)最大摩擦力都等于滑動摩擦力，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.1，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.4，取g＝10m/s2.現(xiàn)給鐵塊施加一個水平向左的力F.(1)若力F恒為8N，經(jīng)1s鐵塊運動到木板的左端．求木板的長度；(2)若力F從零開始逐漸增加，且木板足夠長．試通過分析與計算，在坐標(biāo)圖中作出鐵塊受到的摩擦力Ff隨力F大小變化的圖象．20．長為L＝5m、質(zhì)量為M＝2kg的薄木板，在F＝10N水平向右的拉力作用下，以v0＝6m/s的速度勻速運動．某時刻將質(zhì)量為m＝1kg、大小不計的鐵塊輕放在木板的最右端，水平拉力F不變，木板與鐵塊間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.1.求：(g＝10m/s2)(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2；(2)剛放上鐵塊后鐵塊的加速度a1、木板的加速度a2；(3)通過計算判斷鐵塊是否會從木板上掉下去；若掉下去，計算鐵塊在木板上滑行的時間；若不掉下去，計算在放上鐵塊后木板運動的總時間．21．如圖所示，可視為質(zhì)點的A、B兩物體置于一靜止長紙帶上，紙帶左端與A、A與B間距均為d＝0.5m，兩物體與紙帶間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.1，與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ2＝0.2.現(xiàn)以恒定的加速度a＝2m/s2向右水平拉動紙帶，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)A物體在紙帶上的滑動時間；(2)兩物體A、B停在地面上的距離．22．如圖所示，質(zhì)量m1＝500g的木板A靜放在水平平臺上，木板的右端放一質(zhì)量m2＝200g的小物塊B.輕質(zhì)細(xì)線一端與長木板連接，另一端通過定滑輪與物塊C連接，長木板與滑輪間的細(xì)線水平．現(xiàn)將物塊C的質(zhì)量由零逐漸增加，當(dāng)C的質(zhì)量增加到70g時，A、B開始一起運動；當(dāng)C的質(zhì)量增加到400g時，A、B開始發(fā)生相對滑動．已知平臺足夠長、足夠高，接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，滑輪質(zhì)量及摩擦不計，重力加速度g＝10m/s2.求木板與平臺間、木板與物塊B間的滑動摩擦因素．23．一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央．桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖．已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為μ1，盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ2．現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB邊．若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？(以g表示重力加速度)24．如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉