《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题3.18 滑块板块问题（基础篇）（解析版）

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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 3.18 滑块板块问题（基础篇）
一．选择题
1. （2020 江苏无锡期末）如图所示，一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上，质量分别为 mA=1kg
和mB=2kg 的物块 A、B放在长木板上，A、B与长木板间的动摩擦因数均为 μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动
摩擦力。现用水平拉力 F拉A，取重力加速度 g=10m/s2．改变 F的大小，B的加速度大小可能为（　　）
A. 1m/s2B. 2m/s2C. 3m/s2D. 4m/s2
【参考答案】AB
【名师解析】当 A对长木板的静摩擦力达到最大值时，B的加速度最大，将轻质长木板和 B看成整体，由
牛顿第二定律得：yyμmAg=mBaBmax，解得yaBmax= = m/s2=2m/s2，
因为 aBmax＜μg=4m/s2，所以结果是合理，因此，B的加速度大小只可能为 1m/s2、2m/s2，不可能为 3m/s2、4
m/s2，故 AB 正确，CD 错误。
【关键点拨】。
当A对长木板的静摩擦力达到最大值时，B的加速度最大，由牛顿第二定律求出 B的最大加速度，即可确
定B加速度的可能值。解决本题的关键要确定临界状态，求 B的最大加速度，要注意灵活选择研究对象。
解答本题时要注意长木板的质量是不计的。
2．(2019·云南昆明检测)如图甲所示，质量 mA＝1 kg，mB＝2 kg 的A、B两物块叠放在一起静止于粗糙水平
地面上。t＝0时刻，一水平恒力 F作用在物块 B上，t＝1 s 时刻，撤去 F，B物块运动的速度—时间图像如
图乙所示，若整个过程中 A、B始终保持相对静止，则下列说法正确的是(　　)
1
A．物块 B与地面间的动摩擦因数为 0.2
B．1～3 s 内物块 A不受摩擦力作用
C．0～1 s 内物块 B对A的摩擦力大小为 4 N
D．水平恒力的大小为 12 N
【参考答案】AC
【名师解析】　在vt 图像中图线的斜率大小等于物块运动的加速度大小，则 a1＝4 m/s2，a2＝2 m/s2，对两
物块受力分析，由牛顿第二定律可得：F－μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a1，μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a2，解得：μ＝
＝0.2，F＝18 N，选项 A正确，选项 D错误；1～3 s 内两物块一起运动，物块 A也具有水平向左的加速度，
对其受力分析，可知：B对A施加了水平向左的静摩擦力，选项 B错误；同理在 0～1 s 内物块 A也具有水
平向右的加速度，对其受力分析，可知：B对A施加了水平向右的静摩擦力，由牛顿第二定律可得： Ff＝
mAa1＝4 N，选项 C正确。
3.（2019 年1月云南昆明复习诊断测试）如图甲所示，一块质量为 mA=2kg 的木板 A静止在水平地面上，
一个质量为 mB=1kg 的滑块 B静止在木板的左端，对 B施加一向右的水平恒力 F，一段时间后 B从A右端
滑出，A继续在地面上运动一段距离后停止，此过程中 A的速度随时间变化的图像如图乙所示。设最大静
摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取 g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A.滑块与木板之间的动摩擦因数为 0.6
B.木板与地面之间的动摩擦因数为 0.1
C.F 的大小可能为 9N
D.F 的大小与板长 L有关
【参考答案】BD
2
【命题意图】本题考查对速度----时间图像的理解、叠加体受力分析、牛顿运动定律和匀变速直线运动
规律的运用。
【解题思路】由图乙可知，在 0~1s 内，木板 A的加速度 a1=2m/s2，在 1~3s 内，木板 A的加速度 a2=-
1m/s2。设滑块与木板之间的动摩擦因数为 μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为 μ2，在 0~1s 内，隔离木板
A受力分析，由 μ1mBg-μ2（mA+mB）g= m,Aa1，在 1~3s 内，隔离木板 A受力分析，由-μ2mAg= m,Aa2，联立解
得：μ2=0.1，μ1=0.7，选项 A错误 B正确；隔离 B分析受力，由牛顿第二定律，F-μ1mBg= mBa3
，
根据速度
图像的面积表示位移可知，在 0~1s 内，木板 A位移 x1=1m。滑块 B在t=1s 内的位移 x2=a3t2=，木板
A长度 L= x2-x1= -1= ，可变换为 F=2L+3，即 F的大小与板长 L有关，选项 D正确；若 F的大小为
9N，由牛顿第二定律，F-μ1mBg= mBa3
，
可得 a3=2m/s2，AB 加速度相同，不能发生相对滑动，所以 F的大
小必须大于 9N，选项 C错误。
【方法归纳】对于速度图像给出解题信息问题，从速度图像的斜率得出加速度，由速度图像面积得出
位移。对于叠加体问题，采用隔离法分析受力，利用牛顿运动定律列方程解答。
4.（2019 东北三省四市教研综合体二模）如图所示，有一个质量为 m的长木板静止在光滑水平地面上，
另一个质量也为 m的小物块叠放在长木板的一端之上。B是长木板的中点，物块与长木板在 AB 段的动摩
擦因数为 μ，在 BC 段的动摩擦因数为 2μ。若把物块放在长木板左端，对其施加水平向右的力 F1可使其恰
好与长木板发生相对滑动。若把物块放在长木板右端，对其施加水平向左的力 F2也可使其恰好与长木板发
生相对滑动。下列说法正确的是（ ）
A．F1与F2的大小之比为1∶2
B．若将 F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动到 B点的时间之比为1∶2
C．若将 F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动到 B点时木板位移之比为1∶1
D．若将 F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动的整个过程中摩擦生热之比为1∶1
【参考答案】ACD
【命题意图】本题以滑块模板模型为情景，考查隔离法、整体法受力分析，牛顿运动定律，摩擦生热
及其相关知识点。
【解题思路】隔离物块受力分析，由牛顿第二定律，F1-μmg=ma11，F2-2μmg=ma12，隔离木板受力分析，
由牛顿第二定律，μmg=ma21， 2μmg=ma22，物块恰好与木板发生相对滑动，a11= a21，a11= a21，联立解得：
3
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