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类型板块模型经典题目和答案.doc

  • 上传人:tangtianxu1
  • 文档编号:2836169
  • 上传时间:2018-09-28
  • 格式:DOC
  • 页数:6
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    板块模型经典题目和答案.doc
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    1、- 1 -板块模型经典习题1.如图,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) ,木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2,下列反映 a1和 a2变化的图线中正确的是( )2如图所示, A、 B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中 B 受到的摩擦力A方向向左,大小不变 B方向向左,逐渐减小C方向向右,大小不变 D方向向右,逐渐减小3一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央桌布的一边与桌的 AB

    2、边重合,如图已知盘与桌布间的动摩擦因数为 1,盘与桌面间的动摩擦因数为 2现突然以恒定加速度 a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于 AB 边若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度 a 满足的条件是什么?(以 g 表示重力加速度)4.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )A物块先向左运动,再向右运动B物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零木板

    3、物块 拉力- 2 -5.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 =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 3-12 所示,为使小滑块不掉下木板,试求:(g 取 10 m/s2)(1)水平恒力 F 作用的最长时间;(2)水平恒力 F 做功的最大值. 6如图所示,木板长 L1.6m,质量 M4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为 0.4.质量 m1.0kg 的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止

    4、状态,现给木板以向右的初速度,取 g10m/s 2,求:(1)木板所受摩擦力的大小;(2)使小滑块不从木板上掉下来,木板初速度的最大值7. 如图 3 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 15m/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 =02,小车足够长,求物体从放在小车上开始经 t=15s 通过的位移大小。( g 取 10m/s2)- 3 -练习 1 如图 5 所示,质量 M=1kg 的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数 ,在木板的左端放置一个质量 m=1

    5、kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数 ,取g=10m/s2,试求:(1)若木板长 L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力 F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力 F,通过分析和计算后,请在图 6 中画出铁块受到木板的摩擦力 f2随拉力 F 大小变化的图象。(设木板足够长)练习 2 如图 4 所示,在水平面上静止着两个质量均为 m=1kg、长度均为 L=15m 的木板 A 和 B, A、 B 间距s=6m,在 A 的最左端静止着一个质量为 M=2kg 的小滑块 C, A、 B 与 C 之间的动摩擦因数为 1=02, A

    6、、 B与水平地面之间的动摩擦因数为 2=01。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对 C 施加一个水平向右的恒力 F=4N, A 和 C 开始运动,经过一段时间 A、 B 相碰,碰后立刻达到共同速度, C 瞬间速度不变,但 A、 B 并不粘连,求:经过时间 t=10s 时 A、 B、 C 的速度分别为多少?(已知重力加速度 g=10m/s2)- 4 -1.解析: 2121mkta。木块和木板相对运动时, 12mga恒定不变, gmkta2。所以正确答案是 A。2A 3ga121。 4.答:B C5.解析:(1)撤力前木板加速,设加速过程的位移为 x1,加速度为 a1,加速运动的时间为 t1

    7、;撤力后木板减速,设减速过程的位移为 x2,加速度为 a2,减速运动的时间为 t2.由牛顿第二定律得撤力前:F(m+M)g=Ma 1(1 分)解得 21/s34a(1 分) 撤力后:(m+ M)g=Ma2(1 分)解得 2/s8(1 分) 21,taxt(1 分 )为使小滑块不从木板上掉下,应满足 x1+x2L(1 分)又 a1t1=a2t2 (1 分)由以上各式可解得 t11 s所以水平恒力作用的最长时间为 1 s.(1 分)(2)由上面分析可知,木板在拉力 F 作用下的最大位移 m321421tax(1 分)可得 F 做功的最大值 .J8321xW(1 分)答案:(1)1 s (2)8 J

    8、6 答案 (1)20N (2)4m/s解析 (1)木板与地面间压力大小等于( M m)g故木板所受摩擦力 Ff (M m)g20N(2)木板的加速度 a 5m/s 2FfM滑块静止不动,只要木板位移小于木板的长度,滑块就不掉下来,根据 v 02 ax 得20v0 4m/s2ax即木板初速度的最大值是 4m/s.7物体放上后先加速: a1=g =2m/s2此时小车的加速度为: 当小车与物体达到共同速度时: v 共 =a1t1=v0+a2t1 解得: t1=1s , v 共 =2m/s- 5 -以后物体与小车相对静止: ( ,物体不会落后于小车)物体在 t=15s 内通过的位移为: s= a1t1

    9、2+v 共 ( t t1)+ a3( t t1) 2=21m练习 1(解答略)答案如下:(1) t=1s(2)当 F N 时, A、 B 相对静止且对地静止, f2=F;当 2N6N 时, A、 B 发生相对滑动, N画出 f2随拉力 F 大小变化的图象如图 7 所示。练习 2 解答:假设力 F 作用后 A、 C 一起加速,则:而 A 能获得的最大加速度为: 假设成立在 A、 C 滑行 6m 的过程中: v1=2m/s A、 B 相碰过程,由动量守恒定律可得: mv1=2mv2 v2=1m/s此后 A、 C 相对滑动: ,故 C 匀速运动;- 6 -,故 AB 也匀速运动。设经时间 t2, C 从 A 右端滑下: v1t2 v2t2=L t2=15s然后 A、 B 分离, A 减速运动直至停止: aA= 2g=1m/s2,向左,故 t=10s 时, vA=0C 在 B 上继续滑动,且 C 匀速、 B 加速: aB=a0=1m/s2设经时间 t4, C B 速度相等: t4=1s此过程中, C B 的相对位移为: ,故 C 没有从 B 的右端滑下。然后 C B 一起加速,加速度为 a1,加速的时间为:故 t=10s 时, A、 B、 C 的速度分别为 0,25m/s,25m/s

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