重難點(diǎn)08滑塊-滑板模型專題高一物理題組法突破重難點(diǎn)(原卷版)

人教版新教材高中物理必修第一冊(cè)第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型---滑塊滑板模型專題（題組分類訓(xùn)練）題組特訓(xùn)特訓(xùn)內(nèi)容題組一外力作用下的滑塊滑板（水平面）模型題組二有一定初速度的滑塊滑板（水平面）模型題組三滑塊滑板中的圖像問題題組四傾斜面上的滑塊滑板模型基礎(chǔ)知識(shí)清單基礎(chǔ)知識(shí)清單1．模型特點(diǎn)：涉及兩個(gè)物體，并且物體間存在相對(duì)滑動(dòng)．2．解題方法：(1)明確各物體對(duì)地的運(yùn)動(dòng)和物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，確定物體間的摩擦力方向．(2)分別隔離兩物體進(jìn)行受力分析，準(zhǔn)確求出各物體在各個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的加速度(注意兩過程的連接處加速度可能突變)．(3)物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口．求解中應(yīng)注意聯(lián)系兩個(gè)過程的紐帶，即每一個(gè)過程的末速度是下一個(gè)過程的初速度．3．常見的兩種位移關(guān)系:滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長(zhǎng)；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長(zhǎng)．4．注意摩擦力的突變:當(dāng)滑塊與木板速度相同時(shí)，二者之間的摩擦力通常會(huì)發(fā)生突變，由滑動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力或者消失，或者摩擦力方向發(fā)生變化，速度相同是摩擦力突變的一個(gè)臨界條件．5．解題思路題組特訓(xùn)一：外力作用下的滑塊滑板（水平面）模型1.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)木板靜止在光滑水平地面上，其上放一質(zhì)量為m2的木塊．t＝0時(shí)刻起，給木塊施加一水平恒力F.分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小，下列圖中可能符合運(yùn)動(dòng)情況的是()2.（多選）如圖所示，在光滑水平面上疊放著A、B兩物體，已知mA=6kg、mB=2kg，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，在物體A上施加水平向右的力F，g取10m/s2，則（）A．當(dāng)拉力F<12N時(shí)，A靜止不動(dòng)B．當(dāng)拉力F>16N時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)C．當(dāng)拉力F=16N時(shí)，B受A的摩擦力等于4ND．當(dāng)拉力F<48N時(shí)，A相對(duì)B始終靜止3.(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(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)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(shí)間t增大B．若僅增大木塊的質(zhì)量m，則時(shí)間t增大C．若僅增大恒力F，則時(shí)間t增大D．若僅增大木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，則時(shí)間t增大4.(多選)如圖所示，表面粗糙、質(zhì)量M＝2kg的木板，t＝0時(shí)在水平恒力F的作用下從靜止開始沿水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝2.5m/s2，t＝0.5s時(shí)，將一質(zhì)量m＝1kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在木板最右端，鐵塊從木板上掉下時(shí)速度是木板速度的一半，已知鐵塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，木板和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.25，g取10m/s2，則()A．水平恒力F的大小為10NB．鐵塊放在木板上后，木板的加速度為2m/s2C．鐵塊在木板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1sD．木板的長(zhǎng)度為1.625m5.如圖所示，在光滑的水平地面上有一個(gè)長(zhǎng)為0.64m、質(zhì)量為4kg的木板A，在木板的左端有一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為2kg的小物體B，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，當(dāng)對(duì)B施加水平向右的力F＝10N時(shí)，求：(g取10m/s2)(1)A、B的加速度各為多大？(2)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間可將B從木板A的左端拉到右端？6.如圖所示，在光滑水平面上一質(zhì)量M＝3kg的平板車以v0＝1.5m/s的速度向右勻速滑行，某時(shí)刻(開始計(jì)時(shí))在平板車左端加一大小為8.5N、水平向右的推力F，同時(shí)將一質(zhì)量m＝2kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在小車的右端，最終小滑塊剛好沒有從平板車上掉下來。已知小滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)兩者達(dá)到相同速度所需的時(shí)間t；(2)平板車的長(zhǎng)度l。7.(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μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(1,2)μ.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<2μmg時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B．當(dāng)F＝eq\f(5,2)μmg時(shí)，A的加速度為eq\f(1,3)μgC．當(dāng)F>3μmg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eq\f(1,2)μg題組特訓(xùn)二：有一定初速度的滑塊滑板（水平面）模型1.(多選)如圖甲所示，光滑水平面上靜置一個(gè)薄長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板上表面粗糙，其質(zhì)量為M，t＝0時(shí)刻質(zhì)量為m的物塊以水平速度v滑上長(zhǎng)木板，此后木板與物塊運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，重力加速度g＝10m/s2，則下列說法正確的是()A.M＝mB.M＝2mC.木板的長(zhǎng)度為8mD.木板與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.12.(多選)如圖甲所示，水平地面上有足夠長(zhǎng)平板車M，車上放一物塊m，開始時(shí)M、m均靜止。t＝0時(shí)，車在外力作用下開始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，其v－t圖像如圖乙所示，已知物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，取g＝10m/s2。下列說法正確的是()A.0～6s內(nèi)，m的加速度一直保持不變B.m相對(duì)M滑動(dòng)的時(shí)間為3sC.0～6s內(nèi)，m相對(duì)M滑動(dòng)的位移的大小為4mD.0～6s內(nèi)，m、M相對(duì)地面的位移大小之比為3∶43.如圖所示，質(zhì)量為M＝1kg的足夠長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.5kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0＝3m/s的初速度從左端沿木板上表面沖上木板，帶動(dòng)木板一起向前滑動(dòng)．已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2.求：(1)滑塊在木板上滑動(dòng)過程中，木板受到的摩擦力Ff的大小和方向；(2)滑塊在木板上滑動(dòng)過程中，滑塊相對(duì)于地面的加速度a的大小；(3)滑塊與木板達(dá)到的共同速度v的大小．4.如圖所示，物塊A、木板B的質(zhì)量分別為mA＝5kg，mB＝10kg，不計(jì)A的大小，木板B長(zhǎng)L＝4m．開始時(shí)A、B均靜止．現(xiàn)使A以水平初速度v0從B的最左端開始運(yùn)動(dòng)．已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，水平地面光滑，g取10m/s2.(1)求物塊A和木板B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程的加速度的大小；(2)若A剛好沒有從B上滑下來，求A的初速度v0的大?。}組特訓(xùn)三：滑塊滑板中的圖像問題1.如圖甲所示，長(zhǎng)木板A靜止在光滑水平面上，另一物體B(可看作質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0＝3m/s滑上長(zhǎng)木板A的上表面．由于A、B間存在摩擦，之后的運(yùn)動(dòng)過程中A、B的速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示．g取10m/s2，下列說法正確的是()A．長(zhǎng)木板A、物體B所受的摩擦力均與運(yùn)動(dòng)方向相反B．A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5C．長(zhǎng)木板A的長(zhǎng)度可能為L(zhǎng)＝0.8mD．長(zhǎng)木板A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的兩倍2.(多選)如圖甲所示，長(zhǎng)木板B固定在光滑水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A靜止疊放在B的最左端．現(xiàn)用F＝6N的水平力向右拉A，經(jīng)過5sA運(yùn)動(dòng)到B的最右端，且其v－t圖像如圖乙所示．已知A、B的質(zhì)量分別為1kg、4kg，A、B間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.下列說法正確的是()A．A的加速度大小為0.5m/s2B．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C．若B不固定，B的加速度大小為1m/s2D．若B不固定，A運(yùn)動(dòng)到B的最右端所用的時(shí)間為5eq\r(2)s3.水平地面上有一質(zhì)量為的長(zhǎng)木板，木板的左端上有一質(zhì)量為的物塊，如圖（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物塊上，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，其中、分別為、時(shí)刻F的大小。木板的加速度隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為g。則下面選項(xiàng)不正確的是（）A．B．C．D．在時(shí)間段物塊與木板加速度相等4.(多選)如圖甲所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體?，F(xiàn)對(duì)甲施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測(cè)得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖乙所示。已知重力加速度g＝10m/s2，由圖線可知()A.乙的質(zhì)量m乙＝6kgB.甲、乙的總質(zhì)量m總＝8kgC.甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3D.甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.15.（多選）將力傳感器A固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過輕質(zhì)水平細(xì)繩與滑塊相連，滑塊放在較長(zhǎng)的小車上．如圖甲所示，傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律．一水平輕質(zhì)細(xì)繩跨過光滑的定滑輪，一端連接小車，另一端系沙桶，整個(gè)裝置開始處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在向沙桶里緩慢倒入細(xì)沙，力傳感器采集的F－t圖象如圖乙所示．則()A．2.5s前小車做變加速運(yùn)動(dòng)B．2.5s后小車做變加速運(yùn)動(dòng)C．2.5s前小車所受摩擦力不變D．2.5s后小車所受摩擦力不變題組特訓(xùn)四：斜面上的滑塊—滑板模型(難點(diǎn)）1.下暴雨時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害．某地有一傾角為θ＝37°(sin37°＝eq\f(3,5))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1－24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