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物理 板块类模型
2025-09-29 18:20:02 责编:小OO
文档
板块类模型

题型一:

1. 如图所示,质量M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑的水平地面上,其右端静置一个质量m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4.今用水平力F=28N向右拉木板,问经过多长时间小滑块从木板上掉下来,?(g=10m/s2) 

答案: s

2. 如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(g=10m/s2) 

 

(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么?

(2)其它条件不变,若恒力F=22.8牛顿,且始终作用在M上,最终使得m能从M上面滑落下来。问:m在M上面滑动的时间是多大?

答案:(1)大于20N    (2)2s

3. 如图所示,质量为M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑的水平地面上,其水平顶面右端静置一介质m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,今用水平力F=28N向右拉木板.(1)在力F的作用下,滑块和木板加速度各是多少?(2)要使小滑块从木板上掉下来,力F作用的时间至少要多长?(不计空气阻力,g=10m/s2)

  

答:(1)4m/s2,6m/s2.   (2)1s. 

4. 如图所示,质量为1Kg,长为L=0.5m的木板A上放置质量为0.5Kg的物体B,平放在光滑桌面上,B位于木板中点处,物体A与B之间的动摩擦因数为0.1,问(1)至少用多大力拉木板,才能使木板从B下抽出?(2)当拉力为3.5N时,经过多长时间A板从B板下抽出?此过程中B板的对地位移是多少?(重力加速度取)。

答案:(1)1.5N  (2)0.5s     0.125m方向向右

5. 如图所示,质量为M=1kg,长为L=1m的木板A上放置质量为m=0.5kg的物体B,平放在光滑桌面上,B位于木板中点处,物体B与A之间的动摩擦因数为μ=0.1,B与A见的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(B可看作质点,重力加速度g取10m/s2).求:

(1)至少要用多大力拉木板,才能使木板从B下方抽出?

(2)当拉力为3.5N时,经过多长时间A 板从B板下抽出?(最好结果可用根式表示) 

答:(1)至少要用1.5N的力拉木板,才能使木板从B下方抽出;

(2)当拉力为3.5N时,经过s,A 板从B板下抽出.

6.如图所示,光滑的水平面上静置质量为 M =8kg 的平板小车,在小车左端加一个由零逐渐增大的水平推力 F, 一个大小不计,质量为 m=2kg 的小物块放在小车右端上面,小物块 与小车间的动摩擦因数 μ=0.2, 小车足够长。 重力加速度 g 取 10m/s2, 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法中正确的是( BC  )

A.当 F 增加到 4N 时,m 相对 M 开始运动 

B.当 F 增加到 20N 时,m 相对 M 开始运动 

C.当 F=10N 时,m 对 M 有向左的 2N 的摩擦力 

D.当 F=10N 时,m 对 M 有向右的 4N 的摩擦力

6.1. 如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8 N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长(取g=l0 m/s2)。求:

(1)小物块放后,小物块及小车的加速度大小各为多大?

(2)经多长时间两者达到相同的速度?

(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少?  

答案:(1)物块2m/s2   小车 0.5m/s2    (2)1s    (3) 2.1m

7. 如图所示,质量M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑的水平地面上,其右端静置一个质量m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4.今用水平力F=28N向右拉木板,要使小滑块从木板上掉下来,力F作用的时间至少要多长?(g=10m/s2) 

答案:1s

8. 如图所示,光滑的水平面上放着一块木板,木板处于静止状态,其质量M=2.0kg.质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放在木板的最右端.现对木板施加一个水平向右的恒力F,使木板与小物块发生相对滑动.已知F=6N,小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.10,g取10m/s2.

(1)求木板开始运动时的加速度大小;

(2)在F作用1s后将其撤去,为使小物块不脱离木板,木板至少多长?

答:(1)2.5m/s2;  (2)1.5m

9. 质量M=4kg的木板静止在粗糙的水平面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的右端放置一个质量为m=1kg大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,求 

(1) 若在木板上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,计算分析F的不同范围M与m的运动情况

(2) 若木板长L=1.4m,在木板上加一个水平向右的恒力F=27.8N,经过多长时间铁块从木板上滑落。 

答案:(1)F<5N,M和m均静止;5N25N, M和m相对滑动(2)2s

10. 如图甲所示在水平地面上有一长木板B,其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B,A、B的加速度与F的关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2 ,则下列说法中正确的是( AC )

A.A的质量为0.5 kg

B.B的质量为1.5 

C.B与地面间的动摩擦因数为0.2

D.A、B间的动摩擦因数为0.2

11. 如图甲所示,有一木板静止在足够长的粗糙水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,可视为质点。现用水平恒力F作用在木板M右端,恒力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对应不同数值,两者的a-F图像如图乙所示。取g=10m/s2。求

(1)小滑块与木板之间的滑动摩擦因数µ1以及木板与地面的滑动摩擦因数µ2 ;

(2)若水平恒力F=27.8N,且始终作用在木板M上,当小滑块m从木板上滑落时,经历的时间为多长。

答案:(1)µ1=0.4 , µ2=0.1 (2)2s

题型二:

1. 如图1所示,在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。已知重力加速度g=10 m/s2,由图线可知( BC  )

A.甲的质量mA=2kg               B.甲的质量mA=6kg

C.甲、乙间的动摩擦因数μ=0.2    D.甲、乙间的动摩擦因数μ=0.6  

2.如图所示,质量为M的长木板位于光滑水平面上,质量为m的物块静止在长木板上,两者之间的滑动摩擦因数为µ ,现对物块m施加水平向右的恒力F,若恒力F使长木板与物块出现相对滑动。则恒力F的最小值为(重力加速度大小为g ,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力)(    C    )

A. µmg       B. µMg        C.    D. 

3. 如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上.A、B质量分别为6.0 kg和2.0 kg,A、B之间的动摩擦因数为0.2.在物体A上施加水平方向的拉力F,开始时F=10 N,此后逐渐增大,在增大到45 N的过程中,以下判断正确的是(  )

A.两物体间始终没有相对运动

B.两物体间从受力开始就有相对运动

C.当拉力F<12 N时,两物体均保持静止状态

D.两物体开始没有相对运动,当F>18 N时,开始相对滑动

4.如图所示,质量M =4kg的木板长L =4m,静止在光滑的水平地面上,其水平上表面左端静置一个质量m =2kg的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.2。从某时刻开始,用水平力F =10N一直向右拉滑块,使滑块从木板上掉下来。g取10m/s2。

(1)该过程木板的位移;

(2)滑块离开木板时的速度;

(3)若在F =10N的情况下,能使小滑块恰好能从木板上掉下来,求此力作用的最短时

间.

答案:(1)2m(2)6m/s(3)

5. 【2011课标全国】如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是     ( A ).

6.如图所示,水平地面上有一质量为M的长木板,质量为m的小物块放在长木板的左端,现用水平恒力F向右拉小物块使它在木板上向右滑动,木板仍处于静止状态.已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则以下说法正确的是(  )

A.木板受到地面的摩擦力大小为μ1mg

B.木板受到地面的摩擦力大小为μ2Mg

C.木板受到地面的摩擦力大小为μ2(M+m)g

D.如果增大恒力F,木板将会滑动

7. 质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量为m=1kg大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,求

(1) 若在铁块上施加一个水平向右的力F, F在什么范围内,铁块和木板发生相对运动;

(2) 若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端。 

答: (1) 6N   (2) 1s

8. 如图所示,质量为m0=4 kg的木板静止在粗糙的水平面上,μ0=0.02在木板的右端放置一个质量m=1 kg,大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数μ=0.5,在铁块上施加一个水平向左的恒力F=9N,铁块在长L=6 m的木板上滑动.取g=10 m/s2.求:

(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端;

(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功;

(3)在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能.

答案:(1)2s(2)72J(3)40J

9. 如图1所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)试求:

(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?

(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,请在图2中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象.(写出分析过程)

题型三:

1.如图所示,质量M = 4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量m = 1.0kg的小滑块A(可视为质点)。初始时刻,A、B分别以v0 = 2.0m/s向左、向右运动,最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ = 0.40,取g =10m/s2。求:

⑴ A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向;

⑵ A相对地面速度为零时,B相对地面运动已发生的位移x;

⑶ 木板B的长度l。

答案:(1)4.0m/s2  1.0m/s2(2) 0.875m(3)1.6m

2. 如图所示,物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小,B板长L=3 m。开始时A、B均静止。现给A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1,g取10m/s2。

(1)若物块A刚好没有从B上滑下来,则A的初速度多大?

(2)若把木板B放在光滑水平面上,让A仍以(1)问的初速度从B的最左端开始运动,则A能否与B脱离?最终A和B的速度各是多大?

答案:(1)m/s;(2)没有脱离,m/s

3. 如图甲所示,质量为M的长木板静止放置在粗糙水平地面上,有一个质量为m、可视为质点的物块,以某一水平初速度从木板左端冲上木板.从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中,物块和木板的vt图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示,a、b、c、d点的坐标分别为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).根据v-t图象.求:

(1)物块在长木板上滑行的距离;

(2)物块质量m与长木板质量M之比.

答案:(1)20m.(2)3:2. 

习题:

1.【2014江苏物理】 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则(  BCD  )

A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止          

B.当F=时,A的加速度为

C.当F>3μmg时,A相对B滑动                 

D.无论F为何值,B的加速度不会超过

3. 一质量为2kg的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角θ=370,一质量为1kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端4.5m处静止释放,物块A刚好没有从木板B的左端滑出,已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取 10 m/s2,物块A可看作质点.请问:

(1)物块A刚滑上木板B时的速度有多大? 

(2)物块A从滑上木板B到相对木板B静止经历了多长时间?

(3)木板B的长度为多少?

 

答案:(1)6m/s  (2)2s  (3) 6m 

4. 如图所示,质量为M=1kg的木板静止在水平地面上,质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大摩擦力都等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2。一,现给铁块施加一个水平向左的力F。

⑴若力F恒为8N,经1s铁块运动到木板的左端。求木板的长度;

⑵若力F从零开始逐渐增加,且木板足够称。试通过分析与计算,在坐标图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像。

 

答案:(1)L=1m(2)

5. 如图所示,质量为M=4kg的木板静置于光滑水平面上,质量为m=1kg的小物块以初速度v0=4m/s从木板的左端冲上木板,同时在木板的右端施加一个方向水平向右,大小为2N的恒力F,经t=1s撤去外力,最后小物块恰好未从木板上滑下,已知小物块与木板之间的动摩擦数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2   

(1)经过t=1s,小物块在木板上滑动的距离∆x1为多少?(2)木板的长度l为多少?下载本文

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