第12讲 机械能守恒定律之板块模型-全国高校强基计划入门试题精编（人教版2019必修第二册）

第12讲 机械能守恒定律之板块模型 全国高校强基计划入门试题精编 一、单选题 1．如图所示，滑块A和足够长的木板B叠放在水平地面上，A和B之间的动摩擦因数是B和地面之间的动摩擦因数的4倍，A和B的质量均为m。现对A施加一水平向右逐渐增大的力F，当F增大到F0时A开始运动，之后力F按图乙所示的规律继续增大，图乙中的x为A运动的位移，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。对两物块的运动过程，以下说法正确的是（　　） A．当F＞2F0，木块A和木板B开始相对滑动 B．当F＞F0，木块A和木板B开始相对滑动 C．自x=0至木板x=x0木板B对A做功大小为 D．x=x0时，木板B的速度大小为 2．如图所示，质量的木板Q静止在水平地面上，质量的物块P在木板左端，P与Q之间动摩擦因数，地面与Q之间动摩擦因数。现给P物块的初速度使其在木板上向右滑动，最终P和Q都静止且P没有滑离木板Q，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．P与Q开始相对静止的速度是 B．长木板Q长度至少为 C．P与Q之间产生的热量和地面与Q之间产生的热量之比为 D．P与Q之间产生的热量和地面与Q之间产生的热量之比为 二、多选题 3．如图为某商家为吸引顾客设计的趣味游戏。4块相同木板a、b、c、d紧挨放在水平地面上。某顾客使小滑块（可视为质点）以某一水平初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停在a、b、c、d上，则分别获得四、三、二、一等奖，若滑离木板则不得奖。已知每块木板的长度为L、质量为m，木板下表面与地面间的动摩擦因数均为μ，滑块质量为M=2m，滑块与木板a、b、c、d上表面间的动摩擦因数分别为μ、2μ，2μ、4μ，重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，下列说法正确的是（　　） A．若木板全部固定，要想获奖，滑块初速度 B．若木板不固定，顾客获四等奖，滑块初速度的最大值 C．若木板不固定，滑块初速度为，顾客获三等奖 D．若木板不固定，顾客获得一等奖，因摩擦产生的总热量 4．质量为20kg的木板静置于倾角为30°的足够长斜坡上，木板与斜坡间的动摩擦因数为，木板的AB段长0.9m，上表面因结冰可视为光滑，BC段长为1.6m，上表面粗糙。质量为20kg可视为质点的小孩从A端由静止下滑，与BC段之间的动摩擦因数为。g取10m/s2，则（　　） A．人在AB段滑动时，木板与斜面间摩擦力为240N B．下滑过程中，人的最大速度为3m/s C．人不会从C端滑出木板 D．整个过程中人与木板之间因摩擦产生热量240J 5．如图所示，质量为 M、长度为 L 的小车静止在光滑水平面上，质量为 m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力 F 作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为 f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为 X。此过程中，下列结论正确的是（　　） A．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 fX B．小物块到达小车最右端时，小物块的动能增加了 F（L+X） C．小物块克服摩擦力所做的功为 f（L+X） D．小物块和小车增加的机械能为 F（L+X） 三、解答题 6．如图所示，质量为的长木板静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为，其右端有一固定的、光滑的半径的四分之一圆弧轨道(接触但无黏连)，长木板上表面与圆弧面的最低点等高，长木板的左侧有一个同样的固定的圆弧轨道，长木板左端与左侧圆弧轨道的右端相距。现有质量为的小滑块从距长木板右端处，以的初速度开始向右运动，小滑块与长木板间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： (1)小滑块第一次离开右侧圆弧轨道后还能上升的最大高度； (2)为了使不从上滑下，的最短长； (3)若长木板长度取第(2)问中的最短长度，在整个运动过程中，小滑块与长木板m1之间所产生的摩擦热。 7．如图所示，足够长的斜面与水平面夹角为37°，斜面上有一质量M=3 kg的长木板，斜面底端挡板高度与木板厚度相同。m=1 kg的小物块从空中某点以v0=3 m/s水平抛出，抛出同时木板由静止释放，小物块下降h=0.8 m掉在木板前端，碰撞时间极短可忽略不计，碰后瞬间物块垂直斜面分速度立即变为零。碰后两者向下运动，小物块恰好在木板与挡板碰撞时在挡板处离开木板。已知木板与斜面间动摩擦因数μ=0.5，木板上表面光滑，木板与挡板每次碰撞均无能量损失，g取10 m/s2，求：     (1)碰前瞬间小物块速度大小和方向。 (2)木板至少多长小物块才没有从木板后端离开木板。 (3)木板从开始运动到最后停在斜面底端的整个过程中通过路程多大。 8．如图甲所示，质量的物块，放置在质量足够长木板的中央，物块与木板间的动摩擦因数，木板放置在光滑的水平地面上，物块和木板均静止。现对物块施加如图乙所示周期性变化的水平作用力，