高考物理一轮复习 专题6-16 与滑块木板模型相关的功能问题千题精练.doc

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1、1 / 8【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 6-166-16 与滑块木板模型相与滑块木板模型相关的功能问题千题精练关的功能问题千题精练一选择题1.如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板 B，木板 B 上放着木块 A，A、B 接触面粗糙现用一水平拉力 F 作用在 B 上，使其由静止开始运动，用 f1 代表 B对 A 的摩擦力，f2 代表 A 对 B 的摩擦力，下列说法正确的有（ ）AF 做的功一定等于 A、B 系统动能的增加量BF 做的功一定小于 A、B 系统动能的增加量Cf1 对 A 做的功等于 A 动能的增加量Df2 对 B 做的功等于 B

2、动能的增加量【参考答案】C2. 如图，木块 A 放在木板 B 的左端，A、B 间接触面粗糙，用恒力 F 将木块 A 拉到木板 B 的右端第一次将 B 固定在水平地面上，第二次将 B 放在光滑水平地面上，则前后两个过程中相同的量是（ ）2 / 8A物块 A 运动的加速度B物块 A 的运动时间C力 F 对物块 A 做的功D系统产生的摩擦热【参考答案】AD二计算题1.(25 分)(2018西昌模拟)如图所示,足够长的斜面与水平面夹角为 37,斜面上有一质量 M=3 kg 的长木板,斜面底端挡板高度与木板厚度相同。m=1 kg 的小物块从空中某点以 v0=3 m/s 水平抛出,抛出同时木板由静止释放,

3、小物块下降h=0.8 m 掉在木板前端,碰撞时间极短可忽略不计,碰后瞬间物块垂直斜面分速度立即变为零。碰后两者向下运动,小物块恰好在木板与挡板碰撞时在挡板处离开木板。已知木板与斜面间动摩擦因数 =0.5,木板上表面光滑,木板与挡板每次碰撞均无能量损失,g 取 10 m/s2,求:(1)碰前瞬间小物块速度大小和方向。(2)木板至少多长小物块才没有从木板后端离开木板。(3)木板从开始运动到最后停在斜面底端的整个过程中通过路程多大。【名师解析】(1)小物块平抛,由动能定理得:mgh=m-m代入数据解得:vt=5 m/s3 / 8sin=解得:=37,即速度方向与斜面垂直小物块掉到木板上后速度变为 0

4、,然后向下运动,直到与木板速度相同过程:小物块:mgsin=ma1木板:Mgsin-(M+m)gcos=Ma2速度相同时:a1t=v+a2t解得:a1=6 m/s2,a2= m/s2,t=0.15 sLmin=vt+a2t2-a1t2=0.06 m(3)小物块平抛过程木板下移:x1=vt1=0.16 m两者相碰到小物块离开:x2=a1=vt2+a2代入数据解得:t2=0.3 s,x2=0.27 m此时木板速度:v2=v+a2t2=1 m/s木板与挡板碰后全程生热:Q=Mgcoss=M代入数据解得:s=0.125 m可见木板在斜面上通过路程:s 总=x1+x2+s=0.555 m4 / 8答案:

5、(1)5 m/s 方向与斜面垂直 (2)0.06 m(3)0.555 m2.(25 分)(2018辽宁师大附中模拟)如图所示,倾角 =30的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板。将长木板 A 静置于斜面上,A 上放置一小物块 B,初始时 A 下端与挡板相距 L=4 m,现同时无初速度释放 A 和 B。已知在 A 停止运动之前 B 始终没有脱离 A 且不会与挡板碰撞,A 和 B 的质量均为 m=1 kg,它们之间的动摩擦因数 =,A 或 B 与挡板每次碰撞损失的动能均为 E=10 J,忽略碰撞时间,重力加速度大小 g 取 10 m/s2。求:(1)A 第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小 v。(结果

6、可以用根式表示)(2)A 第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间 t。(结果可以用根式表示)(3)B 相对于 A 滑动的可能最短时间 t。(结果可以用根式表示)【名师解析】(1)B 和 A 一起沿斜面向下运动,由动能定理得:2mgLsin=(2m)v2解得:v=2 m/s(2)第一次碰后,对 B 有:mgsin=mgcos故 B 匀速下滑对 A 有:mgsin+mgcos=ma1解得:a1=10 m/s2,方向始终沿斜面向下设 A 第 1 次反弹的速度大小为 v1,由功能关系得:mv2-m=E5 / 8t=由式得:t= s由式得 B 沿 A 向上做匀减速运动的时间:t2= sv a 当 B

7、速度为 0 时,因 mgsin=mgcosFfm,B 将静止在 A 上,当 A 停止运动时,B恰好匀速滑至挡板处,B 相对 A 运动的时间 t 最短,故:t=t+t2= s答案:(1)2 m/s (2) s(3) s3.(25 分)(2018青岛模拟)如图所示,倾角 =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。已知木板与物块间的动摩擦因数 =,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g。(1)若给木板和物块一沿斜面向上的初速度 v0,木板上

8、端恰能到达 B 点,求 v0 大小。(2)若对木板施加一沿斜面向上的拉力 F0,物块相对木板刚好静止,求拉力 F0 的大小;6 / 8(3)若对木板施加沿斜面向上的拉力 F=2mg,作用一段时间后撤去拉力,木板下端恰好能到达 B 点,物块始终未脱离木板,求拉力 F 做的功 W。(3)设经拉力 F 的最短时间为 t1,再经时间 t2 物块与木板达到共速,再经时间 t3木板下端到达 B 点,速度恰好减为零,由牛顿第二定律得:对木板:F-mgsin-mgcos=ma1mgsin+mgcos=ma3对物块:mgcos-mgsin=ma2对木板与物块整体:2mgsin=2ma4另有:a1t1-a3t2=

9、a2(t1+t2)a2(t1+t2)=a4t3a1+a1t1t2-a3+a4=W=Fa1解得:W=mgh答案:(1) (2)mg (3)mgh4.(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 =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:7 / 8(1)滑块到达 B 端时,轨道对它

10、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。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 s1.5 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:s=s1-s2L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+vt又:t=1.5 s-1 s=0.5 s代入数据解得:x=1 m。答案:(1)30 N (2)1 m (2)0.16 m5（15 分）如图甲所示，一块长度

11、为 L=4m、质量为 M=4kg 的长木板静止放置在粗糙水平地面上。另有一质量为 m=0.4kg 的小铅块（可看做质点），以v0=5.5m/s 的水平初速度向右冲上木板。已知铅块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取.10.420.1210m/sg 8 / 8（1）求铅块最终停在木板上的位置离木板最右端的距离 d1（结果用分数表示）；（2）若将木板平均分割长相同的八个木块，如图乙所示，其它条件不变：求木块开始运动瞬间，铅块的速度大小 v1 以及此时木块的加速度大小 a1；确定铅块最终停在哪一块木块上并求出其停在该木块上的位置离该木块最右端的距离 d2（计算结果用分数表示）。【参考答案】（1）17m32d （2）， 停在第 8 块上，12.5m/sv 2 10.2m/sa 267m216d 【名师解析】