高考物理計算題訓練——滑塊與木板模型答案版

1、計算題訓練計算題訓練——滑塊與木板模型滑塊與木板模型1、木板M靜止在光滑水平面上，木板上放著一個小滑塊m，與木板之間的動摩擦因數(shù)μ，為了使得m能從M上滑落下來，求下列各種情況下力F的大小范圍。（1）m與M剛要發(fā)生相對滑動的臨界條件：①要滑動：m與M間的靜摩擦力達到最大靜摩擦力；②未滑動：此時m與M加速度仍相同。受力分析如圖，先隔離m，由牛頓第二定律可得：a=μmgm=μg再對整體，由牛頓第二定律可得：F0=(Mm)a解得：F0=μ(Mm

2、)g所以，F(xiàn)的大小范圍為：Fμ(Mm)g（2）受力分析如圖，先隔離M，由牛頓第二定律可得：a=μmgM再對整體，由牛頓第二定律可得：F0=(Mm)a解得：F0=μ(Mm)mgM所以，F(xiàn)的大小范圍為：Fμ(Mm)mgM2、如圖所示，有一塊木板靜止在光滑水平面上，木板質量M=4kg，長L=1.4m.木板右端放著一個小滑塊，小滑塊質量m=1kg，其尺寸遠小于L，它與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，g=10ms2，（1）現(xiàn)用水平向右的恒力F作用

3、在木板M上，為了使得m能從M上滑落下來，求F的大小范圍.（2）若其它條件不變，恒力F=22.8N，且始終作用在M上，求m在M上滑動的時間.（1）小滑塊與木板間的滑動摩擦力f=μFN=μmg=4N…………①滑動摩擦力f是使滑塊產生加速度的最大合外力，其最大加速度a1=fm=μg=4ms2…②當木板的加速度a2a1時，滑塊將相對于木板向左滑動，直至脫離木板Ff=ma2ma1Ffma1=20N…………③即當F20N，且保持作用一般時間后，小滑

4、塊將從木板上滑落下來。（2）當恒力F=22.8N時，木板的加速度a2＇，由牛頓第二定律得Ff=Ｍa2＇計算題訓練計算題訓練——滑塊與木板模型滑塊與木板模型因，所以B不能離開A，B與A的左端的最大距離為（1分）Ls?1ms60.01?4、如圖所示，光滑水平面MN的左端M處有一彈射裝置P(P為左端固定，處于壓縮狀態(tài)且鎖定的輕質彈簧，當A與P碰撞時P立即解除鎖定)，右端N處與水平傳送帶恰平齊且很靠近，傳送帶沿逆時針方向以恒定速率υ=5ms勻速

5、轉動，水平部分長度L=4m。放在水平面上的兩相同小物塊A、B（均視為質點）間有一被壓縮的輕質彈簧，彈性勢能Ep=4J，彈簧與A相連接，與B不連接，A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，物塊質量mA=mB=1kg?，F(xiàn)將A、B由靜止開始釋放，彈簧彈開，在B離開彈簧時，A未與P碰撞，B未滑上傳送帶。取g=10ms2。求：（1）B滑上傳送帶后，向右運動的最遠處與N點間的距離s；（2）B從滑上傳送帶到返回到N端的時間t和這一過程中B與傳送帶間因

6、摩擦而產生的熱能Q；（3）B回到水平面后壓縮被彈射裝置P彈回的A上的彈簧，B與彈簧分離然后再滑上傳送帶。則P鎖定時具有的彈性勢能E滿足什么條件，才能使B與彈簧分離后不再與彈簧相碰。解：（1）彈簧彈開的過程中，系統(tǒng)機械能守恒Ep=mAυA2mBυB2（1分）分）由動量守恒有mAυAmBυB=0（1分）分）聯(lián)立以上兩式解得υA=2msυB=2ms（1分）分）B滑上傳送帶做勻減速運動，當速度減為零時，向右運動的距離最大。由動能定理得μmBgs

7、m=0mBυB2（1分）分）解得sm==1m（1分）分）υB22μg（2）物塊B先向右做勻減速運動，直到速度減小到零，然后反方向做勻加速運動，回到皮帶左端時速度大小仍為υB=2ms（1分）分）由動量定理μmBgt=mBυBmBυB（1分）分）解得t==2s（1分）分）2υBμgB向右勻減速運動因摩擦而產生的熱能為Q1=μmBg(υsm)（1分）分）t2B向左勻加速運動因摩擦而產生的熱能為Q2=μmBg(υsm)（1分）分）t2PMNAB