重难点08滑块--滑板模型专题2022-2023学年高一物理题组法突破重难点（人教版2019必修第一册）（解析版）

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人教版新教材高中物理必修第一册 第四章 运动和力的关系
相对运动模型---滑块滑板模型专题
（题组分类训练）
题组特训 特训内容
题组一 外力作用下的滑块滑板（水平面）模型
题组二 有一定初速度的滑块滑板（水平面）模型
题组三 滑块滑板中的图像问题
题组四 倾斜面上的滑块滑板模型
1．模型特点：涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动．
2．解题方法：
(1)明确各物体对地的运动和物体间的相对运动情况，确定物体间的摩擦力方向．
(2)分别隔离两物体进行受力分析，准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处
加速度可能突变)．
(3)物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口．求解中应注意联系两个过程的纽带，即
每一个过程的末速度是下一个过程的初速度．
3．常见的两种位移关系: 滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移
之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长．
4．注意摩擦力的突变: 当滑块与木板速度相同时，二者之间的摩擦力通常会发生突变，由滑动摩擦
力变为静摩擦力或者消失，或者摩擦力方向发生变化，速度相同是摩擦力突变的一个临界条件．
5．解题思路
题组特训一： 外力作用下的滑块滑板（水平面）模型
1. (多选)如图所示，质量为
m
1的足够长木板静止在光滑水平地面上，其上放一质量为
m
2的木块．
t
＝
0 时刻起，给木块施加一水平恒力
F
.分别用
a
1、
a
2和
v
1、
v
2表示木板、木块的加速度和速度大小，下列图
基础知识清单
中可能符合运动情况的是(　　)
【答案】AC
【解析】木块和木板可能保持相对静止，一起做匀加速直线运动，加速度大小相等，故 A 正确；木块
可能相对于木板向前滑动，即木块的加速度
a
2大于木板的加速度
a
1，都做匀加速直线运动，故 B、D 错
误，C 正确．
2.（多选）如图所示，在光滑水平面上叠放着
A
、
B
两物体，已知
mA =
6kg、
mB =
2kg，
A
、
B
间动摩擦
因数
μ =
0.2，在物体
A
上施加水平向右的力
F
，
g
取 10m/s2，则（ ）
A．当拉力
F
< 12N 时，
A
静止不动
B．当拉力
F
> 16N 时，
A
相对
B
滑动
C．当拉力
F =
16N 时，
B
受
A
的摩擦力等于 4N
D．当拉力
F
< 48N 时，
A
相对
B
始终静止
【答案】CD
【解析】当
A
、
B
发生相对运动时的加速度为
则发生相对运动时最大拉力为
当拉力 0 <
F
< 48N 时，
A
相对于
B
静止，而对于地面来说是运动的，A 错误、D 正确；
由选项 A 知当拉力 48N >
F
> 16N 时，
A
相对于
B
静止，而对于地面来说是运动的，B 错误；
拉力
F =
16N 时，
A
、
B
始终保持静止，当
F =
16N 时，整体的加速度为
则
B
对
A
的摩擦力为 C 正确。
故选 CD。
3.(多选)如图所示，在光滑的水平面上放置质量为
m
0的木板，在木板的左端有一质量为
m
的木块，在
木块上施加一水平向右的恒力
F
，木块与木板由静止开始运动，经过时间
t
分离．下列说法正确的是(　
)
A．若仅增大木板的质量
m
0，则时间
t
增大
B．若仅增大木块的质量
m
，则时间
t
增大
C．若仅增大恒力
F
，则时间
t
增大
D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数
μ
，则时间
t
增大
【答案】　BD
【解析】　根据牛顿第二定律得，木块的加速度
a
1＝＝－
μg
，木板的加速度
a
2＝，木块与木板分
离，则有
l
＝
a
1
t
2－
a
2
t
2得
t
＝.若仅增大木板的质量
m
0，木块的加速度不变，木板的加速度减小，则时间
t
减小，故 A 错误；若仅增大木块的质量
m
，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则
t
变大，故 B 正
确；若仅增大恒力
F
，则木块的加速度变大，木板的加速度不变，则
t
变小，故 C 错误；若仅增大木块与
木板间的动摩擦因数，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则
t
变大，故 D 正确．
4.(多选)如图所示，表面粗糙、质量
M
＝2 kg 的木板，
t
＝0 时在水平恒力
F
的作用下从静止开始沿水
平面向右做匀加速直线运动，加速度
a
＝2.5 m/s2，
t
＝0.5 s 时，将一质量
m
＝1 kg 的小铁块(可视为质
点)无初速度地放在木板最右端，铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半，已知铁块和木板之间的动
摩擦因数
μ
1＝0.1，木板和地面之间的动摩擦因数
μ
2＝0.25，
g
取 10 m/s2，则(　　)
A．水平恒力
F
的大小为 10 N
B．铁块放在木板上后，木板的加速度为 2 m/s2
C．铁块在木板上运动的时间为 1 s
D．木板的长度为 1.625 m
【答案】　AC
【解析】开始时木板在水平方向受到的拉力与摩擦力，由牛顿第二定律可得
F
＝
Ma
＋
μ
2
Mg
＝10 N，故
A 正确；铁块放在木板上后，木板在水平方向受到拉力、水平面的摩擦力以及铁块对木板的摩擦力，由牛
顿第二定律可得
Ma
′＝
F
－
μ
2(
M
＋
m
)
g
－
μ
1
mg
，代入数据解得
a
′＝0.75 m/s2，故 B 错误；小铁块无初速
度地放在木板最右端时木板的速度
v
＝
at
＝1.25 m/s，铁块的加速度为
a
″＝
μ
1
g
＝1 m/s2，设铁块从木板
掉落时所用的时间为
t
′，则
v
＋
a
′
t
′＝2
a
″
t
′，代入数据解得
t
′＝1 s，故 C 正确；这段时间内铁块
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