《2021届高考物理一轮复习：用V-t图像巧解滑板滑块类高考压轴题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高考物理一轮复习：用V-t图像巧解滑板滑块类高考压轴题（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、word版 高中物理用V-t图像巧解滑板滑块类高考压轴题 滑板滑块类问题过程复杂，方程很多，难度很大，各个省教育考试院公布的评分标准答案都是用一系列的方程联立求解，过程很长。用V-t图像可以转抽象为形象，使过程简洁，书写的文字方程也可以大大减少。1 （2017年全国卷） 两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=5kg,放在静止与水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为1=0.5;木板的质量为m=4kg,与地面间的动摩擦因数为2=0.1.某时刻A.B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大
2、小g=10m/s2.求： (1)B与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、B开始运动时，两者之间的距离。（动力学）t(s)v(m/s)0.40.7013-3AB木解：(1)设向右为正方向， 木板与A之间 ： f1=1mAg= 5N 木板与B之间 : f2=1mBg= 25N 5N 木板有向右运动趋势 木板与地面间: f=2（mA+mB+mC）g= 10N 25 5+10所以木板向右匀加速 ， A向左匀减速， B向右匀减速，a1=a2=1g= 5m/s2 有图像可知木板与B先共速 V0a2t=a3t t=0.4s 共同速度为V= 1m/s共速后B与木板间摩擦力突变为静摩擦力，即相对静止。(2)
3、0.4s时刻A的速度为 -1m/s, 方向向左，可知A先减速至零，此时B和木板整体还有向右的速度，所以A与木板还有相对运动，A会向右匀加速，直到三者共速时A，B相对静止且相遇。对木板和B的整体： 继续匀减速再经历t时间三者共速 三者的共同速度是0.5m/s 阴影三角形面积 , 这是第二阶段的相对位移大小（最后一起向右匀减速至静止）第一阶段两者都向相反方向匀减速A, B的初始间距d=SA+SB+S= 1.9 m （ V-t 很重要 ！，从地面上看 A有往返运动）2 (2015全国卷)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图。t
4、0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1 s时间内小物块的v t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2。求： (1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2；(2)木板的最小长度； (3)木板右端离墙壁的最终距离。解：（1）01s内，两者一起向右匀减速，设向右为正方向对整体： 易知整体的末速度为V=4 m /s 1=0.1 碰后m向右匀减速由图易知 a2= 2g=4, 2=0.4(2) 12s内，木板
5、向左匀减速 木块向右匀减速 a2= 4 m/s2 初速度都为4m/s, 所以m先停下，再向左加速，再与M共速。( 即三角形面积 )整4.5mt(s)v(m/s)12.5045-4整（3）共速后滑动摩擦力突变为静摩擦力，一起向左匀减速直到静止。 如图，对整体： 2.5s 4.5s内共同的位移： 12.5s内木板向左的位移X1+X2 =6.5米。木板右端离墙壁的最终距离d = 6.5米 （即X轴与M的图像围成的面积）小结：一直要分析到相对静止，共速时摩擦力要突变，V-t图很重要 3如图，A、B质量分别为m11 kg，m22 kg，置于小车C上，小车的质量为m31 kg，A、B与小车的动摩擦因数为0
6、.5，小车静止在光滑的水平面上。某时刻炸药爆炸，若A、B间炸药爆炸的能量有12 J转化为A、B的机械能，其余能量转化为内能。A、B始终在小车表面水平运动，小车足够长，求：(1)炸开后A、B获得的速度大小； (2)A、B在小车上滑行的时间各是多少？解析(1)根据爆炸过程中能量的转化，有：Em1m2 爆炸过程中，根据动量守恒得：m1v1m2v2 V14 m/s，V22 m/s。(2)爆炸后A、B都在C上滑动，A向左匀减速B与C会先共速(由图线可知)，假设共速时B,C相对静止摩擦力突变为静摩擦力f 。 BC一起向右匀减速， A继续向左匀减速，全程ABC组成的系统动量守恒。BC停下时，A也同时停下，总
7、动量为零。对BC整体 对C分析：静摩擦力f=m2 a4 = 上述假设成立。BC一起向右匀减速的时间 （这0.6秒内A同时向左匀减速）t(s)v(m/s)0.20.8012-4ABCA在小车C上滑行的时间是B在小车C上相对滑动的时间是小结：滑板滑块模型与动量守恒结合4如图，一质量M3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m1.0 kg的小木块A。给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离木板B。 在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()ABVVA1.8 m/sB2.4 m/sC2.8 m/s D3.0
8、m/s解析：选B。A先向左减速到零，再向右做加速运动，在此期间，木板做减速运动，最终它们保持相对静止，设A减速到零时，木板的速度为v1，最终它们的共同速度为v2，取水平向右为正方向，则MvmvMv1，Mv1(Mm)v2，可得v1 m/s，v22 m/s，所以在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小应大于2.0 m/s而小于 m/s，只有选项B正确。另外解法：系统动量总动量向右且守恒。A先向左减速，再向右匀加速，最好具有向右的速度，设A的速度为0 时B的速度为V1, 最终向右的共同速度为V2， (Mm)v2，v22 m/s t(s)v(m/s)t2024-B4t1AA加速的时间段内，B的速度是 。选B滑块滑板类问题，用V-t图像很方便，是高考的核心内容。5 如图 M=2kg，m=1kg, 板长L=4米，水平恒力F=7牛作用在木板上且木板初速度为0，滑块的初速度为V=6m/s,木板与滑块的动摩擦因数为0.1。求t=2秒时木板的速度（地面光滑）。V0=0VF 解：a1=g=1m/s2 匀减速 匀加速 共速：；7.24.861.20vt25.6假设此后摩擦力突变为静摩擦力，相对静止一起匀加速， 整体法： 对m：:假设不成立，有相对滑动，滑块受到向右的滑动摩擦力（突变）对m：a3=g=1m/s2 匀加速 匀加速Vx=V共+a4(2-t) =7.2 m/s 。4 / 4
