高考物理板块模型典型例题+答案.doc

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资源描述

1、11.(8 分)如图 19 所示,长度 L = 1.0 m 的长木板 A 静止在水平地面上,A 的质量 m1 = 1.0 kg,A 与水平地面之间的动摩擦因数 1 = 0.04在 A 的右端有一个小物块 B(可视为质点) 现猛击 A 左侧,使 A 瞬间获得水平向右的速度 0 = 2.0 m/sB 的质量 m2 = 1.0 kg,A 与 B 之间的动摩擦因数 2 = 0.16取重力加速度 g = 10 m/s2(1)求 B 在 A 上相对 A 滑行的最远距离;(2)若只改变物理量 0、 2 中的一个,使 B 刚好从 A 上滑下请求出改变后该物理量的数值(只要求出一个即可) 2、 (8 分)如图

2、13 所示,如图所示,水平地面上一个质量 M=4.0kg、长度 L=2.0m 的木板,在 F=8.0N 的水平拉力作用下,以 v0=2.0m/s 的速度向右做匀速直线运动某时刻将质量 m=1.0kg 的物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端 (g=10m/s 2)(1)若物块与木板间无摩擦,求物块离开木板所需的时间;(保留二位有效数字)(2)若物块与木板间有摩擦,且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等,求将物块放在木板上后,经过多长时间木板停止运动。3.(2009 春会考) (8 分)如图 15 所示,光滑水平面上有一块木板,质量 M = 1.0 kg,长度 L = 1.0

3、m在木板的最左端有一个小滑块(可视为质点),质量 m = 1.0 kg小滑块与木板之间的动摩擦因数 = 0.30开始时它们都处于静止状态某时刻起对小滑块施加一个 F = 8.0 N 水平向右的恒力,此后小滑块将相对木板滑动. (1)求小滑块离开木板时的速度;(2)假设只改变 M、m、 、F 中一个物理量的大小,使得小滑块速度总是木板速度的 2 倍,请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值(只要提出一种方案即可).BAv0L图19mMF图 1524.(2009 夏) (8 分)如图 15 所示,水平桌面到地面的高度 h = 0.8 m. 质量 m = 0.2 kg 的小物块(可以看作质点)放在桌

4、面 A 端. 现对小物块施加一个 F0.8 N 的水平向右的恒力,小物块从静止开始运动. 当它经过桌面上的 B 点时撤去力 F,一段时间后小物块从桌面上的 C 端飞出,最后落在水平地面上. 已知 AB = BC = 0.5 m,小物块在 A、B 间运动时与桌面间的动摩擦因数 1 = 0.2,在 B、C 间运动时与桌面间的动摩擦因数 2 = 0.1. (1)求小物块落地点与桌面 C 端的水平距离;(2)某同学作出了如下判断:若仅改变 AB 段的长度而保持 BC 段的长度不变,或仅改变 BC 段的长度而保持 AB 段的长度不变,都可以使小物块落地点与桌面 C 端的水平距离变为原来的 2 倍. 请你

5、通过计算说明这位同学的判断是否正确.5.(2010 春) 如图 14 所示,光滑水平面上有一木板槽(两侧挡板厚度忽略不计) ,质量 M=2.0kg,槽的长度 L=2.0m,在木板槽的最左端有一个小滑块(可视为质点) ,质量 m=1.0kg,小滑块与木板槽之间的动摩擦因数20.1. 开始时它们都处于静止状态,某时刻起对木板槽施加一个F=10.0N 水平向左的恒力,此后小滑块将相对木板槽滑动。(1)求小滑块滑到木板槽中点时速度的大小;(2)水平面光滑是一种理想化的情况,实际上木板槽与水平面间是有摩擦的,经测定木板槽与水平面间的动摩擦因数 2=0.05。如果使小滑块滑到木板槽中点时的速度与第(1)问

6、所求速度相同,请你通过计算确定一种方案:即只改变 M、 m、F 中一个物理量的大小,实现上述要求(只要提出一种方案即可) 。6 (8 分)如图 17 所示,质量 M = 5 kg 的平板静止在光滑的水平面上,平板的右端有一竖直挡板,一个质量 m = 2 kg 的木块静止在平板上,木块与挡板之间的距离 L = 0.8 m,木块与平板之间的动摩擦因数 = 0.4(1)若对木块施加 F 12 N 水平向右的恒力,直到木块与挡板相撞,求这个过程经历的时间 t;(2)甲同学说,只增大平板的质量 M,可以缩短上述时间 t;乙同学说,FhA B C图 153只减小平板的质量 M,可以缩短上述时间 t请你通过

7、计算,判断哪位同学的说法是正确的7.(2011 年夏)如图 17 所示,光滑水平面上有一块质量 M=3.0kg,长度 L=1.0m 的长木板,它的右端有一个质量 m=2.0kg 的小物块(可视为质点),小物块与长木板之间的动摩擦因数 =0.20 小物块与长木板都处于静止状态。从某时刻起对长木板施加一个水平向右的恒力 F,使小物块将相对长木板滑动,经过时间 t=1.0s,小物块恰好滑到木板的中点。取重力加速度g=10m/s2(1)求恒力 F 的大小;(2)假设改变 M、m、F 中一个物理量的大小,使得经过时间 t=1.0s,小物块恰好滑到木板的左端。请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值(只要

8、提出一种方案即可)8.(2011 年春)如图 17 所示,长度 L = 1.0 m 的长木板 A 静止在水平地面上,A 的质量 m1 = 1.0 kg,A 与水平地面之间的动摩擦因数 1 = 0.04小物块 B(可视为质点)以 0 = 2.0 m/s 的初速度滑上 A 的左端,B的质量 m2 = 1.0 kg,A 与 B 之间的动摩擦因数 2 = 0.16取重力加速度 g = 10 m/s2(1)求 B 在 A 上相对 A 滑行的最远距离;(2)若只改变物理量 0、 1、 2 中的一个,使 B 刚好从 A 上滑下,请确定改变后该物理量的数值(只要提出一种方案即可) 9.(2012 年春)如图

9、19 所示,光滑水平面上有一块静止的长木板,木板的长度 L = 2.4 m,质量 M = 3.0 kg. 某时刻,一个小物块(可视为质点)以 0 = 3.0 m/s 的初速度滑上木板的右端,与此同时对木板施加一个 F = 6.0 N 的水平向右的恒力 . 物块的质量 m = 1.0 kg,物块与木板间的动摩擦因数 = 0.30取重力加速度 g = 10 m/s2LMFL平板木块图 17B A0图 17L4(1)求物块相对木板滑动的最大距离;(2)若只改变物理量 F、M、m 中的一个,使得物块速度减为零时恰好到达木板的左端,请确定改变后该物理量的数值(只要提出一种方案即可)10(8 分)如图 1

10、9 所示,光滑水平面上放着一块长木板,木板处于静止状态,其长度 L=1 6 m质量 M=30 kg,质量 m=10 kg 的小物块放在木板的最右端(小物块可视为质点) ,小 物块与木板之间的动摩擦因数=010现对木板施加一个 F=10 N 方向水平向右的恒力,木板与小物块发生相对滑动。取 g=10m/s2(1) 求木板开始运动时加速度的大小;(2)如果把木板从物块下方抽出来,那么F 持续作用的时间至少需要多长?11.(2013 丰台会考模拟)如图 16 所示,一上表面光滑的木箱宽 L1 m、高 h3.2 m、质量 M8 kg。木箱在水平向右的恒力 F16N 作用下,以速度 v03m/s 在水平

11、地面上做匀速运动。某时刻在木箱上表面的左端滑上一质量 m2 kg,速度也为 3m/s 的光滑小铁块(视为质点) ,重力加速度g 取 10 m/s2。求:(1)小铁块刚着地时与木箱右端的距离 x;(2)若其它条件均不变,木箱宽 至少为多L长,小铁块刚着地时与木箱右端的距离最远。12.(2013 海淀会考模拟)如图 17 所示,在高出水平地面 h0.80m 的平台上放置一质量 m20.20kg、长 L=0.375m 的薄木板 A。在 A 最右端放有F mM0图 19MhLv0mF图 165可视为质点的小金属块 B,其质量 m10.50kg。小金属块 B 与木板 A、木板 A 与平台间、小金属块与

12、平台间的动摩擦因数都相等,其值0.20。开始时小金属块 B 与木板 A 均静止,木板 A 的右端与平台右边缘的距离d=0.49m。现用水平力将木板向右加速抽出。在小金属块从木板上滑下以前,加在木板上的力为水平向右的恒力 F。小金属块落到平台上后,将木板迅速取走,小金属块又在平台上滑动了一段距离,再从平台边缘飞出落到水平地面上,小金属块落地点到平台的水平距离 x=0.08m。 (取 g10 m/s2,不计空气阻力)求:小金属块 B 离开平台时速度 vB 的大小;(2)小金属块 B 从开始运动到刚脱离木板A 时,小金属块 B 运动的位移 xB;(3)作用在木板上的恒力 F 的大小。13.(2013

13、 东城南片模拟)如图 19 所示,质量 M = 2.0 kg 的长木板静止在光滑水平面上,在长木板的左端放一质量 m = 1.0 kg 的小滑块(可视为质点) ,小滑块与长木板之间的动摩擦因数 = 0.10.现用水平恒力 F = 3.0 N 向右拉小滑块,使小滑块与长木板发生相对滑动,当小滑块滑至距长木板的左端 3m 时撤去力 F.已知小滑块在运动过程中始终没有脱离长木板. 取g=10m/s2.求:撤去力 F 时小滑块和长木板的速度各是多大;运动中小滑块距长木板左端的最远距离.BxFAhd图 17图 19F6滑块参考答案1.2.73. 解:(1)小滑块受到 F=8.0 N 水平向右的恒力后,向

14、右做匀加速直线运动,所受向左的摩擦力 f = mg根据牛顿第二定律,小滑块的加速度 a1= = 5.0 m/s2mfF设经过时间 t 后小滑块离开木板。在这段时间内小滑块的位移21tax木板所受向右的摩擦力 f = f,向右做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律,木板的加速度 a2= = 3.0 m/s2M在时间 t 内木板的位移 21tax由图可知 L = x1 x2,解得 t = 1.0 s则小滑块离开木板时的速度 v = a1t = 5.0 m/s(2)小滑块做匀加速直线运动的速度 tmgFtav1木板做匀加速直线运动的速度 Mgt2任意时刻小滑块与木板速度之比 v221)(欲使小滑块速度是

15、木板速度的 2 倍,应满足2)(2gmF若只改变 F,则 F = 9 N 若只改变 M,则 M = 1.2 kg若只 改变 ,则 = 0.27 若只改变m,则 m = 0.93 kg4. F Fx2 x1L85. 解:(1)木板槽受到 F=10.0N 水平向左的恒力后,向左做匀加速直线运动,所受向右的摩擦力 mgf1,增根据牛顿第二定律,木板槽的加速度21s/m0.4MfFa设经过时间 t 后小滑块滑到木板槽中点,在这段时间内木板槽的位移2t1ax小滑块因受向左的摩擦力 f,将向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,小滑块的加速度22s/m0.a在时间 t 内木板的位移 2t1x由图可知 21

16、xL解得 s0.t则小滑块滑到木板槽中点时的速度 s/m0.2tav(2)由于小滑块滑到木板槽中点时的速度与第(1)问所求速度相同,而小滑块的加速度不变,所以当木板槽与水平面间有摩擦时,要求木板槽的加速度也不变,即 1211 aMg)(mgFa若只改变 F,则 F=11.5N;若只改变 M,则 M=1.67kg;若只改变 m,则 m=0.40kg.6. 解:(1)对木块施加推力作用后,木块和平板的受力情况如图所示木块受到的滑动摩擦力 f1=N 1=mg =0.402.010 N =8.0N根据牛顿第三定律, 有 f1= f2, N1= N2 N1mgFf1Mgf2NN29根据牛顿第二定律, 木

17、块的加速度 a1= m/s2 = 2.0m/s20.81mfF平板的加速度 a2= m/s2 = 1.6m/s250.8Mf设经过 t ,木块恰好与挡板相撞,则 L= 21ta2t解得 t2s(2)根据(1)可以求得时间 t MmgFL2如果只改变平板的质量 M,从上式可知,当 M 增大时,时间 t 减小,所以甲同学说法正确7. 解: 木板在外力 F 的作用下,与小物块发生相对滑动。小物块做匀加速直线运动,没小物块加速度的大小为 a1.对小物块 f = mg = ma 1即 a1 = 2.0m/s2木板做匀加速直线运动,没木反加速度 的大小为 a2.在 t=1.0s 内,小物块向右运动的距离为

18、 21tax木板向右运动的为 221xat依据题意 x2-x1= L解得 a2 = 3.0m/s2对木板 F -mg = Ma2得 F = 13N 小物块做匀加速直线运动的加速度 = 2.0m/s21a经过时间 t,小物块向右运动的距离为 1xt木板向右运动的距离为221xat欲使经过时间 t = 1.0s,小物块恰好滑到木板的左端,要求 21xLx1 2Lx2M Mmm10即 2FmgtLM则 M、m、F 满足关系 F = 4M + 2m 若只改变 F,则 F= 16N;若只改变 M,则 M=2.25kg;若只改变 m,则 m= 0.50kg . 8.解:(1)B 滑上 A 后,A 、B 在

19、水平方向的受力情况如答图所示其中 A 受地面的摩擦力的大小 Ff1 = 1 ( m1+ m2) gA、B 之间摩擦力的大小 Ff2 = 2 m2 g以初速度 0 的方向为正方向A 的加速度 21221 /s8.0)(gmaB 的加速度 2/6.由于 a1 0,所以 A 会相对地面滑动,经时间 t,A 的速度 ta1A 的位移 2xB 的速度 t0B 的位移 221a当 1=2 时,B 相对 A 静止,解得 x2x 1= 0.83 m即 B 在 A 上相对 A 滑行的最远距离为 0.83m(2)要使 B 刚好从 A 上滑下,即当 1=2 时,有x2x 1 = L解得 g)(40(i)只改变 0,则 m/s = 2.2 m/s;350(ii)只改变 1,则 1 = 0.06 ;(iii )只改变 2,则 2 = 0.14 . 4分Ff2Ff1 Ff2A B答图

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