热点11 滑块木板模型-2021高考物理90热点模拟新题精选训练

2021高考90热点最新模拟物理精选训练 热点11 滑块木板模型 高考真题 1．（16分）（2019高考江苏卷物理15）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求： （1）A被敲击后获得的初速度大小vA； （2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'； （3）B被敲击后获得的初速度大小vB． 【名师解析】．（1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小aA=μg 匀变速直线运动 2aAL=vA2 解得 （2）设A、B的质量均为m 对齐前，B所受合外力大小F=3μmg 由牛顿运动定律F=maB，得 aB=3μg 对齐后，A、B所受合外力大小F′=2μmg 由牛顿运动定律F′=2maB′，得aB′=μg （3）经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA 则v=aAt，v=vB–aBt 且xB–xA=L 解得 2.（2017全国III卷·25）如图，两个滑块A和B的质量分别为 和 ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为 ；木板的质量为 ，与地面间的动摩擦因数为 。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为 。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 。求 （1）B与木板相对静止时，木板的速度； （2）A、B开始运动时，两者之间的距离。 【参考答案】（1） 与木板相对静止时，木板的速度为 （2） 、 开始运动时，两者之间的距离为 【名师解析】 （1）如图所示对 、 和木板受力分析，其中 、 分别表示物块 、 受木板摩擦力的大小， 、 和 分别表示木板受到物块 、 及地面的摩擦力大小，设运动过程中 、 及木板的加速度大小分别为 ， 和 ，根据牛顿运动定律得： ① ② ③ 且： ④ ⑤ ⑥ 联立①~⑥解得： ， ， 故可得 向右做匀减速直线运动， 向左做匀减速直线运动，木板向右匀加速运动；且 ，显然经历一段时间 之后 先与木板达到相对静止状态，且此时 、 速度大小相等，方向相反。不妨假设此时 与木板的速度大小为 ： ⑦ ⑧ 解得： ， （2）设在 时间内， 、 的位移大小分别为 ， ，由运动学公式得： ⑨ ⑩ 此后 将与木板一起保持相对静止向前匀减速运动，直到和 相遇，这段时间内 的加速度大小仍为 ，设 和木板的加速度大小为 ，则根据牛顿运动定律得： 对木板和 ： ⑪ 假设经过 时间后 、 刚好相遇，且此时速度大小为 ，为方便计算我们规定水平向右为正向，则在这段时间内速度变化： 对 和木板： ⑫ 对 ： ⑬ 联立⑪~⑬解得 ，可以判断此时 和木板尚未停下 则 时间内物块 、 的位移大小假设为 、 ，由运动学公式： ⑭ ⑮ 则 和 开始相距 满足： ⑯ 联立解得： 最新模拟 1.(2021河南洛阳期中测试)如图所示，一长L=2m、质量M=4kg的薄木板厚度不计静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘l=5m，木板的正中央放有一质量为m=1kg的物块可视为质点，已知木板与平台、物块与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.4。t=0时刻对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为48N，g取10m/s2，试求： （1）t=0 时刻木板和物块的加速度大小； （2）要使物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件。 【学审题理思路】 分别隔离物块和木板分析受力 ↓ 牛顿运动定律 ↓ t=0 时刻木板和物块的加速度 ↓ 物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件 【命题意图】本题考查滑块木板模型、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律及其相关知识点，意在考查综合运用知识的能力，体现的核心素养是运动和力的观念，科学思维能力。 【压轴题透析】（1）分别隔离物块和木板分析受力，由牛顿运动定律求得t=0 时刻木板和物块的加速度大小； （2）利用匀变速直线运动规律，列方程求得小物块恰好从木板左端滑离时力F的作用时间t，利用速度公式得出小物块滑至平台时的速度，利用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式列方程得出物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件。 【解题思路】 20解：假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律， 对木板有： .......1分 解得： .........1分 对物块有 ........1分 解得： 。 ........1分 因为，故假设成立；