高考物理总复习之专题专练滑板滑块检测题
- 格式:doc
- 大小:88.70 KB
- 文档页数:9
专题20 滑板-滑块模型一、单选题1.(2020·四川省高三三模)如图所示,质量均为M 的物块A 、B 叠放在光滑水平桌面上,质量为m 的物块C 用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B 连接,且轻绳与桌面平行,A 、B 之间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g ,下列说法正确的是( )A.若物块A 、B 未发生相对滑动,物块A 受到的摩擦力为2f MmgF M m=+B.要使物块A 、B 发生相对滑动,应满足关系1Mm μμ>- C.若物块A 、B 未发生相对滑动,轻绳拉力的大小为mgD.若物块A 、B 未发生相对滑动时,轻绳对定滑轮的作用力为22MmgF M m=+【答案】A【解析】A .若物块A 、B 未发生相对滑动,A 、B 、C 三者加速的大小相等,由牛顿第二定律得()2mg M m a =+对A ,由牛顿第二定律得f F Ma =解得2f MmgF M m=+,故A 正确;B .当A 、B 发生相对滑动时,A 所受的静摩擦力达到最大,根据牛顿第二定律有Mg Ma μ=解得a g μ=以A 、B 、C 系统为研究对象,由牛顿第二定律得()2mg M m a =+解得21Mm μμ=- 故要使物块A 、B 之间发生相对滑动,则21Mm μμ>-,故B 错误;C .若物块A 、B 未发生相对滑动,设轻绳拉力的大小为F ,对C 受力分析,根据牛顿第二定律有mg F ma -=解得F mg ma mg =-<,故C 错误;D .若物块A 、B 未发生相对滑动时,由A 可知,此时的加速度为2f mgMmF a M ==+对C 受力分析,根据牛顿第二定律有mg F ma -=解得22MmgF M m=+根据力的合成法则,可得轻绳对定滑轮的作用力2222+=MmgN F F =故D 错误。
2.(2020·河北省唐山一中高一期中)如图,质量为M 且足够长的倾角为θ的斜面体C 始终静止在水平面上,一质量为m 的长方形木板A 上表面光滑,木板A 获得初速度v 0后恰好能沿斜面匀速下滑,当木板A 匀速下滑时将一质量也为m 的滑块B 轻轻放在木板上,滑块B 在木板A 上下滑的过程中,下列说法正确的是( )A.A 与B 组成的系统在沿斜面的方向上动量不守恒B.A 的加速度大小为2g sin θC.A 的速度为012v 时B 的速度也是012v D.水平面对斜面体有向右的摩擦力 【答案】C【解析】A .因木板A 获得初速度v 0后恰好能沿斜面匀速下滑,即沿斜面方向受合力为零,可知sin cos mg mg θμθ=当放上木块B 后,对AB 系统沿斜面方向仍满足2sin 2cos mg mg θμθ=⋅可知系统沿斜面方向受到的合外力为零,则系统沿斜面方向动量守恒,选项A 错误; B .A 的加速度大小为sin 2cos sin A mg mg a g mθμθθ-⋅==-选项B 错误;C .由系统沿斜面方向动量守恒可知012v mv mmv =+ 解得12v v =选项C 正确;D .斜面体受到木板A 垂直斜面向下的正压力大小为2cos mg θ,A 对斜面体向下的摩擦力大小为2cos =2sin mg mg μθθ⋅,这两个力的合力竖直向下,可知斜面体水平方向受力为零,即水平面对斜面体没有摩擦力作用,选项D 错误。
滑板滑块专题练习1、如图所示,倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8 m、质量M =3 kg的薄木板,木板的最上端叠放一质量m=1 kg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=.对木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2.(1)为使物块不滑离木板,求力F应满足的条件;(2)若F=37.5 N,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离.2、如图甲所示,有一块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;木块右端放的一小滑块,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图象如图乙所示,取g=10m/s2.求:(1)小滑块与木板之间的滑动摩擦因数,以及木板与地面的滑动摩擦因数.(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.3、如图所示一足够长的光滑斜面倾角为37°,斜面AB与水平面BC平滑连接。
质量m=1 kg可视为质点的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7 m,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4。
现使物体受到一水平向左的恒力F=6.5 N作用,经时间t=2 s后撤去该力,物体经过B点时的速率不变,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,求:(1)撤去拉力F后,物体经过多长时间经过B点?(2)物体最后停下的位置距B点多远?4、如图(a)所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A,一质量为m2=1kg的物体B以初速度v0滑上木板A上表面的同时对木板A施加一个水平向右的力F,A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2,物体B在木板A上运动的路程s与力F的关系如图(b)所示.求v0、F1、F2.5、如图所示,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v﹣t图象分别如图中的折线acd和bcd所示,a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).根据v﹣t图象,求:(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1,木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为a2,达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a3;(2)物块质量m与长木板质量M之比;(3)物块相对长木板滑行的距离△s.6、质量为 10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S.(已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)7、质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑.现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑.求物体B的质量.8、如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处.(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6.取g=10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.9、如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m,斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定,将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2,最大静止摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(3)继续增大θ角,发现θ增大到某值时物块落地点与墙面的距离最大,求此时的角度值以及最大距离.10、如图所示,质量为m=2kg的物体在倾角为θ=30°的斜面上随着斜面一起沿着水平面以恒定水平加速度a=2m/s2加速运动,运动过程中物体和斜面始终保持相对静止,求物体受到的支持力和摩擦力.(g=10m/s2)11、如图所示,在光滑的水平面上停放着小车B,车上左端有一小物体A,A和B之间的接触面前一段光滑,后一段粗糙,且后一段的动摩擦因数,小车长,A的质量,B的质量,现用的水平力F向左拉动小车,当A到达B的最右端时,两者速度恰好相等,求A和B间光滑部分的长度()。
《滑块—滑板模型专题练习》1.如图所示,一质量M =50kg、长L=3m的平板车静止在光滑水平地面上,平板车上表面距地面的高度h=1.8m。
一质量m=10kg可视为质点的滑块,以v0=7.5m/s的初速度从左端滑上平板车,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,取g =10m/s2。
(1)分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;(2)计算说明滑块能否从平板车的右端滑出。
2.如图,A为一石墨块,B为静止于水平面的足够长的木板,已知A的质量m A和B的质量m B均为2kg,A、B之间的动摩擦因数μ1 = 0.05,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1 。
t=0时,电动机通过水平细绳拉木板B,使B做初速度为零,加速度a B=1m/s2的匀加速直线运动。
最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g=10m/s2。
求:(1)当t1=1.0s时,将石墨块A轻放在木板B上,此时A的加速度a A大小;(2)当A放到木板上后,保持B的加速度仍为a B=1m/s2,此时木板B所受拉力F的大小;(3)当B做初速度为零,加速度a B=1m/s2的匀加速直线运动,t1=1.0s时,将石墨块A轻放在木板B上,则t2=2.0s时,石墨块A在木板B上留下了多长的划痕?3.如图,一块质量为M = 2kg、长L = 1m的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上,初始时速度为零.板的最左端放置一个质量m = 1kg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ = 0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g = 10m/s2)。
⑴若木板被固定,某人以恒力F= 4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?⑵若木板不固定,某人仍以恒力F= 4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?4、一个小圆盘静止在桌布上,桌布位于一方桌的水平桌面的中央。
滑板滑块专题练习1、如图所示,倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8 m、质量M =3 kg的薄木板,木板的最上端叠放一质量m=1 kg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=.对木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2.(1)为使物块不滑离木板,求力F应满足的条件;(2)若F=37.5 N,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离.2、如图甲所示,有一块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;木块右端放的一小滑块,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图象如图乙所示,取g=10m/s2.求:(1)小滑块与木板之间的滑动摩擦因数,以及木板与地面的滑动摩擦因数.(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.3、如图所示一足够长的光滑斜面倾角为37°,斜面AB与水平面BC平滑连接。
质量m=1 kg可视为质点的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7 m,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4。
现使物体受到一水平向左的恒力F=6.5 N作用,经时间t=2 s后撤去该力,物体经过B点时的速率不变,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,求:(1)撤去拉力F后,物体经过多长时间经过B点?(2)物体最后停下的位置距B点多远?4、如图(a)所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A,一质量为m2=1kg的物体B以初速度v0滑上木板A上表面的同时对木板A施加一个水平向右的力F,A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2,物体B在木板A上运动的路程s与力F的关系如图(b)所示.求v0、F1、F2.5、如图所示,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v﹣t图象分别如图中的折线acd和bcd所示,a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).根据v﹣t图象,求:(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1,木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为a2,达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a3;(2)物块质量m与长木板质量M之比;(3)物块相对长木板滑行的距离△s.6、质量为 10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S.(已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)7、质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑.现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑.求物体B的质量.8、如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处.(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6.取g=10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.9、如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m,斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定,将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2,最大静止摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(3)继续增大θ角,发现θ增大到某值时物块落地点与墙面的距离最大,求此时的角度值以及最大距离.10、如图所示,质量为m=2kg的物体在倾角为θ=30°的斜面上随着斜面一起沿着水平面以恒定水平加速度a=2m/s2加速运动,运动过程中物体和斜面始终保持相对静止,求物体受到的支持力和摩擦力.(g=10m/s2)11、如图所示,在光滑的水平面上停放着小车B,车上左端有一小物体A,A和B之间的接触面前一段光滑,后一段粗糙,且后一段的动摩擦因数,小车长,A的质量,B的质量,现用的水平力F向左拉动小车,当A到达B的最右端时,两者速度恰好相等,求A和B间光滑部分的长度()。
专题03 滑块-滑板中的功能关系1.(2017北京朝阳期中)某滑雪场中游客用手推着坐在滑雪车上的小朋友一起娱乐,当加速到一定速度时游客松开手,使小朋友连同滑雪车一起以速度v0冲上足够长的斜坡滑道。
为了研究方便,可以建立图示的简化模型,已知斜坡滑道与水平面夹角为θ,滑雪车与滑道间的动摩擦因数为μ,当地重力加速度为g,小朋友与滑雪车始终无相对运动。
(1)求小朋友与滑雪车沿斜坡滑道上滑的最大距离s;(2)若要小朋友与滑雪车滑至最高点时能够沿滑道返回,请分析说明μ与θ之间应满足的关系(设滑雪车与滑道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等);(3)假定小朋友与滑雪车以1500J的初动能从斜坡底端O点沿斜坡向上运动,当它第一次经过斜坡上的A点时,动能减少了900J,机械能减少了300J。
为了计算小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能,小明同学推断:在上滑过程中,小朋友与滑雪车动能的减少与机械能的减少成正比。
请你分析论证小明的推断是否正确并求出小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能。
【参考答案】.(1)(2) μ<tanθ(3) 正确500J(2)若要小朋友与滑雪车滑到最高点速度减为0时还能够沿滑道返回,必须使重力的下滑分力大于最大静摩擦力。
即:mg sinθ>μmg cosθ可得:μ<tanθ(3)设小朋友与滑雪车的质量为m,斜面倾角为θ,O、A两点间的距离为x1,此过程中动能的减少量为ΔE k,机械能的减少量为ΔE,由O到A的过程中,根据动能定理得:-mg x1sinθ -μmg x1cosθ = -ΔE k可得:mg (sinθ+μcosθ) x1=ΔE k③由于物体克服摩擦阻力所做的功量度物体机械能的减少,可得:μmgx1cosθ=ΔE④联立③④式可得:=由于在这个问题中θ与μ为定值,则上滑过程中小朋友与滑雪车的动能减少与机械能的减少成正比,因此小明的推断是正确的。
小朋友与滑雪车上滑过程中,当动能减少1500 J时,设机械能减少ΔE1,则有:可得:ΔE1 =500J因为返回底端的过程中机械能还要减少500J,则整个过程中机械能减少1000J,所以物体返回斜面底端时剩余的动能为500J。
高考物理一轮总复习提能训练:第三章 专题强化四基础过关练题组一 传送带模型1.(多选)为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。
如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。
如图乙所示为水平传送带装置示意图。
紧绷的传送带ab 始终以1 m/s 的恒定速率运行,乘客将一质量为1 kg 的小包(可视为质点)无初速度地放在传送带左端的a 点,设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1,a 、b 间的距离为2 m ,g 取10 m/s 2。
下列速度—时间(v -t )图像和位移—时间(x -t )图像中,可能正确反映行李在a 、b 之间的运动情况的有(除C 中0~1 s 为曲线外,其余均为直线段)( AC )[解析] 行李放到传送带上,由μmg =ma 可得a =1 m/s 2,则由v =at ,得t =1 s ,可知行李在0~1 s 内做匀加速直线运动,与传送带共速后做匀速直线运动,故A 正确,B 错误;行李在t =1 s 时的位移x =12at 2=0.5 m ,行李在0~1 s 内做匀加速直线运动,x -t图像为抛物线,之后做匀速直线运动,x -t 图像为直线,故C 正确,D 错误。
2.如图所示,水平传送带A 、B 两端相距s =3.5 m ,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。
工件滑上A 端瞬时速度v A =4 m/s ,到达B 端的瞬时速度设为v B ,则下列说法不正确的是( D )A .若传送带不动,则vB =3 m/sB .若传送带以速度v =4 m/s 逆时针匀速转动,v B =3 m/sC .若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,v B =3 m/sD .若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,v B =2 m/s[解析] 若传动带不动或逆时针匀速转动,则工件水平方向受水平向左的滑动摩擦力作用,由牛顿第二定律,得μmg =ma ,由匀变速运动的规律可知v 2B -v 2A =-2as ,代入数据解得vB =3 m/s ,A 、B 正确;若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,假设工件在到达B 端前速度降至2 m/s ,则工件水平方向受水平向左的滑动摩擦力作用,设加速度大小为a ,由牛顿第二定律,得μmg =ma ,工件滑上传送带先做匀减速直线运动,当速度减小到2 m/s时所经过的位移x =v 2A -v22a =16-42m =6 m>3.5 m ,所以假设不成立,所以工件一直做匀减速运动,由匀变速运动的规律可知v 2B -v 2A =-2as ,代入数据解得vB =3 m/s ,D 错误,C 正确。
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分 牛顿运动定律专题3.20滑块板块问题(能力篇)一.选择题1.如图所示,长木板静止于光滑水平地面,滑块叠放在木板右端,现对木板施加水平恒力,使它们向右运动.当滑块与木板分离时,滑块相对地面的位移为x 、速度为v .若只减小滑块质量,重新拉动木板,滑块与木板分离时( )A .x 变小,v 变小B .x 变大,v 变大C .x 变小,v 变大D .x 变大,v 变小【参考答案】A【名师解析】长木板和滑块做初速度为0的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得滑块的加速度a 1=μg ,长木板加速度a 2=F -μmg M ,由运动学公式可得滑块与木板分离时,滑块相对地面的位移为x =12a 1t 2,滑块相对长木板的位移为L =12a 2t 2-12a 1t 2,滑块相对地面的速度v =a 1t ,若只减小滑块质量,再次拉动木板,根据牛顿第二定律得滑块的加速度a 1=μg 不变,长木板加速度a 2=F -μmg M变大,由滑块相对长木板的位移为L =12a 2t 2-12a 1t 2可得运动时间变小,滑块相对地面的位移为x =12a 1t 2变小,滑块相对地面的速度为v =a 1t 变小,故A 正确,B 、C 、D 错误.2. (2016福建名校联考)如图3所示,质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab 与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P 与长木板ab 间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab 受到地面的摩擦力大小为 ( )A .μ1MgB .μ1(m +M )gC .μ2mgD .μ1Mg +μ2mg【参照答案】 C【名师解析】质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行,M 对m 的摩擦力等于μ2mg ,由牛顿第三定律可知,m 对M 的摩擦力大小等于μ2mg 。
对M 由平衡条件可得长木板ab 受到地面的摩擦力大小为μ2mg 。
高三滑板问题专项训练题班级:__________ 姓名:__________1、如图所示,光滑水平面上叠放着两个物体,A 的质量 mA =1.5kg ,B 的质量mB =1.0kg ,现B 受到一水平拉力F=5N 的作用,两个物体一起加速运动,则A 与B 之间的摩擦力大小为( )A 、 5N ;B 、10N ;C 、3N ;D 、15N 。
2、如图所示,物体A 、B 的质量分别为2kg 和1kg ,A 置于光滑的水平地面上,B 叠加在A 上。
已知A 、B 间的动摩擦因数为0.4,水平向右的拉力F 作用在B 上,A 、B 一起相对静止开始做匀加速运动。
加速度为1.52/s m 。
(2/10s m g =)求: (1)力F 的大小(2)A 受到的摩擦力大小和方向(3)A 、B 之间的最大静摩擦力?A 能获得的最大加速度?(4)要想A 、B 一起加速(相对静止),力F 应满足什么条件?(5)要想A 、B 分离,力F 应满足什么条件?3、质量为2kg 、长度为2.5m 的长木板B 在光滑的水平地面上以4m/s 的速度向右运动,将一可视为质点的物体A 轻放在B 的右端,若A 与B 之间的动摩擦因数为0.2,A 的质量为m=1kg 。
2/10s m g =求:(1)说明此后A 、B 的运动性质(2)分别求出A 、B 的加速度(3)经过多少时间A 从B 上滑下(4)A 滑离B 时,A 、B 的速度分别为多大?A 、B 的位移分别为多大?(5)若木板B 足够长,最后A 、B 的共同速度(6)当木板B 为多长时,A 恰好没从B 上滑下(木板B 至少为多长,A 才不会从B 上滑下?)4、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,其水平顶面右端静置一个质量m=1kg 的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4(g 取10m/s 2)今用水平力F=28N 向右拉木板,小滑块将与长木板发生相对滑动。
资料正文内容下拉开始>>热考题型专攻(二)“滑块+滑板”综合(45分钟100分)1.(25分)如图所示,AB为半径R=0.8 m的光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接。
小车质量M=3 kg,车长L=2.06 m,车上表面距地面的高度h=0.2 m。
现有一质量m=1 kg的小滑块(可看成质点),由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车。
已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运行了1.5 s时,车被地面装置锁定,g取10 m/s2。
求:(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小。
(2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离。
(3)滑块落地点离车左端的水平距离。
【解析】(1)设滑块到达B端时速度为v,由机械能守恒定律得:mgR=mv2由牛顿第二定律得:F N-mg=m联立两式,代入数值解得:F N=3mg=30 N。
(2)当滑块滑上小车后,由牛顿第二定律得:对滑块有:μmg=ma1对小车有:μmg=Ma2设经时间t两者达到共同速度,则有:v-a1t=a2t解得:t=1 s由于1 s<1.5 s,此时小车还未被锁定滑块位移:s1=vt-a1t2小车位移:s2=a2t2相对位移:Δs=s1-s2<L滑块没有从小车上掉下,故两者的共同速度:v′=a2t=1 m/s,两者一起匀速运动,直到小车被锁定。
故车被锁定时,车右端距轨道B端的距离:x=a2t2+v′t′又:t′=1.5 s-1 s=0.5 s代入数据解得:x=1 m。
(3)对滑块由动能定理得:-μmg(L-Δs)=mv″2-mv′2滑块脱离小车后,在竖直方向有:h=gt″2代入数据得,滑块落地点离车左端的水平距离:x′=v″t″=0.16 m。
答案:(1)30 N (2)1 m (2)0.16 m2.(25分)(2018·青岛模拟)如图所示,倾角θ=30°的足够长的光滑斜面底端A固定有挡板P,斜面上B点与A点的高度差为h,将质量为m,长度为L的木板置于斜面底端,质量也为m的小物块静止在木板上某处,整个系统处于静止状态。
第四讲 滑块和滑板小练习1班级 ————————————— 姓名———————————— 学号———————————1.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 的A 、B 两个物体,A 、B 间的最大静摩擦力为μmg ,现用水平拉力F 拉B ,使A 、B 以同一加速度运动,则拉力F 的最大值为( )A .μmgB .2μmgC .3μmgD .4μmg2.如图所示,物块A 放在木板B 上,A 、B 的质量均为m ,A 、B 之间的动摩擦因数为μ,B 与地面之间的动摩擦因数为μ3.最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.若将水平力作用在A 上,使A 刚好要相对B 滑动,此时A 的加速度为a 1;若将水平力作用在B 上,使B 刚好要相对A 滑动,此时B 的加速度为a 2,则a 1与a 2的比为( )A .1∶1B .2∶3C .1∶3D .3∶23.(多选)如图2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12μ.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( )A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止B .当F =52μmg 时,A 的加速度为13μg 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12μg 4.如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B (长木板足够长)的左端放着小物块A .某时刻,A 受到水平向右的外力F 作用,F 随时间t 的变化规律如图乙所示,即F =kt ,其中k 为已知常数.若物体之间的滑动摩擦力F f 的大小等于最大静摩擦力,且A 、B 的质量相等,则下列图中可以定性地描述长木板B 运动的v t 图象的是( ).5.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10 m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .A 的质量为0.5 kgB .B 的质量为1.5 kgC .B 与地面间的动摩擦因数为0.2D .A 、B 间的动摩擦因数为0.26.如图所示,有一长度x =1 m ,质量M =10 kg 的平板小车,静止在光滑的水平面上,在小车一端放置一质量m =4 kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.25,要使物块在2 s 末运动到小车的另一端,那么作用在物块上的水平力F 是多少?7.如图所示,质量M =8kg 的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F ,F =8N ,当小车速度达到1.5m/s 时,在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m =2kg 的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,求物体从放在小车上开始经t =1.5s 通过的位移大小.(g 取10m/s 2)8.如图所示,长为L =2 m 、质量为M =8 kg 的木板,放在水平地面上,木板向右运动的速度v 0=6 m/s 时,在木板前端轻放一个大小不计,质量为m =2 kg 的小物块.木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2,g =10 m/s 2.求:(1)物块及木板的加速度大小.(2)物块滑离木板时的速度大小.9.如图所示,一质量M =100 kg 的车子停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h =1.25 m ,将一质量m =50 kg 的物体置于车的平板上,它到车尾端的距离L =1.00 m ,与车板间的动摩擦因数μ=0.20.现突然启动车子,使它以恒定的牵引力向前行驶,结果物体从车板上滑落,物体刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s 0=2.0 m .求物体落地时,落地点到车尾的水平距离s .(不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g =10 m/s 2)第四讲 滑块和滑板小练习2班级 ————————————— 姓名———————————— 学号———————————1. 如图所示,长L =1.5 m 、质量M =3 kg 的木板静止放在水平面上,质量m =1 kg 的小物块(可视为质点)放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ1=0.1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2.现对木板施加一水平向右的恒定拉力F ,取g =10 m/s 2. (1)求使物块不掉下去的最大拉力F 0(物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力). (2)如果拉力F =21 N 恒定不变,则小物块所能获得的最大速度是多少?2.质量为m =1.0 kg 的小滑块(可视为质点)放在质量为M =3.0 kg 的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L =1.0 m .开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F =12 N ,如图所示,经一段时间后撤去F .为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F 作用的最长时间.(g 取10 m/s 2)3.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1.5 m /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,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,当二者达到相同速度时,小物块恰好滑到小车的最左端.取g=10 m/s 2.求: (1)放置了小物块后,小物块及小车的加速度各为多大? (2)小车的长度是多少?4.如图所示,质量为1Kg ,长为m L5.0=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2/10s m g =)。
如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量m A=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。
可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量m B=2kg.现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,
碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到v t=2m/s.求
(1)A开始运动时加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;
(3)A的上表面长度l.
2、
一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图象如图所示.已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.
如图所示,质量M=4.0 kg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=1.0 kg的小滑块A(可视为质点).初始时刻,A、B分别以v0=2.0 m/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=10 m/s2.求:
(1)A、B相对运动时的加速度a A和a B的大小与方向;
(2)A相对地面速度为零时,B相对地面运动已发生的位移大小x;
(3)木板B的长度l.
4、
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1.5 m/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.(g取10 m/s2),求:
(1)小物块放后,小物块及小车的加速度各为多大?
(2)小车至少要多长才能使小物块不会滑离小车?
(3)若小物块不会滑离小车,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?
5、
如图所示,倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8 m、质量M=3 kg的薄木板,木板的最右端叠放一质量m=1 kg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=√3/2.对木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2.
(1)为使物块不滑离木板,求力F应满足的条件;
(2)若F=37.5 N,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离.
1、答案:
(1)2.5m/s2(2)1m/s (3)0.45m
解析:
(1)以A为研究对象,根据牛顿第二定律有F=m A a
代入数据解得a=2.5m/s 2
(2)对A、B碰后共同运动t=0.6s的过程,由动量定理得
代入数据解得
(3)设碰前A的速度为v A,由动量守恒
A从开始运动到与B碰撞前
代入数据解得
2、答案:
(1)0.200.30(2)1.125 m
解析:
(1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。
由图可知,在t1=0.5s时,物块和木板的速度相同。
设t=0到t=t1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则
①
②
式中v0=5m/s,v1=1m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小。
设物块和木板的质量为m,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ
2
,由牛顿第二定律得
μ
1mg=ma
1
③
(μ1+2μ2)mg=ma2④
联立①②③④式解得:
μ
1
=0.20 ⑤
μ
2
=0.30 ⑥
(2)在t1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的摩擦力改变方向。
设物块与木板之间的摩擦力大小为f,物块和木板的加速度大小分别为和,则由牛顿第二定律得
⑦
⑧
假设f<μ1mg,则。
由⑤⑥⑦⑧式得f=μ2mg>μ1mg,与假设矛盾,故f=μ1mg ⑨
由⑦⑨式知,物块加速度的大小;物块的图象如图中点划线所示。
由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为
s
1
=2×⑩
s 2=t
1
+⑾
物块相对于木板位移的大小为s=s2- s1⑿联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑾⑿解得:s=1.125m。
3、答案:
(1)A的加速度大小为4.0 m/s2,方向水平向右B的加速度大小为1.0 m/s2,方向水平向左
(2)0.875 m(3)1.6 m
解析:
(1)A、B分别受到大小为μmg的摩擦力作用,根据牛顿第二定律
对A有μmg=ma A
则a A=μg=4.0 m/s2
方向水平向右
对B有μmg=Ma B
则a B=μmg/M=1.0 m/s2
方向水平向左
(2)开始阶段A相对地面向左做匀减速运动,设到速度为零时所用时间为t1,
则v0=a A t1,解得t1=v0/a A=0.50 s
B相对地面向右做匀减速运动x=v
0t
1
-a B t2/2=0.875 m
(3)A先相对地面向左匀减速运动至速度为零,后相对地面向右做匀加速运动,加速度大小仍为a A=4.0 m/s2
B板向右一直做匀减速运动,加速度大小为a
B
=1.0 m/s2
当A、B速度相等时,A滑到B最左端,恰好没有滑离木板B,故木板B的长度为这个全过程中A、B间的相对位移.
在A相对地面速度为零时,B的速度。