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《2019年高考物理一轮复习专题6.16与滑块木板模型相关的功能问题千题精练》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题6.16与滑块木板模型相关的功能问题一．选择题1.如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B接触面粗糙．现用一水平拉力F作用在B上，使其由静止开始运动，用f1代表B对A的摩擦力，f2代表A对B的摩擦力，下列说法正确的有（ ）A．F做的功一定等于A、B系统动能的增加量B．F做的功一定小于A、B系统动能的增加量C．f1对A做的功等于A动能的增加量D．f2对B做的功等于B动能的增加量【参考答案】C2.如图，木块A放在木板B的左端，A、B间接触面粗糙，用恒力F将木块A拉到木板B的右端．第一次将B固定在水平地面上，第二次将B放在光滑水平地面上，则前后两个
2、过程中相同的量是（ ）A．物块A运动的加速度B．物块A的运动时间C．力F对物块A做的功D．系统产生的摩擦热【参考答案】AD二．计算题1.(25分)(2018·西昌模拟)如图所示,足够长的斜面与水平面夹角为37°,斜面上有一质量M=3kg的长木板,斜面底端挡板高度与木板厚度相同。m=1kg的小物块从空中某点以v0=3m/s水平抛出,抛出同时木板由静止释放,小物块下降h=0.8m掉在木板前端,碰撞时间极短可忽略不计,碰后瞬间物块垂直斜面分速度立即变为零。碰后两者向下运动,小物块恰好在木板与挡板碰撞时在挡板处离开木板。已知木板与斜面间动摩擦因数μ=0.5,木板上表面光滑,木板与挡
3、板每次碰撞均无能量损失,g取10m/s2,求:(1)碰前瞬间小物块速度大小和方向。(2)木板至少多长小物块才没有从木板后端离开木板。(3)木板从开始运动到最后停在斜面底端的整个过程中通过路程多大。【名师解析】(1)小物块平抛,由动能定理得:mgh=m-m代入数据解得:vt=5m/ssinθ==解得:θ=37°,即速度方向与斜面垂直小物块掉到木板上后速度变为0,然后向下运动,直到与木板速度相同过程:小物块:mgsinα=ma1木板:Mgsinα-μ(M+m)gcosα=Ma2速度相同时:a1Δt=v+a2Δt解得:a1=6m/s2,a2=m/s2,Δt=0.15sLmin=vΔ
4、t+a2Δt2-a1Δt2=0.06m(3)小物块平抛过程木板下移:x1=vt1=0.16m两者相碰到小物块离开:x2=a1=vt2+a2代入数据解得:t2=0.3s,x2=0.27m此时木板速度:v2=v+a2t2=1m/s木板与挡板碰后全程生热:Q=μMgcosα·s=M代入数据解得:s=0.125m可见木板在斜面上通过路程:s总=x1+x2+s=0.555m答案:(1)5m/s 方向与斜面垂直 (2)0.06m(3)0.555m2.(25分)(2018·辽宁师大附中模拟)如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板。将长木板A静置于斜面上,A上放置一小
5、物块B,初始时A下端与挡板相距L=4m,现同时无初速度释放A和B。已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞,A和B的质量均为m=1kg,它们之间的动摩擦因数μ=,A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为ΔE=10J,忽略碰撞时间,重力加速度大小g取10m/s2。求:(1)A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小v。(结果可以用根式表示)(2)A第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间Δt。(结果可以用根式表示)(3)B相对于A滑动的可能最短时间t。(结果可以用根式表示)【名师解析】(1)B和A一起沿斜面向下运动,由动能定理得:2mgLsinθ=(2m)v2①解得:v=2m/s
6、②(2)第一次碰后,对B有:mgsinθ=μmgcosθ故B匀速下滑③对A有:mgsinθ+μmgcosθ=ma1④解得:a1=10m/s2,方向始终沿斜面向下⑤设A第1次反弹的速度大小为v1,由功能关系得:mv2-m=ΔE⑥Δt=⑦由⑥⑦式得:Δt=s⑧由式得B沿A向上做匀减速运动的时间:t2==s当B速度为0时,因mgsinθ=μmgcosθ≤Ffm,B将静止在A上,当A停止运动时,B恰好匀速滑至挡板处,B相对A运动的时间t最短,故:t=Δt+t2=s答案:(1)2m/s (2)s(3)s3.(25分)(2018·青岛模拟)如图所示,倾角θ=30°的足够长的光滑斜面底端A
7、固定有挡板P,斜面上B点与A点的高度差为h,将质量为m,长度为L的木板置于斜面底端,质量也为m的小物块静止在木板上某处,整个系统处于静止状态。已知木板与物块间的动摩擦因数μ=,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。(1)若给木板和物块一沿斜面向上的初速度v0,木板上端恰能到达B点,求v0大小。(2)若对木板施加一沿斜面向上的拉力F0,物块相对木板刚好静止,求拉力F0的大小;(3)若对木板施加沿斜面向上的拉力F=2mg,作用一段时间后撤去拉力,木板下端恰好能到达B点,物块始终未脱离木板,求拉力F做
