专题16 板块模型-2023版高考物理一轮复习全国百所名校名题分类汇编

专题16 板块模型 一．选择题 1.（2022届四川省成都石室中学高三（下）“二诊模拟”理综物理试题）如图甲所示，物块A与木板B叠放在粗糙水平地面上，其中A的质量为m，B的质量为，且B足够长，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为，对木板B施加一水平向右的推力F，F随时间t变化的关系图像如图乙所示，A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，A、B间的摩擦力大小为 B. 在时间内，A受到的摩擦力方向为水平向右 C. 在时刻，A、B间的摩擦力大小为 D. 在时刻以后，A、B间的摩擦力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A、B间的滑动摩擦力大小为 fAB=μmg B与地面间的滑动摩擦力大小为 f=3μmg 在时间内，推力大于木板与地面间的滑动摩擦力，但A、B保持相对静止， A、B 间的摩擦力大小小于，A错误； B．A在木板上产生的最大加速度为 此时对AB整体分析可知 F－3μmg=3ma 解得 F=6μmg 故在时间内，AB一起向右做加速运动，对A分析可知，A受到的摩擦力水平向右，B正确； C．在t2时刻，AB整体加速度为 A、B间的摩擦力大小为mg，C错误； D．在t3时刻以后，A、B发生相对滑动，故A、B间的摩擦力大小为μmg，D正确。 故选BD。 2.(2022·陕西省西安中学模拟)(多选)如图所示，一质量M＝8.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝2.0 kg的小木块 A．给A和B以大小均为5.0 m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，A、B之间的动摩擦因数是0.5，重力加速度g取10 m/s2.则在整个过程中，下列说法正确的是(　　) A．小木块A的速度减为零时，长木板 B 的速度大小为3.75 m/s B．小木块A的速度方向一直向左，不可能为零 C．小木块A与长木板B共速时速度大小为3 m/s D．长木板的长度可能为10 m 【答案】　ACD 【解析】　木块与木板组成的系统动量守恒，由于初速度均为v0＝5.0 m/s，所以木板的动量大于小木块的动量，系统合动量方向向右，所以木块A先向左做减速运动，速度减为零后反向向右做加速运动，最后木块与木板一起做匀速直线运动，以向右为正方向，由动量守恒定律得，当木块A的速度减为零时，Mv0－mv0＝MvB，代入数据解得vB＝3.75 m/s，故A正确，B错误；最终木块与木板速度相等，根据动量守恒定律可得Mv0－mv0＝(M＋m)v，代入数据解得v＝3 m/s，故C正确；最终木块与木板相对静止，一起做匀速直线运动，对系统由能量守恒定律可知，Mv02＋mv02－(M＋m)v2＝μmgx，代入数据解得x＝8 m，木板的最小长度为8 m，可能为10 m，故D正确． 3.(2022·辽宁实验中学高三月考)一质量M＝2 kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，如图所示，现有质量均为m＝1 kg的小物块A和B(均可视为质点)，由车上某点P处开始，A以初速度v1＝2 m/s向左运动，B同时以v2＝4 m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车．已知两物块与小车间的动摩擦因数均为μ＝0.1，取g＝10 m/s2.则下列说法中正确的是(　　) A．小车最终将静止在水平地面上 B．A、B与车最终以1 m/s的速度共同运动 C．小车的总长L为9.5 m D．整个过程系统产生的总热量为9.875 J 【答案】　C 【解析】　以A、B和小车整体为研究对象，取向右为正方向，由系统动量守恒和能量守恒有mv2－mv1＝(2m＋M)v，μmgL＝mv12＋mv22－×(2m＋M)v2，代入数据计算得出v＝0.5 m/s，L＝9.5 m，即最终小车和A、B一起向右以v＝0.5 m/s速度运动，故A、B错误，C正确；根据能量守恒定律可知系统产生总热量有Q＝mv12＋mv22－×(2m＋M)v2，代入数据解得Q＝9.5 J，故D错误． 4.（2022届浙江省名校协作体高三（下）模拟考试物理试题）(多选)如图甲所示，水平地面上静止放置一质量为M的木板，木板的左端有一个可视为质点的、质量m＝1 kg的滑块．现给滑块一向右的初速度v0＝10 m/s，此后滑块和木板在水平地面上运动的速度图像如图乙所示，滑块最终刚好停在木板的右端，取g＝10 m/s2.下列说法正确的是(　　) A．滑块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.4 B．木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1 C．木板的长度L＝4 m D．木板的质量M＝1.5 kg 【答案】　ABD 【解析】　由题图乙知，滑块刚滑上木板时加速度a1＝＝ m/s2＝－4 m/s2，由ma1＝－μ1mg得μ1＝0.4，A正确；2 s后滑块与木板一