第7讲 板块复杂计算问题-【高途】2022新版高考物理考前冲刺模拟100题

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 A、B 和木板所受的摩 擦力大小分别为 f1、f2 和 f3，A 和 B 相对于地 面的加速度大小分别是 aA 和 aB，木板相对于 地面的加速度大小为 a1，在滑块 B 与木板达 到共同速度前有 f m g1 1= µ A ① f m g2 1= µ B ② f m m m g3 2= + +µ ( )A B ③ 由牛顿第二定律得 f m a1 = A A ④ f m a2 = B B ⑤ f f f ma2 1 3 1- - = ⑥ 设在 t1 时刻，B 与木板达到共同速度，设大 小为 v1。由运动学公式有 v v a t1 0 1= - B ⑦ v a t1 1 1= ⑧ 联立式① ~ ⑧，代入已知数据，可得 B 与木 板相对静止时，木板的速度为 v1 =1 m/s ⑨ （2）在 t1 时间间隔内，B 相对于地面移动的 距离为 s v t a tB 0 1 B 1= - 1 2 2 ⑩ 设在 B 与木板达到共同速度 v1 后，木板的加 速度大小为 a2，对于 B 与木板组成的体系， 由牛顿第二定律有 f f m m a1 3 2+ = +( )B k 100考前 题  高考物理10 由式①②④⑤知，aA=aB；再由式⑦⑧可知， B 与木板达到共同速度时，A 的速度大小也为 v1，但运动方向与木板相反；由题意知，A 和 B 相遇时，A 与木板的速度相同，设其大小为 v2，设 A 的速度大小从 v1 变到 v2 所用时间为 t2，则由运动学公式，对木板有 v v2 = 1 - a t2 2 l 对 A 有 v v a t2 1 2= - + A m 在 t2 时间间隔内，B（以及木板）相对地面移 动的距离为 s v t a t1 1 2 2 2= - 1 2 2 n 在（t1+t2）时间间隔内，A 相对地面移动的 距离为 s v t t a t tA A= + - +0 1 2 1 2( ) ( ) 1 2 2 o A 和 B 相遇时，A 与木板的速度也恰好相同， 因此 A 和 B 开始运动时，二者之间的距离为 s s s s0 1= + +A B p 联立以上各式，代入数据，A、B 开始运动时， 二者之间的距离为 s0 =1.9 m q 【思路探寻】 板块问题属于高考中的重 点，为牛顿第二定律与运动学的综合，分析 处理时候，按照“f—a—v—x—临界”的套路来解 决，①完成受力分析求 f、求 a；②根据 a 画 v—t 图像；③读图。 考法精练 13. （1）7.5 m　（2）21 m　（3）不能 【解析】 （1）一开始A、B之间滑动摩擦力为 f m g1 1 1= =µ 5 N，B与地面之间滑动摩擦力为 f m m g2 2 1 2= + =µ ( ) 15 N， 拉 开 时 需 要 满 足 a a1 2< ，按照拉开计算a1 = =m f1 1 0.5 m/s2，a2 = F f f- - m 1 2 2 =1 m/s2，经过5 s后，各自速度为 v1 = 2.5 m/s、v2 = 5 m/s，撤去力后，a12 =