第6讲 板块相对滑动临界-【高途】2022新版高考物理考前冲刺模拟100题

100考前 题  高考物理8 第 6讲　板块相对滑动临界 真题研习 研习 BCD 【解析】 由图（c）可知，t1 时刻物块、木板刚 要一起水平滑动，此时物块与木板相对静止， 以整体为对象有 F f m m g1 1 1 1 2= = +µ ( ) ， 故选 项 A 错误。由图（c）可知，t2 时刻物块与木 板刚要发生相对滑动，此时二者之间的内力 为 f2 =μ2m2g，根据内力公式 f2 = m F m f1 2 2 1 m m1 2+ + ， 即 μ2m2g= m F m m m g1 2 2 1 1 2+ + m m1 2 µ + ( ) ， 解 得 F2 = m m m2 1 2( ) m1 + ( )µ µ2 1- g ， 故 选 项 B 正 确。 要 使木板相对地面滑动，则以木板为对象，上 表面的摩擦力 f2 必须大于下表面的摩擦力 f1，否则，若 f2 < f1，无论外力 F 多大，即使 大到二者发生相对滑动，木板都不可能相对 地 面 发 生 滑 动， 由 μ2m2g>μ1(m1 +m2)g， 即 µ µ2 1> ( )m m1 2 m + 2 可 知， 选 项 C 正 确。 由 图 （c）可知，0~t2 时段内物块与木板相对静止， 所以有相同的加速度，选项 D 正确。 【思路探寻】 本题需要借助图像判断物体 发生的运动情况。 根据图（c）可知，在 0~t1 时段，木板加速度 为 0，则当力小于 F1 时，木板和物块均保持 静止；t1 时刻开始，F 均匀增大，木板加速度 也是均匀增大，则此过程木板和物块以相同 的加速度一起运动；t2 时刻之后，外力继续增 大，木板加速度恒定，则木板和物块发生了 相对滑动，物块与木板间已达到最大静摩擦 力，对于木板进行受力分析如图所示。 m2 m1 F f1' f2 f1 本题 A、B 选项，是求相对地面滑动和相对 滑动的临界力的大小。若要相对地面滑动， 只需满足 F ≥ f1 即可，但若二者相对滑动， 则二者之间达到最大静摩擦力，相当于已知 内力求外力的情况，直接用内力公式即可。 【方法技巧】 此时 F 和 f1 两个外力，作用 在两个物体上，所以要用高阶内力公式（内 力公式详见《连接体问题》）。 考法精练 11. AB 【解析】 在 2~4 s 时段，木板加速，但外力 F 未知，所以无法用这段求质量，而在 4~5 s 时段，木板减速，仅受摩擦力作用，由题图 （b）可知，4~5 s 时段摩擦力 f = 0.2 N ，由题 图（c）求得该段加速度 a = 0.2 m/s2 ，根据牛 顿第二定律 f Ma= ，故木板的质量 M =1 kg ， 选项 A 正确；在木板加速阶段有 F f Ma- = 1 ， a1 = 0.2 m/s 2 ，联立解得 F = 0.4 N ，选项 B 正确；在 0~2 s 时段内，二者没有发生相对 滑动，可把二者看成一个整体，绳上拉力等 于 F ，由题图（b）可知，拉力 f 在增大，故 F 也在逐渐增大，选项 C 错误；题中未给出 物块的质量，故不能计算动摩擦因数，选项 D 错误。 参考答案 9 【思路探寻】 运动分析：在二者发生相 对滑动前，细绳对物块的拉力始终等于物块 受到的木板的静摩擦力，二者随外力 F 的增 大而增大；当 F 大于临界力时，木板开始加 速运动，此时，绳上拉力等于板块间的滑动 摩擦力，不再变化（对应图上 2 s 后），撤去 外力后，木板将在滑动摩擦力作用下开始减 速运动。 图像分析：从 f- t 图中能看到相对滑动的时刻 是 2 s，从 v- t 图中可知木板两段的加速度。 12. BC 【解析】 根据内力公式 µmg F= m M M + ，代入 数据有 F 临 =12 N，当 F=8 N 时，由于 8 N< 12 N，二者 有共同加 速度， 选项 A 错误； F=12 N 时，刚好发生相对滑动，选项 B 正 确；F=12 N 时，二者处于临界状态，将分未 分，用整体法，有 F= (M+m)a，得 a=4 m/s2， 选项 C 正确；若 F 作用在 M 上，还是用内 力 公 式 µmg F= m M+ m ， 代 入 数 据 有 F 临 = 6 N，所以 F=5 N 时，二者相对静止，选项 D 错误。 【思路探寻】 很多同学容易将每个选项中 的每个力分别代入牛顿第二定律中，然后用 整体、隔离法每个选项算一遍，这样就很麻 烦了。这道题最核心的其实还是用内力公式， 求出发生相对滑动的临界力，然后用选项中 的力与临界力比较，就能得出答案。 第 7讲  板块复杂计算问题 真题研习 研习 （1）1 m/s （2）1.9 m 【解析】 （1）滑块 A 和 B 在木板上滑动时，木 板也在地面上滑动，设