微点突破(4) 动力学中的板块问题-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书(江苏专版)

新高考方案系列丛书一书三用物理 微点突破（四） 动力学中的板块问题 精研一题 深得一法 [典例]如图所示，质量M=3×103kg的皮 解答水平面上的板块模型的一般思路 卡车停放在水平路面上，质量m=1.5×103kg的货 般用动力学观点借助牛顿运动定律和运动学公 物（可视为质点）放在车厢前端。1=0时，皮卡车在：式求解，做好两物体的受力分析和运动过程分析是解 牵引力F1=1,35×10N的作用下由静止启动做匀：决此类问题的关键点和突破口，解答此类问题要注意： 加速直线运动：t=1s时，牵引力增大到F2=3.15: (1)运动过程中两物体的各物理量间存在的关系 ×10N继续做匀加速直线运动：l=1.6s时司机发 (如两物体的速度关系、位移关系等)，可以画位移 现异常立即刹车，直到皮卡车停 关系图辅助理解两物体的位移关系。 (2)两物体接触且处于相对静止时，常存在静摩擦 止运动。已知皮卡车车厢长度 力，两物体发生相对滑动的临界条件是静摩擦 为2m,车厢与货物之间的动摩 力达到最大值。 擦因数四=0.2，皮卡车行驶时受到的阻力是其与：(3)两物体速度相等时可能存在运动规律的变化，在 地面间压力的k1=0.1倍，刹车时受到阻力是其与： 解题时要注意这个临界状态，两物体发生相对 地面间压力的2=0.4倍，货物与车厢间最大静摩： 滑动后，类似于“追及相遇问题”，要注意列出两 擦力与滑动摩擦力大小相等，取重力加速度g 物体间的位移关系。 10m/s2。求： 全取一类 (1)01s内皮卡车和货物的加速度大小： :1.如图，在光滑水平面上有 (2)1.6s时皮卡车和货物的速度大小： 质量为m1的足够长的木 N (3)通过计算说明，货物是否会从车尾掉落地面： 板，其上叠放一质量为m2 或者碰撞到皮卡车驾驶室。 的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和 滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间1增大 的水平力F=k(k是常数)，木板和木块加速度的 大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线 中正确的是 2.如图甲所示，固定的水平筒内壁光滑、内有一轻质 压缩的弹簧，弹簧的一端固定在筒底，另一端与一 滑块（可视为质点）接触但不拴接，弹簧原长小于筒 长。滑块由静止释放，离开筒后立即滑上位于水平 面上的木板左端，此后木板的t图像如图乙所 示，最终滑块恰好没有离开木板。已知木板质量 M=0.3kg,滑块的质量为m=0.2kg,重力加速度 g取10m/s2,下列说法正确的是 ↑/ms) [解题关键] M 2 本题是板块模型问题。皮卡车相当于“木 切入，点 甲 板”，货物相当于“滑块”。 A.木板长度为1m 0一1s和1~1.65两个过程中，皮卡车和 隐藏点 B.木板与地面之间的动摩擦因数为0,1 货物的相对状态是不同的 C.1s后，木板先停下来，滑块后停下来 障碍，点 货物与皮卡车驾驶室间距离的分析。 D.释放滑块时弹簧的弹性势能为2.0J 44 第二部分加练重点·补短板 3.如图，水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱：(2)若要求橡皮擦移动的时间最长，求纸板被弹出 体A、B、C,圆柱体的质量分别为mA,mB、C,且 的速度。 mA>mB>mc。用一水平外力将薄板满板@A 沿垂直BC的方向抽出，圆柱体与薄板 间的动摩擦因数均相同，圆柱体与桌面 间的动摩擦因数也均相同。则抽出后， 三个圆柱体留在桌面上的位置所组成的图形可能 是图 BO oc BO A D 4.如图a所示，质量为M=3kg的木板放置在水平 地板上，可视为质点的质量为m=2kg的物块静；6.某生产线利用如图所示装置将质量m=5kg的 止在木板右端。1=0时刻对木板施加水平向右：工件从倾角0=37°的梯形滑坡通过平板车运送至 的外力F,1=2s时撤去外力，木板的图像如 固定水平平台上。滑坡固定在水平地面上，其斜边 图b所示。已知物块与木板间的动摩擦因数为： 长x=2m,末端有一小段圆弧可使工件无机械能 :=0.2,物块始终没有滑离木板，重力加速度g取： 损失地沿水平方向滑出。与滑坡末端等高的平板 10m/s2。则 ( 车由长L=2m的车身和伸出车尾的“伸缩臂”组 ↑/(~s') 成（臂长可调节，伸缩臂厚度不计，高度略高于水平 平台)。质量M=15kg的平板车紧挨滑坡静止放 置，车尾与平台间的水平距离=1m。现工件从滑 t/s 坡顶端由静止滑下冲上小车，车尾与左侧平台相碰 图a 图b 时为弹性碰撞，忽略平板车与水平地面间的摩擦，工 A.木板与地板间的动摩擦因数为0.3 件与滑坡间的动摩擦因数出=0.25，工件与平板车 B.水平外力大小F为18N (包括伸缩臂)间的动摩擦因数=0.3，si如37°= C.物块运动的时间为2.4s 0.6,cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2,工件可