2022年高考物理板块模型典型例题+与答案 .pdf

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1、.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

2、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B A v0L图 19 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 15 页 -.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

3、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）.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

4、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.请你通过计算说明这位同学的判断是否正确.m M F 图 15 F h A B C 图 15 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 15 页 -.5.（2010 春）如图

5、 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20.01.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

6、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，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FL 平板木块图 17 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 15 页 -.7.（201

7、1 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（只要提出一种方案即可）8.（2011 年春）如图17 所示，长度L=1

8、.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）B A 0图 17 L名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 15 页 -.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.

9、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/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)10(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=3 0 kg，质量 m=1 0 kg 的小物块放在木板的最右端(小物块可视

10、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？F m M 0图 19 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 15 页 -.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 M 8 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m 2 kg，速度也为3

11、m/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L至少为多长，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

12、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：（1）小金属块B离开平台时速度vB的大小；M h L v0m F 图 16 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 15 页 -.（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 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

13、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.B x F A h d 图 17 图 19 F名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 15 页 -.滑块参考答案1.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 15 页 -.2.3.解：（1）小滑块受

14、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=mfF=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21121tax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=Mf=3.0 m/s2在时间t内木板的位移22221tax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tmmgFtav11木板做匀加速直线运动的速度tMmgtav22任意时刻小滑块与木板速度之比gmMmgFvv221

15、)(欲使小滑块速度是木板速度的2 倍，应满足2)(2gmMmgF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 kg 4.F F x2 x1 L 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 15 页 -.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2t1ta21x小滑块因受向左的摩擦力ff，将向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，小滑

16、块的加速度22s/m0.2mfa在时间 t 内木板的位移222ta21x由图可知21xx2L解得s0.1t则小滑块滑到木板槽中点时的速度s/m0.2tav2（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1211aMg)mM(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=N1=mg=0.40 2.0 10 N=8.0N 根据牛顿第三定律,有

17、f1=f2,N1=N2根据牛顿第二定律,木块的加速度a1=0.20.8121mfFm/s2=2.0m/s2平板的加速度N1mg F f1Mg f2NN2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 15 页 -.a2=50.82Mfm/s2=1.6m/s2设经过t，木块恰好与挡板相撞，则L=2121ta2221ta解得t2s（2）根据（1）可以求得时间tMmgmmgFLt2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=m

18、a1 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21121tax木板向右运动的为22212xa t依据题意x2-x1=2L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1a=2.0m/s2 经过时间 t，小物块向右运动的距离为21112xa t木板向右运动的距离为22212xa t欲使经过时间t=1.0s，小物块恰好滑到木板的左端，要求21xxL即222FmgtgtLM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，

19、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x1 2Lx2 MMmmFf2 Ff1 Ff2 A B 答图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 15 页 -.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 m2g以初速度 0的方向为正方向A的加速度21211221m/s8.0)(mgmmgmaB的加速度22222m/s6.1mgma由于a1 0，所以A会相对地面滑动，经时间t，A的速度ta11A的位移21121taxB的速度ta202B的位移220221tatx当 1=2 时，B相对A静止，解得

20、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Lg)(41220（i）只改变 0，则30520 m/s=2.2 m/s；4 分（ii）只改变1，则 1=0.06；（iii）只改变2，则 2=0.14.4 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=10a=1.0 s，速度减为零.位移大小211101)-(21+=tatx=1.5 m 之后，小物块向右做匀加速直线运动，设经时间t2与木板相对静止，此时它们的速度大

21、小为，物块向右运动的位移大小为x2.21=ta，221221=tax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答图 2 Ff 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 15 页 -.F-mg=Ma2MmgFa-=2=1.0 m/s2)+(=212tta木板的位移大小22123)+(21=ttax可解得t2=0.50 s，83=2xm，89=3xm 物块相对木板滑动的最大距离231-+=xxxx=2.25 m（2）若物块速度减为零时恰好到达木板的左端，则212121+=taxL=211mg-21+tMFxF

22、、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 答图 3 x1 x2 x3 x 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 15 页 -.若只改变m，则m=0.20 kg 10.11.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20 10 1112v tv tatL（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

23、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2212hgt0 21 2xv tv t（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 0 v0a t3（1 分）2/0 30 3312v tv tatL（1 分）联立得L 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t

24、3，由2321gths4.01080.0223ght设平抛运动的初速度为vB，由x=vBt3 解得m/2.04.008.03Btxv2 分（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。N0.11050.020.0111gmFf答图 3 f1m1g F1名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 15 页 -.2111m/s0.25.00.1mfa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1a。N0.1105.02.0111gmFf2111m/s0.25.00.

25、1mfa1 分11aa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12112avx111tav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 2122212vvxa由题意知dxx21联立以上四式，解得x1=0.25m x2=0.24m t1=0.5s v1=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。N4.11070.020.0)(2122gmmFf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212121taxL2222112m/s0.5m/s5.0)25.0375.0(2)(2tsLa 1 分根据牛顿定律F(f1+f2)=m2a2解得F=3.4N 2 分答图 4 f1m1g F1答图 5 f1m2g F2FF1f2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 15 页 -