第3章 第5讲 专题提升：动力学中的板块模型（Word习题）-【满分思维】2027年高考一轮总复习·物理

第5讲　专题提升:动力学中的板块模型

基础对点练

题组一　木板带动滑块运动的情形

1.(2025安徽合肥模拟)在一次科学探究活动中,小明将质量为m'=4 kg的小车放置在水平桌面上,小车上放一质量为m=1 kg的木块。小车与桌面间的动摩擦因数为μ1=0.1,木块与小车间的动摩擦因数为μ2=0.3。初始时小车和木块均静止,小明对小车的牵引装置施加F=15 N的水平恒力。一段时间后,小明对木块再施加水平方向上与运动方向相反的恒力F0,若木块能从小车上滑离,则F0应大于(g取10 m/s2)(　　)

A. N B.3 N

C. N D. N

2.(8分)(2026河北邢台期中)学校举行教职工趣味运动会,其中一项娱乐项目的情境如图所示,放置在水平面上的长度为L=1.5 m的木板等分为三个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,茶杯(可视为质点)置于木板的最右端,参赛者水平击打一下木板的左端,木板获得一初速度v0后向右运动,从而带动茶杯也向右运动,最终若茶杯分别停在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,将分别获得一、二、三等奖,已知茶杯的质量m=0.2 kg,木板的质量m木=1.8 kg,茶杯与木板间的动摩擦因数μ1=0.4,木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.23,重力加速度g取10 m/s2。

(1)茶杯相对木板滑动的过程中,求茶杯和木板的加速度a1和a2的大小。

(2)若要获得一等奖,木板初速度v0的最小值(结果可保留根号)。

 

题组二　滑块带动木板运动的情形

3.如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间动摩擦因数为,已知最大静摩擦

力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加速度a大小不可能是(　　)

A.a=0 B.a=

C.a= D.a=

4.(多选)(2025四川绵阳模拟)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3 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,假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为0.4,滑板质量是小孩质量的2倍,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1.3 m/s2

C.经过1 s的时间,小孩离开滑板

D.小孩离开滑板时的速度大小为5.6 m/s

综合提升练

5.(2025辽宁沈阳模拟预测)如图所示,在光滑水平地面上一足够长的木板b以速度2v0向右做匀速运动,某时刻将物块a轻放在b上,同时对a施加水平向右的恒力F。a、b质量相等,a与b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从a放到b上开始计时,关于a、b运动的速度v随时间t变化的图像可能正确的是(　　)

6.(2025重庆九龙坡二模)如图甲所示,A、B 两物块置于长木板C上,A、B、C质量分别为m、2m、m,系统静置于水平地面上。设A和C之间、B和C之间、C和地面之间动摩擦因数分别为k1μ0、k2μ0、k3μ0(μ0为常数),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板足够长,重力加速度为g。 现对B施加一逐渐增大、水平向右的拉力F,B 的加速度随F变化情况如图乙所示。 则k1、k2、k3之比为(　　)

甲

乙

A.3∶4∶6 B.2∶8∶1

C.3∶8∶1 D.2∶12∶1

7.(11分)(2025河南焦作二模)如图所示,足够长质量为1 kg的木板放置于光滑水平面上,木板左端放置了一可视为质点、质量为1 kg的物块,物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。初始时,木板与物块都静止,现给木板一个向左的拉力,使木板以恒定的加速度a0=4 m/s2开始运动,当其速度达到v0=8 m/s后,便以此速度做匀速运动,重力加速度g取10 m/s2。求: