2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第25講 動(dòng)力學(xué)中的“滑塊——木板”模型加練半小時(shí) 教科版.docx

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第25講 動(dòng)力學(xué)中的“滑塊木板”模型方法點(diǎn)撥“滑塊木板”模型問題中，靠摩擦力帶動(dòng)的那個(gè)物體的加速度有最大值：am.假設(shè)兩物體同時(shí)由靜止一起運(yùn)動(dòng)，若整體加速度小于該值，則二者相對(duì)靜止，二者間是靜摩擦力；若整體加速度大于該值，則二者相對(duì)滑動(dòng)，二者間為滑動(dòng)摩擦力1(多選)(2017四川綿陽(yáng)第一次段考)如圖1甲所示，足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A，小滑塊A受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出小滑塊A的加速度a，得到如圖乙所示的Fa圖像取g10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力則()圖1A小滑塊A的質(zhì)量為4kgB木板B的質(zhì)量為5kgC當(dāng)F40N時(shí)，木板B的加速度為3m/s2D小滑塊A與木板B間的最大靜摩檫力為12N2如圖2所示，在光滑水平面上，一個(gè)小物塊放在靜止的小車上，物塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g10m/s2.現(xiàn)用水平恒力F拉動(dòng)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(dòng)摩擦力)，下列選項(xiàng)可能正確的是()圖2Aam2m/s2，aM1 m/s2Bam1m/s2，aM2 m/s2Cam2m/s2，aM4 m/s2Dam3m/s2，aM5 m/s23(多選)(2017四川宜賓一診)如圖3甲所示，物塊A與木板B疊放在粗糙水平面上，其中A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，且B足夠長(zhǎng)，A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.對(duì)木板B施加一水平變力F，F(xiàn)隨t變化的關(guān)系圖如圖乙所示，A與B、B與地面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力下列說法正確的是()圖3A在0t1時(shí)間內(nèi)，A、B間的摩擦力為零B在t1t2時(shí)間內(nèi)，A受到的摩擦力方向水平向左C在t2時(shí)刻，A、B間的摩擦力大小為0.5mgD在t3時(shí)刻以后，A、B間的摩擦力大小為mg4如圖4所示，質(zhì)量為M1kg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)10.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量為m1kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)20.4，在木板(足夠長(zhǎng))的右端施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增大的水平向左的力F(圖中未畫出)，下列能正確表示鐵塊與木板間的摩擦力f隨力F大小變化的圖像是(重力加速度g10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()圖45(2017安徽省六校聯(lián)考)如圖5所示，鋼鐵構(gòu)件A、B疊放在卡車的水平底板上，卡車底板和B間動(dòng)摩擦因數(shù)為1，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為2，12，卡車剎車的最大加速度為a，a1g，可以認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等卡車沿平直公路行駛途中遇到緊急情況時(shí)，要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下，則卡車行駛的速度不能超過()圖5A.B.C.D.6(多選)如圖6，質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上，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，木塊和木板由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t二者分離則下列哪些變化可使時(shí)間t增大()圖6A僅增大木板的質(zhì)量MB僅增大木塊的質(zhì)量mC僅增大恒力FD僅稍增大木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)7(2017江西省第一次聯(lián)考)如圖7所示，長(zhǎng)木板置于光滑水平地面上，小物塊放在長(zhǎng)木板的正中間，兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)已知木板的質(zhì)量為M4kg，長(zhǎng)度為L(zhǎng)2m，物塊的質(zhì)量為m1kg，尺寸可以忽略物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，認(rèn)為兩物體間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等，取重力加速度g10m/s2.圖7(1)若在物塊上施加一個(gè)水平恒力F1，恰好能使物塊在木板上滑動(dòng)，求力F1的大?。?2)若在木板上施加一個(gè)水平恒力F2，經(jīng)過2s物塊恰好從木板上滑落，求力F2的大小答案精析1AD由題圖乙知，F(xiàn)20N時(shí)，A、B一起加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體，由牛頓第二定律得：F(mAmB)a由題圖乙可得kg10kg，所以mAmB10kg當(dāng)F20N時(shí)，A、B間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)A，由牛頓第二定律得FmAgmAa，得FmAgmAa.圖像的斜率k4，得mA4kg，mB6kg，故A正確，B錯(cuò)誤由FmAgmAa知，圖像的縱截距為mAg12N當(dāng)F40N時(shí)，木板B的加速度為aBm/s22 m/s2，故C錯(cuò)誤小滑塊A與木板B間的最大靜摩檫力為fmAg12N，故D正確2C若物塊與小車保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，對(duì)系統(tǒng)受力分析，由牛頓第二定律可得：F(Mm)a，隔離小物塊受力分析，二者間的摩擦力f為靜摩擦力，且fmg，由牛頓第二定律可得：fma，聯(lián)立可得：amaMag2 m/s2.若物塊與小車間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，二者間的摩擦力f為滑動(dòng)摩擦力，且amaM，隔離小物塊受力分析，如圖所示，由牛頓第二定律可得：fmgmam，可得：am2m/s2，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤3AD4C當(dāng)F1(Mm)g2N時(shí)，f0；鐵塊恰好未與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，鐵塊的加速度a02g，F(xiàn)1(Mm)g(Mm)a010N，故當(dāng)2NF10N時(shí)，木板、鐵塊保持相對(duì)靜止向右做加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1(Mm)g(Mm)a，fma，解得f1(N)；當(dāng)F10N時(shí)，鐵塊相對(duì)木板滑動(dòng)，此時(shí)摩擦力f2mg4N，所以C正確5C設(shè)A的質(zhì)量為m，以最大加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，A與B保持相對(duì)靜止，由牛頓第二定律得：f1ma2mg，解得：a2g，即A的最大加速度：a12g同理，可知B的最大加速度：a21g由于12，則a1a21ga可知要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下，則車的最大加速度等于a1.所以車的最大速度：vm故A、B、D錯(cuò)誤，C正確6BD7(1)2.5N(2)12N解析(1)設(shè)兩物體間的最大靜摩擦力為f，當(dāng)F1作用于m時(shí)，對(duì)整體，由牛頓第二定律有：F1(Mm)a對(duì)M，由牛頓第二定律有：fMa小物塊豎直方向上受力平衡，所受支持力Nmg，由摩擦力公式有fNmg聯(lián)立各式解得：F12.5N(2)兩物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)M、m的加速度分別為a1、a2對(duì)M，由牛頓第二定律得：F2fMa1對(duì)m，由牛頓第二定律得：fma2fmg兩物體在時(shí)間t內(nèi)位移為x1a1t2x2a2t2m剛滑下M時(shí)有：x1x2L聯(lián)立解得：F212N.