2023届高考物理二轮专题复习专练 ：牛顿第二定律——板块与传送带

高三专题复习之牛顿第二定律—板块与传送带 知识点回顾一：板块叠加模型 1、物块与木板叠加放置，在摩擦力作用下相互运动的情景 2、简单的解答步骤：如图已知物块B的初速度v0，AB间的动摩擦因数，地面光滑，物块B的质量为m，物块A的质量为M。 （1）求解两物体的加速度 分别对AB受力分析，根据牛顿第二定律有：mg=maB mg=MaA (解题中注意木板受摩擦力的情况) （2）分析AB的运动情况（B减速，A加速），求解两物体速度相等的时刻，设为t v0-aBt= aAt （3）分别计算t时间内，AB运动的位移 xA=，xB= v0t-， （4）根据临界条件分析相对位移的意义（同向运动相减，反向运动相加） = xA-xB 注意：以上模板是较简单，也是较频繁的解答模板，此外可能出现外力或者地面的摩擦力，解题步骤雷同，但需根据加速度分析AB的运动情况。 知识点回顾二：传送带模型 1、 物块在传送带上受摩擦力，导致运动状态发生改变的模型 2、 分类：水平传送带、倾斜传送带 图1 图2 3、（1）水平传送带的解题模板（基础）:已知传送带速度v，动摩擦因数，传送带两端长度L，如图1。 a、求解物体的加速度 物体受摩擦力提供加速度：mg=ma b、求解物体与传送带共速的时刻 v=at c、求解物体加速的位移 x= d、分析物体共速后的运动情况，进而求解总时间 L-x=vt‘ （2）倾斜传送带的解题模板:已知传送带速度v，动摩擦因数，传送带两端长度L，倾斜角，如图2。 a、求解物体的加速度 物体受摩擦力与重力分力的合力提供加速度：mgcos+mgsin=ma b、求解物体与传送带共速的时刻 v=at c、求解物体加速的位移 x= d、分析物体共速后的运动情况，进而求解总时间，注意此时摩擦力方向改变，沿斜面向上 情况一、mgsin＞mgcos，此时物体继续向下匀加速运动 加速度为mgsin-mgcos=ma’ L-x=vt‘+ 情况二、mgsin＜mgcos，此时物体受静摩擦力，向下匀速运动 L-x=vt‘ 1、 如图所示，质量为1kg的木板静止在水平面上，一个小木块（可视为质点）质量也为1kg,以初速度v0=6m/s从木板的左端开始向右滑，木板与地面的动摩擦因数为0.05，木块与木板之间的动摩擦因数为0.2，求： （1）物块刚刚运动时，物块与木板的加速度大小a1和a2各是多少？ （2）要使木块不会从木板右端滑落，则木板的长度至少为多少？。 2、如图所示，光滑水平面上有一质量为2kg,长度为1m的木板甲，其上表面粗糙、下表面光滑。质量为1kg的物块乙放在木板甲的最左端，两者均处于静止状态。现用F=2N的水平恒力将物块乙从木板甲的左端拉到右端，直至两者分离。已知物块乙与木板甲间的动摩擦因数为0.1，g=10m/s2求： （1）乙运动的加速度； （2）该过程中甲的位移； （3）要使物块乙在木板甲上相对滑动，水平恒力F的最小值。 3、如图所示，水平地面上电动玩具汽车质量为2.5kg,电机提供的牵引力恒为3.1N，启动后小车速度等于0.4m/s时，将一质量为0.5kg的小物体无初速度放在小车上，小物体与车厢间动摩擦因数为0.1，小车受到地面的阻力为总重力的0.02倍，小物体未从车厢掉下，重力加速度g取10m/s2。不计空气阻力，求： （1）小物体在车厢内滑动的时间； （2）小物体在车厢内滑动的距离。 4、如图所示，一质量M=2kg的长木板B静止在粗糙水平面上，其右端有一质量m=2kg的小滑块A，对B物体施加一F=14N的拉力；t=3s后撤去拉力，撤去拉力时滑块仍然在木板上。已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.1，B与地面的摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度g=10m/s2。 （1）求有拉力时木板B和滑块A的加速度大小； （2）要使滑块A不从木板B左端掉落，求木板B的最小长度； 5、如图所示、水平面上放一质量M=2kg的薄长木板，木板的左端放置一个质量m=1kg的物体A，距木板的右端l1处放置一个质量与物体A相等的光滑物体B，物体A、B均可视为质点。在t=0时刻对物体A施加一水平向右的外力F1=6N，同时给B一向右的瞬时初速度v0=1m/s。t1=2s时物体B到达薄长木板的右端，t2=3s时物体A和物体B相遇。已知薄长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1，物体A与薄长木板间的动摩擦因数μ2=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）求物体B与木板的右端的距离l1； （2）求薄长木板的长度L； （3）若将F1改为外力F2=10N且在t1=2s时撤去外力F2，试判断物体A、B是否能相遇，如果能相遇，求相