第1阶段 微专题突破练1 应用动力学观点解决“滑块—木板”模型-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习练习（新教材）

微专题突破练(一)　应用动力学观点解决“滑块—木板”模型 1．(2023·渝琼辽高三联考)如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板最右端放置一可看成质点的小物块。在t＝0时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，t＝1 s时撤去F，整个过程木板运动的v-t图像如图乙所示。物块和木板的质量均为1 kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．0～1 s内物块的加速度为0.2 m/s2 B．物块与木板间的动摩擦因数为0.5 C．拉力F的大小为21 N D．物块最终停止时的位置与木板右端的距离为3 m 2．(多选)滑沙是小孩比较喜欢的一项运动，其运动过程可类比为如图所示的模型，倾角为37°的斜坡上有长为1 m的滑板，滑板与沙间的动摩擦因数为。小孩(可视为质点)坐在滑板上端，与滑板一起由静止开始下滑。小孩与滑板之间的动摩擦因数取决于小孩的衣料，假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，小孩的质量与滑板的质量相等，斜坡足够长，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则下列判断正确的是(　　) A．小孩在滑板上下滑的加速度大小为2 m/s2 B．小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.5 m/s2 C．经过 s的时间，小孩离开滑板 D．小孩离开滑板时的速度大小为 m/s 3．(多选)(2023·山东省枣庄市开学考试)粗糙水平面上有一块足够长的木板B，小物块A处于木板上表面的右端，两者均静止，如图甲所示。取水平向右为正方向，t＝0时刻分别使A和B获得等大反向的水平速度v0，它们一段时间内速度v随时间t变化的图像如图乙所示。已知物块A跟木板B的质量之比为 1∶3，物块A与木板B之间、木板B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，重力加速度g＝10 m/s2，忽略空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．物块与木板间的动摩擦因数为μ1＝0.2 B．两处的动摩擦因数之比为μ1∶μ2＝4∶5 C．木板B向前滑行的最大距离为 m D．物块A相对木板B滑过的位移大小为10 m 4．(2023·山东省烟台市二模)如图所示，倾角θ＝37°的光滑斜面足够长，斜面上放有质量为m1＝1 kg、长度为L＝1 m的木板，A、B为木板的两个端点，在A端放有质量m2＝2 kg的物块(可视为质点)，物块和木板接触面粗糙，将物块与质量M＝1 kg的重物通过轻质长绳相连，绕在固定在斜面顶端的定滑轮上，不计滑轮处的摩擦。系统从静止状态开始运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6。 (1)欲使物块和木板之间不发生相对滑动而作为一个整体运动，求它们之间动摩擦因数μ的取值范围； (2)若动摩擦因数μ0等于(1)问中最小值的，求从开始运动到物块从木板上掉下来所经过的时间。 5．如图所示，一小木箱放在平板车的中部，距平板车的后端、驾驶室后端均为L＝2.0 m，处于静止状态，木箱与平板车之间的动摩擦因数μ＝0.40，现使平板车在水平路面上以加速度a0匀加速启动，速度达到v＝ 6.0 m/s 后接着做匀速直线运动，运动一段时间后匀减速刹车。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。 (1)若木箱与平板车保持相对静止，加速度a0大小满足什么条件； (2)若a0＝6.0 m/s2，当木箱与平板车的速度都达到6.0 m/s时，求木箱在平板车上离驾驶室后端距离s； (3)在(2)问条件下，若在木箱速度刚达到6.0 m/s时平板车立即用恒定的阻力刹车，要使木箱不会撞到驾驶室，平板车刹车时的加速度大小a应满足什么条件。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微专题突破练(一) 1．C　[由题图乙可知1.5 s时物块、木板共速，则物块在0～1.5 s内的加速度为a1＝＝ m/s2＝2 m/s2，故A错误；对物块有μ1mg＝ma1，可得物块与木板间的动摩擦因数为μ1＝0.2，故B错误；在1～1.5 s内木板的加速度a2＝＝ m/s2＝－12 m/s2，根据牛顿第二定律有－μ1mg－μ2·2mg＝ma2，得μ2＝0.5，撤去拉力F前，木板的加速度a0＝＝9 m/s2，根据牛顿第二定律有F－(μ1mg＋μ2·2mg)＝ma0，得F＝21 N，故C正确；由题图乙可知共速时速度为3 m/s，则在1.5 s内物块位移为x1＝＝ m＝2.25 m，1.5 s内木板位移为x2＝＝×1 m＋ m＝7.5 m，在1.5 s后，物块与木板间仍有相对滑动，物块的加速度大小a′1 ＝ －μ1g＝－2 m/s2，物块到停止的时间还需t块＝＝1.5 s，木板的加速度大小为a′2，则有－μ2·2mg＋μ1mg＝ma′2，得a′2＝－8