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1、专题强化训练三 滑块木板模型各类问题-2021-2022学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列(人教版2022必修第一册)-正文内容开始- 运动和力的关系 专题强化训练三:滑块木板模型各类问题 一:知识精讲归纳 1模型概述:一个物体在另一个物体上,两者之间有相对运动问题涉及两个物体、多个过程,两物体的运动时间、速度、位移间有一定的关系 2模型特点 涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动。 3两种位移关系 滑块由木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板同向运动,位移大小之差等于板长;反向运动时,位移大小之和等于板长。 设板长为L,滑块位移大小为x1,木板位移大小为x2 同向运动时:Lx1x
2、2 反向运动时:Lx1x2 1水平面“板块”模型 类型1光滑地面,有初速度无外力类 (1)系统不受外力,满足动量守恒 (2)如果板足够长,共速后一起匀速运动,板块间摩擦力突变为0,用图象法描述板、块的速度更直观(如图) 类型2地面粗糙,滑块(或板)有初速度类 (1)因为系统受外力,动量不守恒,注意板是否会动 (2)若能动,且板足够长,达到共速后,判断它们之间是否相对滑动,常用假设法,假设二者相对静止,利用整体法求出加速度a,再对小滑块进行受力分析,利用F合ma,求出滑块受的摩擦力Ff,再比较它与最大静摩擦力的关系,如果摩擦力大于最大静摩擦力,则必然相对滑动,如果小于最大静摩擦力,就不会相对滑动
3、 (3)若一起匀减速到停止,板块间由滑动摩擦力突变为静摩擦力,用图象法描述速度更直观(如图) 类型3地面粗糙,加外力类 (1)木板上加力(如图甲),板块可能一起匀加速运动,也可能发生相对滑动 (2)滑块上加力(如图乙),注意判断B板动不动,是一起加速,还是发生相对滑动(还是用假设法判断) 2斜面上“板块”模型 类型1无初速度下滑类(如图) 假设法判断是否发生相对滑动 (1)2<1(上面比下面粗糙),则不会相对滑动用极限法,1无限大或斜面光滑,一起匀加速运动 (2)2>1(下面比上面粗糙),则会相对滑动 类型2加外力下滑类(如图) 对m分析,加速度范围gsin 1gcos <a
4、<gsin 1gcos 加速度在这个范围内,板块可保持相对静止 二:考点题型归纳 题型一:没有外力的板块问题 1(2022重庆高一月考)如图所示,质量为m的木块在质量为M的足够长的木板上向右滑行,木板与水平地面间的动摩擦因数为1,木块与木板间的动摩擦因数为,木板一直静止。重力加速度大小为g。下列说法正确的是() A木块受到的滑动摩擦力方向向右 B木块与木板间的滑动摩擦力大小为2mg C木板与地面间的摩擦力大小为1(m+M)g D木板与地面间的摩擦力大小为1Mg+ 2rmg 2(2021全国高一专题练习)如图所示,长木板Q放在粗糙的水平地面上,可视为质点的物块P以水平向右的速度v0=4 m
5、/s从长木板的最左端冲上长木板,已知物块P和长木板Q的质量分别为m=10 kg、M=20 kg,长木板的长度为L=5 m,长木板与地面之间、物块与长木板之间的动摩擦因数分别为1=0.1、2=0.4,重力加速度g取10 m/s2。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是() A长木板始终静止,物块一定能从长木板的右端离开 B长木板向右运动,物块不可能从长木板的右端离开 C长木板的加速度大小始终为0.5 m/s2 D物块相对长木板的位移大小为2m 3(2022上海高一期末)如图所示,静止在水平地面上的木板(厚度不计)质量为m1=1kg,与地面的动摩擦因数,质量为m2=2kg可看作质点的小
6、物块与木板和地面间的动摩擦因数均为,以v0=4m/s的水平速度从左端滑上木板,经过t=0.6s滑离木板,g取10m/s2,以下说法正确的是 A木板的长度1.68m B小物块离开木板时,木板的速度为1.6m/s C小物块离开木板后,木板的加速度为2m/s2,方向水平向右 D小物块离开板后,木板与小物块将发生碰撞 题型二:受到恒定外力的板块问题 4(2021湖南长郡中学高一期中)木板B静止在水平面上,其左端放有物体A。现对A施加水平恒力F的作用,使两物体均从静止开始向右做匀加速直线运动,直至A、B分离,已知各接触面均粗糙,则() AA和地面对B的摩擦力是一对相互作用力 BA和地面对B的摩擦力是一对
7、平衡力 CA对B的摩擦力水平向右 DB对A的摩擦力水平向右 5(2021江苏海门中学高一月考)如图所示,长木板P静止在水平地面上,木块Q静止放在木板P的上表面,它们的质量均为m。现对长木板P或木块Q施加一水平向右的拉力F,木板P和木块Q的运动情况未知。已知木块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为,则下列说法正确的是() A木板受到地面的摩擦力的大小一定是2mg B木板受到地面的摩擦力的大小可能为3mg C当时,木板P和木块Q一定发生相对运动 D如果拉力F作用在木块Q上,无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动 6(2021黑龙江哈九中高一期末)如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,
8、物体A的质量为2m,B和C的质量都是m,A、B间的动摩擦因数为,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是() A若A、B、C三个物体始终相对静止,则力F不能超过 B当力F=mg时,A、B间的摩擦力为 C无论力F为何值,B的加速度不会超过 D当力F时,B相对A滑动 题型三:受到变化外力的板块问题 7(2021江苏常熟市中学高一期中)如图所示,质量为M的木板,上表面水平,放在水平桌面上,木板上面有一质量为m的物块,物块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为,若要以水平外力F将木板抽出,则力F的大小至
9、少为() ABCD 8(2021山西平遥县第二中学校高一月考)如图所示,质量M=2kg的足够长木板静止在光滑水平地面上,质量m=1kg的物块静止在长木板的左端,物块和长木板之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。现对物块施加一水平向右的恒力F=2N,则下列说法正确的是() A物块和长木板相对静止一起加速运动 B物块和长木板之间的摩擦力为1N C物块运动的加速度大小为m/s2 D拉力F越大,长木板的加速度越大 9(2021江苏常州市第一中学高一期末)如图甲所示,物块A与木板B叠放在粗糙水平面上,其中A的质量为m,B的质量为2m,且B足够长,A与B、B与地面间的动
10、摩擦因数均为。对木板B施加一水平变力F,F随t变化的关系如图乙所示,A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是() A在0t1时间内,A、B间的摩擦力为mg B在t1t2时间内,A受到的摩擦力方向水平向左 C在t2时刻,A、B间的摩擦力大小为0.5mg D在t3时刻以后,A、B间的摩擦力大小为mg 题型四:滑块木板模型综合问题 10(2022辽宁抚顺市第六中学高一期末)如图所示,质量为m0=2kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量m=0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数=
11、0.2,重力加速度g取10m/s2。求: (1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向; (2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于地面的加速度大小a; (3)若长木板足够长滑块与长木板达到的共同速度大小v。 11(2022黑龙江双鸭山一中高一开学考试)如图所示,质量M=4kg的木板长L=1.44m,静止在光滑的水平地面上,其水平顶面右端静置一个质量m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数=0.4(g取10m/s2)今用水平力F=28N向右拉木板,小滑块将与长木板发生相对滑动。求: (1)小滑块与长木板发生相对滑动时,它们的加速度各为多少? (2)经过多长时间小滑
12、块从长木板上掉下? 12(2022江苏省镇江第一中学高一期中)如图所示,倾斜角为=37的斜面轨道由两种材料拼接而成,其中AB段光滑,且LAB=3m,BC段粗糙,斜面轨道与光滑水平面平滑连接,一质量为M的长木板放在光滑水平面上,木板左段P与斜面轨道最低点C重合,另一大小不让质量为m的滑块由A点静止滑下,在AB段做加速度为6m/s2的匀加速直线运动,在BC段恰好做匀速直线运动,经过C点滑上长木板P端,经过C点前后速度大小保持不变,滑上长木板后滑块做加速度大小为4m/s2的匀减速直线运动,长木板做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动(sin37=0.6,cos37=0.8),求: (1)滑块在BC
13、段做匀速直线运动的速度大小; (2)滑块与BC段斜面轨道间的动摩擦因数的大小; (3)为保证滑块不从长木板的右端Q滑离长木板,则长木板至少多长。 专题强化训练 13(2021湖南邵东创新实验学校高三月考)如图所示,质量都为m的A、B两物块叠放在一起,B受到一水平向左的恒力F,A、B在粗糙的水平地面上保持相对静止并向右做直线运动,且(为B受到的滑动摩擦力),在AB向右运动的过程中,下列关于A、B的说法正确的是() A因AB受力平衡,所以A不受摩擦力BA受摩擦力为 CB的加速度为DB的加速度为 14(2021吉林师范高级中学高一期末)如图所示,质量为的木块在质量为的长木板上受到水平向右的拉力的作用
14、下向右滑行,长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是() A木板受到地面的摩擦力的大小一定是 B当时,木板与地面之间发生相对运动 C无论怎样改变的大小,木板都不可能运动 D木块滑过木板的过程中,产生的热量与拉力大小有关 15(2021浙江高一月考)如图所示,质量为M的本板放在水平桌面上,木板上表面有一质量为m的物块,物块与木板,木板与桌面间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,若要以水平外力F将木板抽出,则力的大小应大于() ABCD 16(2021江苏南京高一月考)如图所示,足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为
15、mA2 kg和mB1 kg的物块A、B放在长木板上,A、B与木板间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉A,取重力加速度g10 m/s2,在F由0逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( ) AA、B受的摩擦力大小不等BA始终与木板相对静止 CB始终与木板相对静止DB的加速度可能为4 m/s2 17(2021全国高一课时练习)质量m030kg、长L1m的木板放在水平面上,木板与水平面的动摩擦因数10.15.将质量m10kg的小木块(可视为质点),以v04m/s的速度从木板的左端水平滑到木板上(如图所示),小木块与木板面的动摩擦因数20.4(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦
16、力,g取10m/s2),则以下判断中正确的是() A木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板 B木板一定向右滑动,小木块能滑出木板 C木板一定静止不动,小木块能滑出木板 D木板一定静止不动,小木块不能滑出木板 18(2021重庆一中高一期末)有一足够长木板正在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上。以后木板运动的速度一时间图像如图。已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2。则() A物块与木板间的动摩擦因数为0.20 B木板与地面间的动摩擦因数为0.30 Ct=ls时刻起物块和木板保持相对静
17、止一起减速运动 Dt=0s时刻起物块相对木板先向后运动再向前运动 19(2021福建三明一中高一开学考试)如图所示,质量M=2.0kg的长木板A静止于水平面上,质量m=1.0kg的小铁块B(可视为质点)静置于长木板最左端。已知小铁块与长木板间的动摩擦因数1=0.4,长木板与水平面间的动摩擦因数2=0.1,现对小铁块施加一个水平向右的拉力F,则(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2)() A当F=2N时,小铁块能与长木板一起运动 B当F=4N时,小铁块在静止的长木板上滑动 C当F=5N时,小铁块与长木板发生相对滑动 D当F从零开始逐渐增大,长木板的加速度也一直增大 20(20
18、22重庆一中高一期中)如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,mA=0.5kg,mB=0.7kg,B的上、下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t=0时刻起,用一水平向右的力F=2t(N)作用在B的物体上,力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知t1=3s、t2=5s,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求() A3s后,B开始向右运动BA、B之间的动摩擦因数 C5s后,B向右做匀加速运动DB与水平面间的动摩擦因数 21(2022河南高一月考)如图所示,光滑的水平面上静置质量为M=8kg的平板小车,在小车左端加一个由零逐渐增大的水平推力F,一
19、个大小不计、质量为m=2kg的小物块放在小车右端,小物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长。重力加速度g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法中正确的是() A当F增加到4N时,m相对M开始运动 B当F=10N时,M对m有向右的2N的摩擦力 C当F=15N时,M对m有向右的4N的摩擦力 D当F=40N时,m对M有向右的4N的摩擦力 22(2022四川博睿特外国语学校高一月考)如图甲所示,长为3m的木板B静置于光滑水平面上,其中央放置可看作是质点的小滑块A。小滑块A受到水平拉力F作用时,用传感器测出小滑块A的加速度a与拉力F的关系,得到如图乙所示的a-F图象,已知g取10m
20、/s2,则() A小滑块A的质量为3kg B木板B的质量为1kg C当F=6N时,滑块A经s从木板B上滑下 D小滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1 二、多选题 23(2021湖南安化一中高一期中)如图所示,A物体的质量为4kg,叠放在置于水平面上的质量为6kg的B物体上,现用一外力F作用于B物体,使两物体保持相对静止,一起沿水平方向做匀加速直线运动。若A与B间、B与地面间的动摩擦因数均为0.2,则力F的大小可以是() A15NB25NC35ND45N 24(2021湖北武汉睿升学校高一月考)如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时,
21、用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( ) A长木板的质量M=2kg B小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 C当水平拉力F=7N时,长木板的加速度大小为3m/s2 D当水平拉力F增大时,小滑块的加速度大小不超过2m/s2 25(2022河南滑县高一期末)如图所示,物块放在静止于水平地面的木板上,已知木板的质量为,物块的质量为,物块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,当水平力作用在物块上时,下列判断中正确的是() A当时,木板开始相对地面滑动B当时,物块开始相对木板滑动 C当时,物块开始相对木板滑动D物块与木板
22、间不可能发生相对滑动 26(2021四川成都新津为明学校高一开学考试)如图所示,由相同材料做成的 A、B 两物体放在长木板上,随长木板一起以速度v向右做匀速直线运动,它们的质量分别为mA 和 mB,且mA>mB。某时刻木板停止运动,设木板足够长,下列说法中正确的是() A若木板光滑,A、B 间距离保持不变 B若木板光滑,由于 A 的惯性较大,A、B 间的距离将增大 C若木板粗糙,A、B 间距离保持不变 D若木板粗糙,由于 B 的惯性较小,A、B 间的距离将减小 27(2021贵州省瓮安第二中学高一月考)质量为、足够长的木板静置于水平地面上,一质量也为的滑块沿弧形轨道下滑后以的速度从木板的
23、左端滑上木板,如图所示。已知木板与滑块间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,最后木板和滑块都停止运动,下列说法正确的是() A滑块刚滑上木板时,滑块的加速度大小为 B滑块刚滑上木板时,木板的加速度大小为 C滑块在木板上滑动后,滑块和木板相对静止 D整个过程中,木板在地面上滑行的距离为 28(2021广东深圳第二外国语学校高一开学考试)如图甲所示,长木板A静止在光滑水平面上,另一质量为2kg的物体B(可看作质点)以水平速度v03 m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦,之后的运动过程中A、B的速度图像如图乙所示。g取10 m/s2,下列说法正确的是() A长木板A、
24、物体B所受的摩擦力均与运动方向相反 BA、B之间的动摩擦因数0.2 C长木板A的长度可能为L0.8 m D长木板A的质量是4kg 三、解答题 29(2021湖南高一期末)如图所示,光滑水平桌面有一质量为2kg的长度足够长的长木板,一质量为1kg的小物块从长木板的左端以大小为的速度滑上长木板,物块与长木板间的摩擦因数为0.2,重力加速度为。求: (1)小物块刚滑上木板时,小物块和木板的加速度大小; (2)小物块的最终速度的大小; (3)小物块最终距长木板左端的距离。 30(2021江西奉新县第一中学高一月考)如图甲所示,有一倾角的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板。开始时质量为的
25、滑块在水平向左的恒力F作用下静止在斜面上,现保持力F大小不变将方向变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,不考虑滑块在斜面与木板连接点处的能量损失。此后滑块和木板在水平面上运动的图象如图乙所示,。求: (1)水平作用力F的大小; (2)滑块下滑的高度; (3)木板的质量。 31(2022福建省福州高级中学高一期末)如图所示,质量M=4kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一不计大小,质量为m=2kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为=0.1。开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加F=6N,方向水平向右的恒定拉力,若物块从木板左端运动到右端经历的时间为4s。设最大静摩擦力等于滑动摩擦
26、力,g=10m/s2求: (1)画出小物块与长木板的受力分析图,并求出小物块和长木板的加速度大小; (2)求小物块到达木板右端时,小物块与木板的速度大小; (3)木板的长度L。 32(2021辽宁高一月考)如图所示,长木板B放在光滑的水平桌面上,滑块C与长木板B用质量不计且不可伸长的细绳拴接在一起,在长木板的最左端放置另一可视为质点的滑块A。已知A、B、C的质量相等,滑块A与长木板B之间的动摩擦因数为,现给滑块A水平向右的速度,同时将B、C由静止释放,以后的过程中长木板始终没有碰到滑轮且滑块A恰好未从长木板B的右端滑下,重力加速度。求: (1)欲满足题中的条件,长木板B的长度应为多长; (2)
27、当滑块C下落的高度时,滑块A距离长木板右端的间距应为多少。 33(2022安徽省皖西中学高一期末)如图所示,质量M=8 kg的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平推力F=8 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长。(取g=10 m/s2)求: (1)小物块放后,小物块及小车的加速度各为多大? (2)经多长时间两者达到相同的速度? (3)从小物块放到小车上开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少? 34(2021云南玉溪高一期末)如图所示,质量、长的长木板静止在光滑水
28、平地面上,质量的滑块静止在木板正中间,左端与一端固定在竖直墙壁且与木板平行的细绳相连,质量的滑块静止在木板右端。滑块与木板之间的动摩擦因数,滑块与木板之间的动摩擦因数,现用水平向右大小的恒力拉木板,重力加速度,(滑块 可视为质点,假设各接触面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)求: (1)滑块脱离木板之前,滑块和木板各自加速度的大小; (2)从水平力作用在木板上开始,经过多长时间滑块脱离木板。 35(2021山东德州高一期末)如图所示,质量为的木板静止在水平面上,一可看作质点的小滑块静止在木板的右端,其质量。已知木板与水平面间的动摩擦因数为,小滑块与木板之间的动摩擦因数为,重力加速度。时,在木板的
29、右端施加一水平向右的拉力,求: (1)当拉力为多大时,M与m之间恰好发生相对运动; (2)若拉力,则时,小滑块和木板的速度分别多大(小滑块未从木板上滑落); (3)在第二问的前提下,若后将拉力大小变为,方向保持不变,为使小滑块不从木板上滑落下来,求木板的最小长度。 36(2021安徽省舒城中学高一开学考试)如图所示,薄板A长L16 m,其质量M5 kg,放在水平桌面上,板右端与桌边相齐。在A上距右端s12 m处放一物体B(大小可忽略,即可看成质点),其质量m2 kg。已知A、B间动摩擦因数10.1,A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为20.2,原来系统静止。现在在板的右端施一大小一定的水平恒
30、力F持续作用在A上直到将A从B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右边缘(g取10m/s2)。求: (1)B运动的时间; (2)恒力F的大小。 参考答案 1B AB木块在木板上向右运动,则木块受到向左的活动摩擦力,大小为2mg,所以A错误,B正确; CD木板受到木块向右的摩擦力,因为木板处于静止状态,所以木板受力平衡,在水平方向上,木板受到木块的摩擦力和地面的摩擦力,则有木板受到地面的摩擦力大小等于木块对木板的滑动摩擦力,大小为2mg,方向向左,所以CD错误。 故选B。 2B 物块P刚冲上长木板时,物块P受到的摩擦力 地面对长木板的最大静摩擦力 所以长木板会向右运动,且开始时物块减速、长木板加速,
31、物块和长木板的加速度大小分别为 , 设两者速度相等时的速度为v,则 解得 , 从物块P刚冲上长木板到两者速度相等,物块相对长木板滑动的距离 设两者速度相等后一起运动,物块P受到的静摩擦力为f,则 解得 , 所以两者一起减速直到停止,全过程物块不可能从长木板的右端离开。 综上,B项正确,ACD三项错误。 3D B由于,得滑块在木板上减速滑行的加速度 木板向右加速运动时加速度 在0.6s时,滑块的速度 木板的速度 B错误。 A0.6s内滑块位移为 木板位移 相对位移 即木板长度为1.32m,A错。 C滑块离开木板后,木板做减速运动,加速度为 方向向左,C错。 D在地面上滑块的加速度 则滑块在地面上
32、会滑行 木板会滑行 所以两者会相碰,D正确。 故选D。 4C 对A施加水平恒力F的作用,使两物体均从静止开始向右做匀加速直线运动,直至A、B分离,则对A受力分析可知,B对A的摩擦力水平向左,有 对B受力分析可知,A对B的摩擦力水平向右,地面对B的摩擦力水平向左,有 所以A和地面对B的摩擦力是既不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故C正确,ABD错误。 故选C。 5D A若F=mg作用在P上,则木块和木板都静止,木板受到地面的摩擦力为静摩擦力,摩擦力的大小一定是mg,A错误; B木板受到地面的摩擦力最大时等于最大静摩擦力,其大小为2mg ,B错误; C若F作用在木板上,使木板P和木块Q恰好发生
33、相对运动,分别对木块和木板,根据牛顿第二定律 解得 C错误; D如果拉力F作用在木块Q上,木块与木板的最大静摩擦力为mg,木板与地面的最大静摩擦力为2mg,所以无论怎样改变F的大小,一定是木块在木板上滑动,木板都不可能运动,D正确。 故选D。 6B AD若A、B、C三个物体始终相对静止,C达到最大静摩擦力时 解得 则C的加速度最大值为,若A、B、C三个物体始终相对静止,AB间达到最大静摩擦力时,对于BC整体由牛顿第二定律可得 解得 由于,所以整体的最大加速度为,再整体分析,整体由牛顿第二定律可得 解得 故要使A、B、C三个物体始终相对静止,力F不能超过,当外力时,BC才会发生相对滑动,外力F更
34、大些时,AB才会发生相对滑动,AD错误; B当力F=mg时,整体相对静止,加速度为 设此时A、B间的摩擦力为,对A由牛顿第二定律可得 解得 B正确。 C拉力足够大时,ABC间都发生相对滑动,A对B的最大静摩擦力为,BC滑动,对B由牛顿第二定律可得 能够使B产生的最大加速度为 所以F足够大时,B的加速度可以达到,会超过,C错误。 故选B。 7D 对物块m进行受力分析如图所示 解得 对木板M进行受力分析如图所示 和 互为作用力与反作用力故有 解得 要将木板从木块下抽出,必须使 解得 故选D。 8B A根据牛顿第二定律可得物块将要发生滑动时木板的加速度 对整体由牛顿第二定律得 F=(M+m)a=1.
35、5N2N 所以对物块施加一水平向右的恒力F=2N时二者发生相对滑动,故A错误; B物块和长木板之间的摩擦力为 f=mg=1N 故B正确; C对物块由牛顿第二定律得 F-mg=ma1 解得 a1=1m/s2 故C错误; D由上面的分析知物块和长木板相对滑动,木板的加速度是0.5m/s2不变的,与拉力F无关,故D错误。 故选B。 9D AA、B间的滑动摩擦力大小为 fAB=mg B与地面间的滑动摩擦力大小为 f=3mg 故在0t1时间内,推力小于木板与地面间的滑动摩擦力,故B静止,A、B间摩擦力为零,故A错误; BA在木板上产生的最大加速度为 此时对AB整体分析可知 F3mg=3ma 解得 F=6
36、mg 故在t1t3时间内,AB一起向右做加速运动,对A分析可知,A受到的摩擦力水平向右,故B错误; C在t2时刻,AB整体加速度为 A、B间的摩擦力大小为mg,故C错误; D在t3时刻以后,A、B发生相对滑动,故A、B间的摩擦力大小为mg,故D正确。 故选D。 10(1)1N;方向向右;(2)2m/s2;(3)0.6m/s (1)小滑块冲上长木板,木板相对小物体向左运动,则小滑块对长木板的滑动摩擦力方向向右,根据牛顿第三定律可知其大小等于木板对小滑块的滑动摩擦力,故 (2)对滑块由牛顿第二定律 解得滑块相对于地面的加速度大小 (3)对长木板,由牛顿第二定律可得 解得 设经过时间t后两物体共速,
37、共速为v,则 解得 11(1)4m/s2,6m/s2;(2)1.2s (1)小滑块与长木板发生相对滑动时,对滑块与木板,分别由牛顿第二定律可得 解得 , (2)设经过时间t小滑块从长木板上掉下,该过程滑块与木板的位移满足 解得 12(1)6m/s;(2)0.75;(3)3m (1)依题意,滑块在AB段做加速度为6m/s2的匀加速直线运动,有 所以,在BC段做匀速直线运动的速度大小 (2)滑块在BC段做匀速直线运动,则 即 (3)设滑块从C点滑上木板开始经过时间,滑到木板最右端时,两者共速,此时有 求得 则长木板长度至少为 因为 所以长木板长度至少为 13C 对AB整体,由牛顿第二定律得 解得
38、对A由牛顿第二定律得 故C正确,ABD错误。 故选C。 14C A因木板静止,则木板受到地面的静摩擦力等于木块对木板的滑动摩擦力,大小为1mg,A错误; BC因改变F的大小不能改变木块对木板的滑动摩擦力,故无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动,B错误,C正确; D木块滑过木板的过程中,产生的热量为 其中l为木板的长度,可知Q与拉力F大小无关,D错误。 故选C。 15C 物块m运动的最大加速度为 则要使得m和M不产生相对滑动则整体的最大加速度为a,由牛顿第二定律 解得 若要以水平外力F将木板抽出,则力的大小应大于。 故选C。 16B A长木板质量为0,故所受合力始终为0,即A、B所受摩擦力大小
39、相等,A错误; BC由于A、B受到长木板的最大静摩擦力的大小关系为,所以A始终相对长木板静止,当拉力增加到一定程度时,B相对长木板滑动。B正确,C错误; D当B和长木板间的静摩擦力达到最大值时,B的加速度最大,由牛顿第二定律得 解得 所以B的加速度不可能为4 m/s2,D错误。 故选B。 17C 木块受到的滑动摩擦力为Ff2,方向向左 Ff22mg40N 木板受到木块施加的滑动摩擦力为Ff2,方向向右,大小为 Ff2Ff240N 木板受地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即 Ff11(mm0)g60N Ff1方向向左 Ff2Ff1 木板静止不动,木块向右做匀减速运动,设木块减速到零时的位移为x,
40、则由 0v22gx 得 x2mL1m 故小木块能滑出木板。 故选C。 18D A从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。由图可知,在t1=1s时,物块和木板的速度相同。设t=0到t=t1时间间隔内,设物块加速度为a1,则有 设物块和木板的质量为m,物块和木板间为1,由牛顿第二定律得 解得 A错误; B设t=0到t=t1时间间隔内,木板的加速度为a2,则有 设木板的质量为m,木板与地面间的动摩擦因数为2,由牛顿第二定律得 解得 B错误; C在t1时刻后,设物块和木板的加速度大小分别a1和a2,则由牛顿第二定律得 假设 则有 故不可能一起运动,C错误; Dt=0到t=1s时间间隔内,由于木板的速度大于物块的速度,则物块相对木板先向后运动,t1=1s后,由于 ,故两物体一起向左匀减速运动,但木板减速的快,物块减速的慢,