专题3-6+滑块板块问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

专题3-6+滑块板块问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

‎100考点最新模拟题千题精练3-6‎ 一．选择题 ‎1. 如左图所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板上最右端。现将一个水平向右力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动。滑块、长木板的速度图象如右图所示，己知物块与木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是 A. t=10s时长木板P停下来 B. 长木板P的长度至少是7.5m C. 长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.075‎ D.滑块Q在长木板P上滑行的距离是12m ‎【参考答案】BCD 中，由牛顿第二定律得：，解析，这段时间，所以，t3=12s时长木板P停下来，6s后滑块Q在长板P上滑行的距离：，滑块Q 在长木板P上滑行的距离是，故D正确；‎ ‎2． 2016·安徽六校教育研究会联考)如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，t＝0时，车开始沿水平面做直线运动，其v－t图象如图乙所示。g取10 m/s2，平板车足够长，则物块运动的v－t图象为(　　)‎ ‎【参考答案】C ‎3.　(多选)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是(　　)‎ A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g C.当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动 D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动 ‎【参考答案】AD ‎4.（安徽省铜陵市第一中学2016届高三5月教学质量检测理科综合试题）如图甲所示，光滑的水平地面上放有一质量为M、长为的木板。从时刻开始，质量为的物块以初速度从左侧滑上木板，同时在木板上施以水平向右的恒力，已知开始运动后内两物体的图线如图乙所示，物块可视为质点，，下列说法正确的是（ ）‎ A、木板的质量 B、物块与木板间的动摩擦因数为 C、时，木板的加速度为 D、时，木板的速度为 ‎【参考答案】BD ‎【名师解析】在开始运动后内，物体向右减速运动，木板向右加速运动，对物体，由牛顿第二定律，μmg=ma1，由速度图像可知，a1=1m/s2，联立解得：μ=0.1.选项B正确。‎ 对木板，由牛顿第二定律，F+μmg=Ma2，由速度图像可知，a2=4m/s2，联立解得：M=2kg，选项A错误。‎ 经过时间t，两者达到共同速度，则v0- a1t= a2t，‎ 解得：t=1.2s。共同速度v= a2t=4.8m/s。‎ 此时物体的相对位移为： ‎ 说明物体未脱离木板，当两者达到共同速度后，假设两者相对静止一起加速，由牛顿第二定律可得：，‎ 代入数据解得：，‎ 对物体由牛顿第二定律可得：，‎ 所以物体相对木板还是要相对滑动，对木板由牛顿第二定律可得：，代入数据解得：，时，木板的速度为，故选项C错误D正确。‎ 考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；物体的弹性和弹力 ‎【名师点睛】本题考查图象的应用；图象题是高考的热点问题，关键从图象中获取信息，能够通过图象得出物体的运动规律。‎ ‎5.（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 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 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。‎ ‎6.（2016福建名校联考）如图3所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 ( )‎ A．μ1Mg B．μ1(m＋M)g ‎ ‎ C．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mg ‎【参照答案】C ‎7．如图所示，水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌，每一张的质量均为m．用一手指以竖直向下的力压第1 张牌，并以一定速度向右移动手指，确保手指与第1 张牌之间有相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第l 张牌之间的动摩擦因数为，牌间的动摩擦因数均为，第54 张牌与桌面间的动摩擦因数为，且有．则下列说法正确的是( )‎ A．第l 张和第2张牌一定保持相对静止 B．第54 张牌受到水平桌面的摩擦力向右 C．第2 张牌到第53 张牌之间不可能发生相对滑动 D．第2 张牌到第53 张牌之间可能发生相对滑动 ‎【参考答案】C ‎【名师解析】试题分析：A、若手指与第1张牌的摩擦力大于1与2间的摩擦力，则二者发生相对滑动．故A错误．B、对53张牌（除第1张牌外）研究，处于静止状态，水平方向受到第1张牌的滑动摩擦力，方向与手指的运动方向相同，则根据平衡条件可知：第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反．故B错误．‎ C、设每张的质量为m，动摩擦因数为．对第2张分析，它对第3张牌的压力等于上面两张牌的重力，最大静摩擦力，而受到的第1张牌的滑动摩擦力为，则第2张牌与第3张牌之间不发生相对滑动．同理，第3张到第54张牌也不发生相对滑动．故C正确，D错误．故选C.‎ 考点：本题考查了受力分析、力的平衡、静摩擦力与最大静摩擦力.‎ 二．计算题 ‎1．　如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。已知木块的质量m＝1 kg，木板的质量M＝4 kg，长L＝2.5 m，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数μ＝0.2。现用水平恒力F＝20 N拉木板，g取10 m/s2。‎ ‎ (1)求木板加速度的大小；‎ ‎(2)要使木块能滑离木板，求水平恒力F作用的最短时间；‎ ‎(3)如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.3，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？‎ ‎(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变，只将水平恒力增加为30 N，则木块滑离木板需要多长时间？‎ ‎ ‎ ‎(3)设木块的最大加速度为a木块，木板的最大加速度为a木板，则 μ1mg＝ma木块 解得：a木块＝μ1g＝3 m/s2‎ 对木板：F1－μ1mg－μ(M＋m)g＝Ma木板 木板能从木块的下方抽出的条件：a木板＞a木块 解得：F1＞25 N。‎ ‎(4)木块的加速度a′木块＝μ1g＝3 m/s2‎ 木板的加速度a′木板＝＝4.25 m/s2‎ 木块滑离木板时，两者的位移关系为x木板－x木块＝L，‎ 即a′木板t2－a′木块t2＝L 代入数据解得：t＝2 s。‎ 答案　(1)2.5 m/s2　(2)1 s　(3)F＞25 N　(4)2 s ‎2.如图所示，物块A、木板B的质量均为m＝10 kg，不计A的大小，B板长L＝3 m。开始时A、B均静止。现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3和μ2＝0.1，g取10 m/s2。‎ ‎(1)若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度多大？‎ ‎(2)若把木板B放在光滑水平面上，让A仍以(1)问中的初速度从B的最左端开始运动，则A能否与B脱离？最终A和B的速度各是多大？‎ ‎【名师解析】(1)A在B上向右匀减速运动，加速度大小a1＝μ1g＝3 m/s2‎ 木板B向右匀加速运动，加速度大小a2＝＝1 m/s2‎ 由题意知，A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B最右端时和B速度相同，设为v，得 时间关系：t＝＝ 位移关系：L＝－ 解得v0＝2 m/s。‎ A的位移xA＝＝3 m B的位移xB＝＝1 m 由xA－xB＝2 m可知A没有与B脱离，最终A和B的速度相等，大小为 m/s。‎ 答案　(1)2 m/s　(2)没有脱离　 m/s　 m/s ‎3.如图所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板。从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v－t图象分别如图中的折线acd和bcd所示 ，a、b、c、d点的坐标为a(0，10)、b(0，‎ ‎0)、c(4，4)、d(12，0)。根据v－t图象，(g取10 m/s2)，求：‎ ‎ (1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达到相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小a；‎ ‎(2)物块质量m与长木板质量M之比；‎ ‎(3)物块相对长木板滑行的距离Δx。‎ ‎【名师解析】‎ ‎(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小为 a1＝ m/s2＝1.5 m/s2‎ 木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为 a2＝ m/s2＝1 m/s2‎ 达到相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为 a＝ m/s2＝0.5 m/s2。‎ ‎ ‎ ‎(3)由v－t图象知，物块在木板上相对滑行的距离 Δx＝×10×4 m＝20 m。‎ 答案　(1)1.5 m/s2　1 m/s2　0.5 m/s2　(2)3∶2‎ ‎(3)20 m ‎4.如图，可看作质点的小物块放在长木板正中间，已知长木板质量为M＝4 kg，长度为L＝2 m，小物块质量为m＝1 kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止。现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5 N时，两物体间才能产生相对滑动。设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g＝10 m/s2。‎ ‎ (1)求小物块和长木板间的动摩擦因数；‎ ‎(2)若一开始力F就作用在长木板上，且F＝12 N，则小物块经过多长时间从长木板上掉下？‎ ‎【名师解析】(1)设两物体间的最大静摩擦力为Ffm，当F＝2.5 N作用于小物块时，对整体，由牛顿第二定律有F＝(M＋m)a 对长木板，由牛顿第二定律有Ffm＝Ma 联立可得Ffm＝2 N 小物块在竖直方向上受力平衡，所受支持力FN＝mg，由摩擦力公式有Ffm＝μmg，解得μ＝0.2。‎ 由匀变速直线运动规律，两物体在t时间内的位移分别为x1＝a1t2，x2＝a2t2‎ 小物块刚滑下长木板时x1－x2＝L，联立解得t＝2 s。‎ 答案　(1)0.2　(2)2 s ‎5.（湖北省沙市中学2016届高三下学期第四次半月考理科综合试题）（18分）一平板车，质量M=100㎏，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=1.25m，一质量m=50kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1m，与车板间的动摩擦因数，如图６所示，今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶距离，求物块落地时，地点到车尾的水平距离s（不计路面摩擦，g=10m/s2）．‎ ‎【参考答案】1.625m ‎．‎ 小物块滑落时车速，‎ 小物块速度 物块滑落后，车的加速度 落地时间．‎ 车运动的位移．‎ 小物块平抛的水平位移．‎ 物块落地时，落地点与车尾的水平位移为：．‎ 考点：牛顿第二定律的综合应用 ‎6. (2016太原模拟)质量为‎3 kg的长木板A置于光滑的水平地面上，质量为‎2 kg的木板B(可视为质点)置于木板A的左端，在水平向右的力F作用下由静止开始运动，如图甲所示．A、B运动的加速度随时间变化的图象如图乙所示．(g取‎10 m/s2)求：‎ ‎(1)木板与木块之间的动摩擦因数．(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)‎ ‎(2)4 s末A、B的速度．‎ ‎(3)若6 s末木板和木块刚好分离，则木板的长度为多少？‎ ‎【参考答案】(1)0.3　(2)‎4 m/s　(3)‎‎4 m ‎ ‎ ‎(2)由图象知4 s末二者的速度等于图线与坐标轴包围的面积 v＝at1＝×2×‎4 m/s＝‎4 m/s ‎(3)4 s到6 s末t2＝2 s 木板A运动的位移xA＝vt2＋aAt xB＝vt2＋aBt 木板的长度l＝xB－xA＝4 m ‎7.(14分)在倾角q=37°的固定斜面上，放一质量是1kg的厚薄均匀的木板A，在A上放一质量是4kg的物块B，A与B间、A与斜面间的动摩擦因数分别是0.5和0.1，且它们的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，作用在B的向上拉力F平行斜面，如图10。Sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。试求A、B都由静止开始所满足的下列三种需求：‎ ‎（1）当F=0时，A与B间摩擦力多大？‎ ‎（2）当F为什么范围时A、B都静止？‎ ‎（3）当F为什么范围时A、B一起向上运动？‎ 对于B 由牛顿第二定律得 4×10×sin37°-f1=4a1 （1分）‎ 解得 f1=3.2N 沿斜面向上 （1分）‎ ‎（f1=3.2N

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