2025高中物理必修第三册鲁科版专题强化练5　板块模型.docxVIP

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专题强化练5板块模型

1.(2024山东省实验中学检测)如图所示,物块A和木板B的质量相同,A可以看作质点,木板B长3m。开始时A、B均静止。现使A以水平初速度v0从B的最左端开始运动。已知A与B、B与水平面间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,若A刚好没有从B上滑下来,则v0的大小为()

A.5m/sB.25m/s

C.6m/sD.26m/s

2.(多选题)(2024山东济南第九中学期末)如图所示,质量为3kg的长木板A放在光滑水平地面上,质量为2kg的物块B静止在木板上,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度大小为g=10m/s2,物块B与长木板A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的拉力F作用在长木板上,下列说法中正确的是()

A.F=4N时,B受到A的摩擦力为1.6N,方向水平向右

B.F=10N时,A、B之间会发生相对滑动

C.F=12N时,B的加速度大小为2m/s2

D.F=16N时,A的加速度大小为4m/s2

3.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),木板和木块的加速度大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2随时间变化的图像中正确的是()

AB

CD

4.(2023山东威海期中)如图甲所示,一足够长的质量M=0.4kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.4kg的小滑块以v0=1.8m/s的速度从长木板的右端滑上长木板,小滑块刚滑上长木板0.2s内的速度图像如图乙所示,小滑块可看成质点,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,求:

(1)小滑块刚滑上长木板时长木板的加速度大小a1;

(2)从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块运动的总位移x。

5.(2023安徽桐城中学期末)如图所示,水平地面上依次排放两块完全相同的木板,长度均为l=2m,质量均为m2=1kg,一质量为m1=1kg的物体(可视为质点)以v0=6m/s的速度冲上A木板的左端,物体与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10m/s2)

(1)若物体滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ1应满足的条件;

(2)若μ1=0.5,求物体滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

6.(2024重庆期末)某兴趣小组对老师演示惯性的一个实验进行了深入的研究。如图甲所示,长方形硬纸板放在水平桌面上,纸板一端稍稍伸出桌外,将一块橡皮擦置于纸板的中间,用手指将纸板水平弹出,如果弹的力度合适,橡皮擦将脱离纸板。已知橡皮擦可视为质点,质量为m1=20g,硬纸板的质量为m2=10g,长度为l=5cm。橡皮擦与纸板、桌面间的动摩擦因数均为μ1=0.2,纸板与桌面间的动摩擦因数为μ2=0.3,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g=10m/s2。

(1)手指对纸板的作用力与时间的关系如图乙所示,要使橡皮擦相对纸板滑动,F0至少多大?

(2)手指对纸板的作用时间很短,可认为作用结束后,纸板获得速度v0但位移近似为零,则要使橡皮擦脱离纸板,v0需满足什么条件?

(3)若要求橡皮擦移动的时间不超过Δt=0.2s,求纸板被弹出的最小速度。

答案与分层梯度式解析

专题强化练5板块模型

1.D根据题意可知,A、B速度相等时,A恰好在B右端,根据牛顿第二定律,对A,有μ1mg=ma1,得a1=3m/s2,对B,有μ1mg-2μ2mg=ma2,得a2=1m/s2,根据匀变速直线运动规律,有v0-a1t=a2t,v0t-12a1t2-12a2t2=L,解得v0=26m/s,故D

方法技巧分析“滑块-木板”类模型时要抓住一个转折和两个关联

(1)一个转折——滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点。

(2)两个关联——转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移与板长之间的关联。一般情况下,由于摩擦力或其他力的转变,转折前、后滑块和木板的加速度都会发生变化,因此以转折点为界,对转折前、后滑块和木板的受力进行分析是建立模型的关键。

2.ACD当两物体刚要相对滑动时,对B,μmBg=mBa,对整体,F=(mA+mB)a=10N。F=4N时,A、B未相对滑动,加速度a=FmA+mB=0.8