《2019年高考物理二轮复习十大热门考点专项突破专题02 滑块——木板模型练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理二轮复习十大热门考点专项突破专题02 滑块——木板模型练习（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题02 滑块木板模型热点分析滑块木板模型模型在牛顿运动定律和动量守恒等内容中均有出现，是高考的热点和难点。一、牛顿运动定律是力学知识的“基石”，滑块木板模型更是高考热点，在滑块木板模型中，滑块在木板上滑动的临界加速度大小是判断两物体运动状态的关键解此类题的一般步骤为：1运用整体法和隔离法进行受力分析2确定仅由摩擦力产生加速度的物体3求临界加速度：最大静摩擦力使之产生的加速度为临界加速度4判断系统的运动状态：当系统加速度小于临界加速度时，系统加速度相等；当系统加速度大于临界加速度时，系统中各物体加速度不同5由运动状态对应求解二、动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查；动量
2、守恒定律的应用是本部分的重点和难点，也是高考的热点；动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点。综合应用动量和能量的观点解题技巧（1）动量的观点和能量的观点动量的观点：动量守恒定律能量的观点：动能定理和能量守恒定律这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变，不对过程变化的细节作深入的研究，而关心运动状态变化的结果及引起变化的原因简单地说，只要求知道过程的始、末状态动量式、动能式和力在过程中的冲量和所做的功，即可对问题求解利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题：(a)动量守恒定律是矢量表达式
3、，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式(b)动量守恒定律和能量守恒定律，是自然界最普遍的规律，它们研究的是物体系统，在力学中解题时必须注意动量守恒的条件及机械能守恒的条件在应用这两个规律时，当确定了研究的对象及运动状态变化的过程后，根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择研究的两个状态列方程求解经典例题典例涵盖了直线运动、牛顿定律、能量、动量、电等相关章节的跟滑块木板模型有关的典型例题【典例1】如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37.一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的vt图象如图乙所示
4、，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin370.6，cos370.8，g10 m/s2，则( ) A传送带的速度为4 m/sB传送带底端到顶端的距离为14 mC物块与传送带间的动摩擦因数为D摩擦力方向一直与物块运动的方向相反解析：如果v0小于v1，则物块向上做减速运动时加速度不变，与题图乙不符，因此物块的初速度v0一定大于v1.结合题图乙可知物块减速运动到与传送带速度相同时，继续向上做减速运动，由此可以判断传送带的速度为4 m/s，选项A正确传送带底端到顶端的距离等于vt图线与横轴所围的面积，即(412)1 m14 m10 m，选项B错误.01 s内，gsingcos8 m/s2,12 s内，
5、gsingcos4 m/s2，解得，选项C错误；在12 s内，摩擦力方向与物块的运动方向相同，选项D错误答案：A【典例2】.如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，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，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上在物块放到木板上之后，木板运动的速度时间图象可能是图中的( ) 答案 A【典例3】如图所示，在水平地面上建立x轴，有一个质量m1 kg的木块放在质量为M2 kg的长木板上，木板长L11.5 m。已知木板与地面间的动摩擦因数为10.1，木块与长木板之间的动摩擦因数为
6、20.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。木块与长木板保持相对静止共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v010 m/s，在坐标为x21 m处的P点处有一挡板，木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，若碰后立刻撤去挡板，g取10 m/s2，求： 图(1)木板碰挡板时的速度大小v1；(2)碰后木板与木块刚好共速时的速度；(3)最终木板停止运动时A、P间的距离。(2)碰后木板向左运动，木块向右运动，由牛顿第二定律可知木块的加速度大小am2g9 m/s2木板的加速度大小aM6 m/s2设从木板与挡板相碰至木块与木板共速所用时间为t对木板v共v1aMt，对木
7、块v共v1amt得t1.2 s共同速度大小v共1.8 m/s，方向向左。【典例4】质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4 m/s 的速度与甲相向运动，如图所示，则( ) 图A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒B.当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C.当甲物块的速率为1 m/s时，乙物块的速率可能为2 m/s，也可能为0D.甲物块的速率可能达到6 m/s解析 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力是系统内力，系统合外力为零，答案 C【典例5】(多选)如图所示，质量为2 kg的足够长平板车Q上表面水平，原来静
8、止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为2 kg的物体P，一颗质量为0.01 kg 的子弹以700 m/s的速度水平瞬间射穿P后，速度变为100 m/s，若P、Q之间的动摩擦因数为0.5，则( ) 图A.由于P、Q之间不光滑，子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量不守恒B.子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量守恒，能量守恒C.子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量守恒，能量不守恒D.子弹瞬间射穿P后，P的速度为3 m/s【典例6】如图所示，质量M1.5 kg的小车静止于光滑水平面上，并紧靠固定在水平面上的桌子右边，其上表面与水平桌面相平，小车的左端放有
9、一质量为0.5 kg的滑块Q。水平放置的轻弹簧左端固定，质量为0.5 kg的小物块P置于光滑桌面上的A点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长。现用水平向左的推力F将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)，推力做功WF4 J，撤去F后，P沿桌面滑到小车左端并与Q发生弹性碰撞，最后Q恰好没从小车上滑下。已知Q与小车表面间动摩擦因数0.1。(取g10 m/s2)求： 图(1)P刚要与Q碰撞前的速度是多少？(2)Q刚在小车上滑行时的初速度v0是多少？(3)为保证Q不从小车上滑下，小车的长度至少为多少？ (3)设滑块Q在小车上滑行一段时间后两者的共同速度为u，由动量守恒可得mQv0(mQM)u根据能量守恒
10、，系统产生的摩擦热mQgLmQv(mQM)u2联立解得L6 m答案 (1)4 m/s (2)4 m/s (3)6 m【典例7】如图甲所示，倾角为37的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量m2 kg的小物体轻轻放在传送带的A端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2 s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，g10 m/s2，sin 370.6，求： 图10(1)小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度v；(2)物体与传送带间的动摩擦因数；(3)2 s内物体机械能的减少量E及因与传送带摩擦产生的内能Q。(2)由vt图象可知传送带运行速度为v110 m/s，物体从A到B先做加速度为a1
11、 m/s210 m/s2的匀加速运动，经过时间t11 s后再做加速度为a2 m/s22 m/s2的匀加速运动，然后经过时间t21 s，物体以大小为v212 m/s的速度到达传送带B端。由物体在传送带上的受力情况知a1或a2解得0.5。(3)小物体到达传送带B端时的速度大小v212 m/s物体的动能增加了Ekmv2122 J144 J物体的重力势能减少了EpmgLsin 20160.6 J192 J所以物体的机械能的减少量E48 J由功能关系可知Qmgcos (v1t1t1)mgcos (t2v1t2)代入数值得Q48 J。答案 (1)8 m/s (2)0.5 (3)48 J 48 J【典例8】
12、 （2016安徽六校教育研究会联考)如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，t0时，车开始沿水平面做直线运动，其vt图象如图乙所示。g取10 m/s2，平板车足够长，则物块运动的vt图象为()【参考答案】C【典例9】（安徽省铜陵市第一中学2016届高三5月教学质量检测理科综合试题）如图甲所示，光滑的水平地面上放有一质量为M、长为的木板。从时刻开始，质量为的物块以初速度从左侧滑上木板，同时在木板上施以水平向右的恒力，已知开始运动后内两物体的图线如图乙所示，物块可视为质点，下列说法正确的是（ ）A、木板的质量B、物块与木板间的动摩擦因数为C、时
13、，木板的加速度为D、时，木板的速度为【参考答案】BD对木板，由牛顿第二定律，F+mg=Ma2，由速度图像可知，a2=4m/s2，联立解得：M=2kg，选项A错误。经过时间t，两者达到共同速度，则v0- a1t= a2t，解得：t=1.2s。共同速度v= a2t=4.8m/s。此时物体的相对位移为： 说明物体未脱离木板，当两者达到共同速度后，假设两者相对静止一起加速，由牛顿第二定律可得：，代入数据解得：，考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；物体的弹性和弹力【点睛】本题考查图象的应用；图象题是高考的热点问题，关键从图象中获取信息，能够通过图象得出物体的运动规律。【典例10】（2016福建名校
14、联考）如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态若长木板ab与地面间的动摩擦因数为1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 ( )A1Mg B1(mM)g C2mg D1Mg2mg【参照答案】C练兵场1.如图所示，光滑斜面与倾斜传送带在同一个平面内，传送带以速度v0逆时针匀速转动，现有一滑块体从斜面上静止释放，若物体与传送带间的动摩擦因数恒定，规定沿斜面向下的速度方向的正方向，则物体在传送带上滑动时的速度随时间变化的图线可能是A. B. C. D. 2.(2016年全国普通高考重庆适应性测试（第三次）理科综合试题)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为，小木块速度随时间变化关系如图所示，v0、t0已知，则 A传送带一定逆时针转动 BC传送带的速度大于v0 Dt0后滑块的加速度为2 gsin-3 (2016河北名校调研)三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m且与水平方向的夹角均为37.现有两个小物块A
