《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题3.19 滑块板块问题(提高篇)(解析版)
2021 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练
第三部分 牛顿运动定律
专题 3.19 滑块板块问题(提高篇)
一.选择题
1.如图所示,质量为 m2的木块在质量为 m1的长木板上,受到向右的拉力 F 的作用而向右滑动,
长木板处于静止状态,已知木块与长木板件的动摩擦因数为 μ2,木板与地面间的动摩擦因数
为 μ1,则下列说法中正确的是( )
A. 木板受到地面的摩擦力大小一定是 μm2g
B. 木板受到地面的摩擦力大小一定为 μ1(m2+m1)g
C. 当 F>μ1(m2+m1)g 时,长木板便会开始运动
D. 无论怎样改变 F 的大小,长木板都不可能运动
【参考答案】AD
【名师解析】以木板为研究对象,木板水平方向两个力:m2给的向右的滑动摩擦力,大小为
f1=μ2m2g 和地面向左的静摩擦力 f2,根据平衡条件得:f2=f1=μ2m2g.故 A 正确,B 错误;当
F>μ1(m2+m1)g 时,木块对木板的滑动摩擦力大小仍等于 f1=μ2m2g,没有变化,木板都不可
能运动.故 C 错误.无论怎样改变 F 的大小,木块对木板的滑动摩擦力大小不变,不会大于
地面对木板的最大静摩擦力,木板都不可能运动,故 D 正确。所以 AD 正确,BC 错误。
考点:摩擦力、物体的平衡、隔离法
【名师点睛】本题主要考查了摩擦力、物体的平衡、隔离法的应用。以木板为研究对象,根
据平衡条件求出地面对木板的摩擦力大小.当木块对木板的摩擦力大于地面对木板的最大静
摩擦力时木板便会开始运动。而木块对木板的滑动摩擦力大小不变,都不会大于地面对木板
的最大静摩擦力,故木板都不可能运动。
2.(福建省厦门市 2016 届高三第二次质量检查理科综合试题)放在足够长的木板上的物体
A
和
B
由同种材
料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度
v
向右做匀速直线运动,如图所示。某时刻木板突然停
止运动,已知
mA
>
mB
,下列说法正确的是( )
1
A.若木板光滑,由于
A
的惯性较大,所以
A、B
一定会相撞
B.若木板粗糙,由于
A
的动能较大,所以
A、B
一定会相撞
C.若木板粗糙,由于
A
的所受的摩擦力较大,所以
A
比
B
先停下来。
D.不论木板是否光滑,
A、B
间的相对距离保持不变
【参考答案】D
【名师解析】
若木板光滑
,A、B
在水平面上不受力,由于物体具有惯性,则
AB
将以原来的速度做匀速直线运动,保持
相对静止;若木板粗糙,尽管两木块的质量不同,所受的摩擦力大小不同,但其加速度为 ,
与质量无关,故两物体将有相同的加速度,任意时刻有相同的速度,保持相对静止,故 D 正确,A、B、C
错误。
考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】分木板光滑和粗糙两种情况进行讨论,若光滑,则
AB
两个木块将以原来的速度做匀速运动;
若粗糙,根据牛顿第二定律求出加速度,比较两物块速度之间的关系即可求解。
二.计算题
1. (2020 贵州安顺市 3 月调研)如图,光滑水平面上静置一长度
l
=2m,质量
M
=4kg 的长木板 A,A 的最前
端放一小物块 B(可视为质点),质量
m
=1kg,A 与 B 间动摩擦因数
μ
=0.2。现对木板 A 施加一水平向右的
拉力
F
,取
g
=10m/s2。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)则:
(1)为保证A、B 一起加速运动而不发生相对滑动,求拉力的最大值
F
m;
(2)若拉力
F
=5N,求 A 对 B 的静摩擦力
f
的大小和方向;
(3)若拉力
F
=14N,从开始运动到物块离开长木板所用的时间。
【参考答案】(1)10N,(2)1N水平向右,(3)2s
【名师解析】
(1)A、B 刚要滑动时,B 物块所受静摩擦力恰为到滑动摩擦力,此时系统共加速度,以 A、B 整体为研究对
象,应用牛顿第二定律:
2
对 B 物块:
两式相比解得: ;
(2)若 ,A、B 系统共加速度,根据牛顿第二定律:
对 B 物块:
解得: ,方向水平向右;
(3)若 ,A、B 两物体相对滑动,根据牛顿第二定律分别求解 A、B 加速度:
A 加速度为:
B 加速度为:
A、B 做匀加速直线运动,根据位移关系:
解得从开始运动到物块离开长木板所用的时间: 。
2.(2020 河南南阳期末)如图所示,在光滑的水平面上放置一个长为
L
=2.2
m
的木板
B
,在
B
的左端放有一
个可视为质点的小滑块
A
,
A
、
B
间的动摩擦因数 μ=02,二者的质量均为
m
=1
kg
,
g
=10
m
/
s
2.现对
A
施加
3
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