2023届高考物理一轮总复习限时训练（五）

2021 级总复习限时训练·物理（5） 编写人：王国华 勤勉耕耘 博雅精进1 JINING HIGH SCHOOL ATTACHED TO BEIJING NORMAL UNIVERSITY 第 3章 牛顿运动定律 专题突破：“板块”模型 题组 1 无外力作用的“板块”模型 【例 1】如图所示，质量 M＝4.0 kg的长木板 B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量 m ＝1.0 kg的小滑块 A(可视为质点)。初始时刻，A、B分别以 v0＝2.0 m/s向左、向右运动，最后 A 恰好没有滑离 B板．已知 A、B之间的动摩擦因数μ＝0.40，取 g＝10 m/s2.求： (1) A、B相对运动时的加速度 aA和 aB的大小与方向； (2) A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移大小 x；(3) 木板 B的长度 l. 【针对训练 1】质量 M＝0.6kg的平板小车静止在光滑水面上，当 t＝0时，两个质量都为 m＝0.2kg 的小物体 A和 B，分别从小车的左端和右端以水平速度 v1＝5 m/s和 v2＝2 m/s同时冲上小车，当 它们相对于小车停止滑动时，恰好没有相碰。已知 A、B两物体与车面的动摩擦因数都是 0.20，取 g=10m/s2，求： （1）A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度；（2）车的长度是多少？ （3）从 A、B开始运动计时，经 8s小车离原位置的距离. 题组 2 外力作用下的“板块”模型 【例 2】有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图所示，滑板长 L＝1 m，起点 A到终点线 B 的距离 s＝5 m．开始滑板静止，右端与 A平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水 平恒力 F使滑板前进．板右端到达 B处冲线，游戏结束．已知滑块与滑板间动摩擦因数μ＝0.5， 地面视为光滑，滑块质量 m1＝2 kg，滑板质量 m2＝1 kg，重力加速度 g＝10 m/s2，求： (1) 滑板由 A滑到 B的最短时间可达多少？(2) 为使滑板能以最短时间到达，水平恒力 F的取值范 围如何？ 【针对训练 2】如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。已知木块 的质量 m＝1 kg，木板的质量 M＝4 kg，长 L＝2.5 m，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦 因数μ＝0.2。现用水平恒力 F＝20 N拉木板，g取 10 m/s2。 (1) 求木板加速度的大小； (2) 要使木块能滑离木板，求水平恒力 F作用的最短时间； 2021 级总复习限时训练·物理（5） 编写人：王国华 勤勉耕耘 博雅精进2 JINING HIGH SCHOOL ATTACHED TO BEIJING NORMAL UNIVERSITY (3) 如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.3， 欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？ (4) 若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因 数都不变，只将水平恒力增加为 30 N，则木块滑离木板需要多长时间？ 题组 3 倾斜“板块”模型 【例 3】如图所示，倾角α＝30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长 L＝1.8 m、质量 M＝3 kg的薄木板，木板的最上端叠放一质量 m＝1 kg 的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ＝ 2 3 .对木板施加沿斜面向上的恒力 F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动．设物块与木 板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g＝10 m/s2. (1)为使物块不滑离木板，求力 F应满足的条件； (2)若 F＝37.5 N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间 及滑离木板后沿斜面上升的最大距离． 【针对训练 3】如图所示，在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量 M = 2kg 、长度 L = 1.5m 的极薄平板 AB ，在薄平板的上端 A处放一质量 m=1kg 的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板 同时无初速释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦 因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8，取 g=10m/s2。求： (1)释放后，小滑块的加速度 al和薄平板的加速度 a2;(2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间 t。