2025优化设计一轮第5讲 专题提升 动力学中的板块模型.docx

第5讲专题提升:动力学中的板块模型基础对点练题组一木板带动滑块运动的情形1.（多达）如图所示,拘小位码放在里面上的薄纸板上,若酷码和纸板的质量分别为,和咽各接触面问的动摩擦闪数均为闱:码到纸板左端的印禺和到束面右端的即黑均为乩重力加速度大小为我.现用水平向右的忸定拉力尸拉动纸板.卜列说法正确的是（）''*fi1.d工笔A.纸板相对硅码运动时,纸板所受摩擦力的人小为川n,+r总B.要使纸板相对位码运动.F定大于2fH"h>+m）gC.若硅码与纸板分肉时的速度小于质:我不会从桌面上掉下D.当户=m2枷+3,”年时.硅码恰好到达臬面边缘2.（2023山东聊城二板如图所示顽崎硒=2kg、长度1.=1.2m的木板A静置在足纺大的光滑水平地面上.质量，”=1kg且可觇为旗点的物块B放在木板A的右端.现对木板A施加水平向右的恒力=5N,两者由好止开始运动,作用一段时间，后撤去恒力匕最终物块B恰好能到达木板A的左端,已加物块B与木板A间的动摩擦因数“=0.重力加速度K取IomH.求：0。）恒力广作用的时间，；（2）摩擦力对物块B做的功卬.题组二滑块带动木板运动的情形3.（多选）（2024湖北武昌段以）如图所示.在光滑水平面上.A、B两物体费放在一起,A放在B的上面.已知m>a=4kgj,m=2kg八、B之间的动摩擦因数“=0.5K取IOW/.以大静麽擦力等于滑动摩擦力对物体A施加水平向右的拉力E开始时拉力F=20N,此后逐渐增加,在增大到50N的过程中,下列说法正确的是（）A.当拉力F<30N时.两物体均保持相对静止状态B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过30N时,两物体开始相时滑动C.两物体间始终没有相对运动D两物体间从受力开始就有相对运动4 .如图所示,静止在水平地面上的木板(厚度不计)质增为w,=1.kg.与地面间的动摩擦因数“尸02质量为，的=2kg且可看成质点的小物块与木板和地面间的动摩擦因数均为m=0.4.小物块以=4Ws的水平速度从左湘滑上木板,般过/=0.6s滑离木板取IOnVs2.Po(I)求木板的匕度(2)求小物块离开木板时.木板的速度大小.(3)求小物块离开木板后.木板的加速度。(4)小物块离开木板后,判断木板与小物块是否发生破掩,逊组三板块模型中的动力学图像5 .(2023山东济宁模以)如图甲所示.水平地面上某平板乍正在归直线运动J=O时将质量为m的物块无初速度地放在平板车上,控制平板车的运动使平板车的E图像如图乙所示.已知物块与平板车间的动摩擦因数为04平板车足端氏?取IOWV则物块运动的E图像为()6 .水平地面上有一侦巾为"“的长木板,木板的左端上有一质附为m的物块.如图甲所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间f的变化关系如图乙所示,其中R、B分别为、“时刻F的大小.木板的加速度m随时间，的变化关系如图丙所示.已知木板与地面间的动摩擦因数为内,物块与木板间的动摩擦因数为心.畿设最大的摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为月.则下面选项不正确的是（.F=<mg斗m2D.在0-力时间段物块与木板加速度相等综合提升练7 .（2023河北张家口二模）如图所示,一个长度1.=Im、质量.W1.O=2用的木板静止在光滑的水平面上.木板的左战放词一个质MM=Ikg可视为质点的物块,粉块与木板间的动摩擦因数“=0.4,物块与木板间的设大好愿擦力等于滑动摩擦力,重力加速度»取0ms现对物块施加一水平向右的恒定拉力匕使物块相对木板向右滑动.则下列说法正确的是（A.拉力F>7N8 .物块禽开木板时速度的我小假为4mC.物块点开木板的最短时间为IsD木板获得的最大速度为2m8.(2023江苏At城模拟)如图甲所示,水平地面上有一长平板年M.平板乍分端放一物块m.开始时M、m均龄止。，=0时.平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动,其v图像如图乙所示.整个过程中物块m恰好没有从平板车上滑下。己知物块与平板车间的动摩擦因数为0.14取IOnVS2,下列说法正确的是().0-4s内.物块m的加速度一H变大B.整个过程中,物块m相对平板车M滑动的时间为4sC平板车M的长度为12mD.物块m相对平板乍M的位移大小为16m9,如图甲所示,有一块木板怖止在足鲂长的粗糙水平面上,木板的旗域为m0=4kg.长为=1.4m:木板右端放一小滑块,小滑块的鲂信为，”=1.kg,可视为质点.现用水平恒力尸作用在木板右端,恒力户取不同数值时,小消块和木板的加速度分别对应不同数值.两者的QF图像如图乙所示内取1011Vs2.(I)求小滑块与木板之间的动摩擦因数W以及木板与地面之间的动,摩擦因数“2.(2)若水平恒力P=27.8N.且始终作用在木板上.当小滑块从木板卜沛落时.经历的时间为多长?10.如图所示,一帧角=30。的光滑斜面固定在水平地面上.斜面底端P处固定一挡板长为1.=Sm的薄木板没于斜面上,其质量，加=Ikg,F端位于8点加=5m.薄木板中点处放有一侦ft1kg的滑块(可觇为侦点)。己如滑块与薄木板之间的动摩擦因数“=字.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.斜面上八8区间存在特殊力场,当滑块进入此区域时能耐滑块产生一个沿斜面向上、大小为F=ION的忸力作用.对木板无作用力/8区域沿斜面的宽度为/=2.5m,jR力加速度g取10ms'.现由静止和放薄木板和滑块.(I)求滑块在进入八8区域之前.薄木板运动的加逑度大小的(2)求滑块第一次进入AB区间内受薄木板的施擦力的大小和方向。(3)若薄木板第一次与挡板破描后以原速率反弹、滑块与挡板硬推后即拈在挡板上,停止运动.求薄木板第一次与挡板碰撞后沿斜而上升到最高点的时间”忽略滑块从薄木板上滑下时对木板的影响.结果可保留根号)参考答案第5讲专题提升:动力学中的板块模型IBC解析分析纸板,当纸板相对硅码运动时,纸板所受的摩掇力为/，因+Mg+wnIBA项错误。设硅码的加速度为“I,纸板的加速度为。2,则有W"ng="g,F-Wwf-“(2+，”)8=，"。3发生相对运动需要“2>m.代入数据解得F>40彻+M&B项正确。若跌码与纸板分离时的速度小于、胸,硅玛匀加速运动的位移小干；=料=匀减速运动的位移小于=警=1则总位移小于d,Za1.2g2202g2硅玛不会从桌面上掉下C项正确。当尸=“(2,沏+3m)g时,酷码未脱离斑板时的加速族m=“用纸板的加速度伫=FMmO+19平2=2卅二根据小，=d.解得I=届.则此时磋码的速度v=a1.t=y2gd0,匀加速运动的位移x=gsF=d.所以碳码离开桌面*D项情误。2.答案1.2s(2)2J解析(D根据段惠设B的加速度为小力F作用时A的加速度为化.撤去力F后A的加速度为,小又泾过人后B达到A的左端,根据牛顿笫二定律,有mg=tnaF-nf=mM撤去力F后,根据牛顿第二定律.有tng=mia由运动学规律存a(t+q)=""-"1.=iz+z-ajt12!(C+tj)解得=1.2sj=0.8So(2)设最终B的速度为V.有V=Sa+1>)由动能定理有W=如，解得W=2J.3 .AC解析两物体同达到最大静摩擦力时对A有尸wn,g="iA".对B有/，根=，“孙存'=60N.当UX(ON时,两物体相对滑动,则当拉力F<30N时,两物体均保持相为静止状态,A正确,B特遥;由A、B可知,在厂增大到50N的过程中,两物体始终没有相对运动C正确.D惜误。4 .答案(1)1.32m(2)1.2m/s(3)2m/£方向水平向左科)见解析解析(1)物块在木板上滑动的过程,根据牛机第二定律,对物块有解得U2=4nVs2对木板有2tn2g-1.(nh+>n2)g=>>ia解得“=211Vs3木板的长度为1.=j(%'Tt1.2ST”？解存1.=1.32m,(2)小物块/开木板时.木板的速度为v=GM=1.2m/So(3)小物块离开木板后,木板的加速度为6="严'°=ms=2ms'.方向水平向左。E1.0(4)小物块离开木板时,物块的速度W=nra”=I6m's物块在地面上滑行时的加速度大小为a4=n2a=f1.,g=4mfs1.r112物块在地面上滑行的最大住移为x,=032m木板在地面上滑行的最大位移为M=F=O.36m>礼可知小物块高开木板后.木板与小物块将发生碰撞.2af5 .解析07S内平板车做匀速直线运动.速度大小为8ms.则物块首先做加速度为“的勾如速直设运动.有a=g=4m1.物块加速到与平板车共速时所密要的时间为A=：=2s.在2<s的时间内,粉块以8mA的速度与平板车一翅做匀速直线运动,4s末平板车开始坡匀或速直发运动,加速度大小为。=步2ms2<g=4ms所以粉块和平板车一起做匀减速直线,运动.加速度大小均为2mH,减速至.零的时同0=4s,所以物块运动的v图像为A选项中的图像。6 .A解析由图丙可知J1.时物块与木板一翅刚要水平滑动,此时物块与木板相对静止,以整体为对象有B="W"+s.A错误力时物块与木板刚要发生相对滑动.以整体为对象谏据牛领第二定律有+m)g=(g+m2W,以木板为对象.根据牛校第二定律有m2g(m+nigmu>Q.解得B=吗产0b")gW2>%詈/",B,C正确;OF这段时间,物块与木板相对静止,所以有相同的加速度Q正确。V="讯得V=k2：”.可知-7 .B解析物块相对木板向右滑动,对木板有WnK=”入得“：=2nVs2.对物块有Fnif>=m".互根据“Am可得F>6N.A错误;设历时，物块滑离木板感档4"=心物块滑高木板时的速度=套,即0=%=4md时物块离开木板的速度最小,其最小值WEI=411Vs,B正确;当=4m2时F=SNJ=I&木板获得的速度VJ=OJ/=2向&若F>8N,则<1s.C误:若6N<F<8N.A'Jv2>211,s.D借误.8 .C解析根据题意.如物块与平板车保持相对舲止,由牛顿第二定律可得.敢大加速度满足"取=孙3第得加速度««=!ms'.由乙图可知.M如速时加速度“=gms'=4mH.M；&速时加速度6=昔mM=211Vs'.可知物块与平板车发生相对滑动,设r时两者共速,则有(M=811Vs+fMr2s).得，=4s,=(82×2)m=4m,共速后.由于平板车的加速度为a>=2nVs2.r以物块求速,由牛领第二定律得叫?=”",得am'=-m/总平板车的加速度大干物块的加速度,设共速后再经1.速到零,由运动学公式,0=4ms+m7.,H得=4s.即=4s+4s=8s.物块的速度减为零.两物体的速度时间图像如图所示.整个过程中.物块m的加速度大小一直为1m2.物块n相对平板车M滑动的时间为8$.A、B错误：4S前的块m相对平板车M的位移Xi=8x2×gm+x(8+4)×2m-4x4,m=12m,4s后物块m相对平板车M的位移.E=4x4xgm2x4xgm=4m,所以平板车的长度为12m,物块m相对平板车M的位移大小为12m4m=8m,方向向左.C正确Q错误。9 .答案(1)0.40.1(2)2s解析(1)由题图乙可知.当恒力F>25N时,小滑块与水板将出现相对滑动,以小滑块为研究对象根据牛顿第二定律得四"媒="即代入数据解得川=0,4以木板为研究对猊,根据牛锁第二定律有F;八mXm+如欣=nt2则«,=Mo严g+p2«m+m"gm0由题图乙可得aimg+“2(m+mo_9田§?m04解得2=0.1©(2)设小滑块在木板上滑动的时间为1时,小滑块从木板上冷落.当水平恒力f=27.8N时.小滑块的加速度为=g=4ms2小滑块在时间/内的位移为X产9产木板的加速度为S=土TSa叫代入数据解得。2=4.7ms2木板在时间,内的位移为不彳¢尸由超可知tX"X=A联立以上各式解得，=2S。10 .答案(1)5m/s?5N,方向沿料面向下(3)ys解析(D滑块在进入AB区域之前,由于转面光滑,将与木板一起以加速度如加速下滑“M>+")gsin伊=(即+，”Ma=sin0=5ms(2)进入八8区间后,假设滑块与木板仍然相对静止.设下滑的加速度为a对整体(Mt>+m)sinf)F=(tnHW对港块,所受木板的静摩擦力居方向沿招面向下,根据牛械笫二定律有，"gsin0+Ft-F=na解得a=Q.Ff5N又因为滑块与木板间的最大静摩擦力Am=WMgcos6=5N.假设成立,即滑块受木板的"摩擦力方向沿斜面向下,大小为5N。(3)设滑块和木板一起以加速度如加速下滑的末速度v1.MVj2=2ai1.1.滑块和木板一起匀速下滑/后,木板与挡板段撞,此时对滑块有/MgsinB-WngCQS0=>)W解得=0即滑块在木板上仍然匀速下滑,对薄木板有"Kgsin3+mgcosJ=WJn侪得G=IO向式木板以此加速度匀减速上滑设滑块离开薄木板的时间为江有v+(1tr2t12)=/此时程木板的速度>=,”分药后,对薄木板有wicsin。=我4门薄木板接着以加速度S=5m2减速上滑至最高点,有O=j所以簿木板沿斜面上升到最高点的时问为t=t1.+1.2解得=ySe