高考物理板块模型典型例题复习资料.doc

1.（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及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及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） BAv0L图192、（8分）如图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/s2）（1）若物块及木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间；（保留二位有效数字）（2）若物块及木板间有摩擦，且物块及木板间的动摩擦因数和木板及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 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小滑块及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；mMF图15（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）.4.（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间运动时及桌面间的动摩擦因数1 = 0.2，在B、C间运动时及桌面间的动摩擦因数2 = 0.1. （1）求小物块落地点及桌面C端的水平距离；FhABC图15（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及桌面C端的水平距离变为原来的2倍. 请你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，小滑块及木板槽之间的动摩擦因数. 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，实际上木板槽及水平面间是有摩擦的，经测定木板槽及水平面间的动摩擦因数=0.05。如果使小滑块滑到木板槽中点时的速度及第（1）问所求速度相同，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，木块及挡板之间的距离L = 0.8 m，木块及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，直到木块及挡板相撞，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，只减小平板的质量M，可以缩短上述时间t请你通过计算，判断哪位同学的说法是正确的LMFL平板木块图177.（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），小物块及长木板之间的动摩擦因数=0.20小物块及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及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及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；BA0图17L（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，及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，物块及木板间的动摩擦因数 = 0.30取重力加速度g = 10 m/s2（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)FmM0图1910(8分)如图19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=16 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 物块及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，木板及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？MhLv0mF图1611.（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）小铁块刚着地时及木箱右端的距离x；（2）若其它条件均不变，木箱宽至少为多长，小铁块刚着地时及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最右端放有可视为质点的小金属块B，其质量m10.50kg。小金属块B及木板A、木板A及平台间、小金属块及平台间的动摩擦因数都相等，其值m0.20。开始时小金属块B及木板A均静止，木板A的右端及平台右边缘的距离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；BxFAhd图17（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。图19F 13.（2013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），小滑块及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，使小滑块及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.滑块参考答案1.2.3. 解：（1）小滑块受到F=8.0 N水平向右的恒力后，向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/s2 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/s2在时间t内木板的位移FFx2x1L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木板做匀加速直线运动的速度 任意时刻小滑块及木板速度之比欲使小滑块速度是木板速度的2倍，应满足若只改变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. 5. 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，增根据牛顿第二定律，木板槽的加速度设经过时间t后小滑块滑到木板槽中点，在这段时间内木板槽的位移小滑块因受向左的摩擦力，将向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，小滑块的加速度在时间t内木板的位移由图可知 解得 则小滑块滑到木板槽中点时的速度（2）由于小滑块滑到木板槽中点时的速度及第（1）问所求速度相同，而小滑块的加速度不变，所以当木板槽及水平面间有摩擦时，要求木板槽的加速度也不变，即若只改变F，则F=11.5N；若只改变M，则M=1.67kg；若只改变m，则m=0.40kg.N1mgFf1Mgf2NN26. 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=N1=mg =0.40×2.0×10 N =8.0N 根据牛顿第三定律, 有 f1= f2, N1= N2 根据牛顿第二定律, 木块的加速度a1=m/s2 = 2.0m/s2平板的加速度a2=m/s2 = 1.6m/s2设经过t ，木块恰好及挡板相撞，则L=解得 t2s（2）根据（1）可以求得时间t 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，及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 = ma1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.x1x2MMmm在t=1.0s内，小物块向右运动的距离为 木板向右运动的为 依据题意x2-x1= 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/s2 经过时间t，小物块向右运动的距离为木板向右运动的距离为欲使经过时间t = 1.0s，小物块恰好滑到木板的左端，要求 即 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在水平方向的受力情况如答图所示Ff2Ff1Ff2AB答图其中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 B的加速度 由于a1> 0，所以A会相对地面滑动，经时间t，A的速度 A的位移 B的速度 B的位移 当1=2 时，B相对A静止，解得 x2x1= 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x2x1 = L解得 （i）只改变0，则 m/s = 2.2 m/s；（ii）只改变1，则1 = 0.06 ；（iii）只改变2，则2 = 0.14 . 4分4分9. 解：（1）小物块先向左做匀减速直线运动，设小物块加速度的大小为a1对小物块，根据牛顿第二定律得f = mg = ma1a1 = 3.0 m/s2 经时间 t1=1.0 s，速度减为零.位移大小 = 1.5 m之后，小物块向右做匀加速直线运动，设经时间t2及木板相对静止，此时它们的速度大小为，物块向右运动的位移大小为x2.答图2Ff对木板，水平方向的受力情况如答图2所示.木板向右做匀加速直线运动，设木板的加速度大小为a2根据牛顿第二定律得F- mg = Ma2 = 1.0 m/s2木板的位移大小 可解得 t2 = 0.50 s，m，m答图3x1x2x3x物块相对木板滑动的最大距离 = 2.25 m（2）若物块速度减为零时恰好到达木板的左端，则F、M、m满足关系 F = 1.8M + 3m若只改变F，则F = 8.4 N若只改变M，则M = 1.7 kg若只改变m，则m = 0.20 kg10.11. 解：（1）未放小铁块，木箱受到的摩擦力为f1 ，有Ff1 ， f1Mg 放上小铁块，木箱受到的摩擦力为f2，此时木箱的加速度大小为a ，有 Ff2Ma 联立得 a 0.5m/s2 （1分） 设小铁块经过t1从木箱右端滑落，有 （1分） 小铁块滑落时，木箱的速度v1 ，则 v1v0a t1 （1分）小铁块滑落后，木箱在F作用下以速度v1作匀速运动，小铁块以初速度v0作平抛运动，下落时间为t2，有 （1分）联立得x 0.8m （1分）（2）小铁块在水平方向的速度不变，平抛运动时下落时间也不变，因此，小铁块刚滑落时，要求木箱速度刚好为零，此后木箱就停止了运动，小铁块的落地点距木箱右端最远。设小铁块在木箱上运动时间为t3，有 0v0a t3 （1分） （1分）联立得 9m 12（8分）解答：（1）小金属块经历了三段运动过程：在木板上的匀加速直线运动，从木板上滑落后在平台上的匀减速直线运动，离开平台后的平抛运动。设小金属块做平抛运动的时间为t3，由设平抛运动的初速度为vB，由x=vBt3解得 2分答图3f1m1gF1（2） 小金属块B在长木板上运动时的受力如答图3所示，小金属块B做匀加速直线运动，设它的加速度为a1。小金属块离开长木板后在桌面上运动时的受力如答图4所示，小金属块做匀减速直线运动，设它的加速度的大小为。答图4f1m1gF1 1分设小金属块在木板上运动时，相对于地面运动的距离为x1，末速度为v1，所用时间为t1，则 设小金属块在平台上运动时，相对于地面运动的距离为x2，末速度为v2，v2=vB=0.20m/s由题意知联立以上四式，解得x1=0.25mx2=0.24mt1=0.5sv1=1.0m/s所以小金属块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=x1=0.25m 2分（3）取木板为研究对象，小金属块在木板上运动时，木板受力如答图5所示。答图5f1m2gF2FF1f2木板在t1时间内向右运动距离为L+x1，设木板的加速度为a2，则1分根据牛顿定律F(f1+f2)=m2a2解得F=3.4N 2分第 8 页