完整版板块类运动问题专题练习汇总Word格式.docx
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(1)若物块与木板间无摩擦,求物块离开木板所需的时间;
(2)若物块与木板间有摩擦,且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等,求将物块放在木板上后,经过多长时间木板停止运动
(结果保留二位有效数字)
4.(8分)如图12所示,一辆平板小车静止在水平地面上,小车的左端放置一物块(可视
为质点)•已知小车的质量M=8.0kg,长度1=2.0m,其上表面离地面的高度h=0.80m.
物块的质量m=1.0kg,它与小车平板间的动摩擦因数口=0.20.
现用F=26N水平向左的恒力拉小车,经过一段时间后,物块与小车分离.不计小车
5(8分)如图14所示,质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上,在长木板的右端
放一质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板之间的动摩擦因数口=
0.20.现用水平恒力F=6.0N向右拉长木板,使小滑块与长木板发生相对滑动,经过t=
1.0s撤去力F.小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下•求:
(1)撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大;
(2)运动中小滑块距长木板右端的最大距离是多大.一
图14
6.(8分)光滑的水平面上有一长木板,质量M=2.0kg,在长木板的最右端有一小滑
块(可视为质点),质量m=.Okg,小滑块与长木板之间的动摩擦因数口=0.20.小滑块与
长木板一起以Vo=2.Om/s的速度向左匀速运动,如图12所示.某时刻起对长木板施加一个F=12N的水平向右的恒力,此后小滑块将相对长木板滑动•若长木板足够长,求:
(1)水平恒力F作用后,小滑块向左运动的最大距离;
(2)小滑块向左运动的过程中相对长木板移动的最大距离.
图12
7.(8分)如图15所示,光滑水平面上有一块木板,质量M=1.0kg,长度L=1.0
m在木板的最左端有一个小滑块(可视为质点),质量m=1.0kg.小滑块与木板之间的
动摩擦因数口=0.30•开始时它们都处于静止状态•某时刻起对小滑块施加一个F=8.0
N水平向右的恒力,此后小滑块将相对木板滑动
(1)求小滑块离开木板时的速度;
(2)假设只改变Mm口、F中一个物理量的大小,使得小滑块速度总是木板速度
的2倍,请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值(只要提出一种方案即可).
图15
8.(8分)如图15所示,水平桌面到地面的高度h=0.8m.质量m=0.2kg的小
物块(可以看作质点)放在桌面A端•现对小物块施加一个F=0.8N的水平向右的恒力,
小物块从静止开始运动.当它经过桌面上的B点时撤去力F,—段时间后小物块从桌面上的C端飞出,最后落在水平地面上•已知AB=BC=0.5m,小物块在AB间运动时与桌
面间的动摩擦因数口i=0.2,在B、C间运动时与桌面间的动摩擦因数口2=0.1.
(1)求小物块落地点与桌面C端的水平距离;
(2)某同学作出了如下判断:
若仅改变AB段的长度而保持BC段的长度不变,或仅改变BC段的长度而保持AB段的长度不变,都可以使小物块落地点与桌面C端的水平距离变为原来的2倍.请你通过计算说明这位同学的判断是否正确.
9(8分)如图14所示,光滑水平面上有一木板槽(两侧挡板的厚度忽略不计),质量M
=2.0kg,槽的长度L=2.0m.在木板槽的最左端有一个小滑块(可视为质点),
质量m=1.0kg•小滑块与木板槽之间的动摩擦因数口1=0.20•开始时它们都
处于静止状态.某时刻起对木板槽施加一个F=10.0N水平向左的恒力,此后
小滑块将相对木板槽滑动.
(1)求小滑块滑到木板槽中点时速度的大小;
(2)水平面光滑是一种理想化的情况,实际上木板槽与水平面间是有摩擦的,
经测定木板槽与水平面间的动摩擦因数口2=0.05.如果使小滑块滑到木
板槽中点时的速度与第
(1)问所求速度相同,请你通过计算确定一种方案:
即只改变MmF中一个物理量的大小,实现上述要求(只要提出一种方案即可).
ffhm
10.(8分)如图17所示,质量M=5kg的平板静止在光滑的水平面上,平板的
右端有一竖直挡板,一个质量m=2kg的木块静止在平板上,木块与挡板之
间的距离L=0.8m,木块与平板之间的动摩擦因数口=0.4.
(1)若对木块施加F=12N水平向右的恒力,直到木块与挡板相撞,求这个过程经历的时间t;
(2)甲同学说,只增大平板的质量M可以缩短上述时间t;
乙同学说,只减小平板的质量M可以缩短上述时间t.
请你通过计算,判断哪位同学的说法是正确的.
木块LT
F——
平板
图17
上AB两点相距6.25m,—个质量为4.0kg的小滑块在水平推力的作用下沿水平面自左向右滑动,先后经过A、B两点。
在滑块到达A点之前,滑块沿水平面做匀速运动,所受的
水平推力大小为0.4N。
从滑块经过A点开始,滑块受到的推力按照如图14(乙)所示的规律变化,已知滑块在3.0s时刻的速度大小为0.8m/s。
求:
(1)滑块受到水平面的滑动摩擦力的大小;
图14
(2)滑块经过B点时的速度大小。
答案
1、分析:
小物块C放到木板上后,C受力如图1,离开木板之前作向右的匀加速运动,假设C离开木板时的速度为VC,C离开木板后向右做平抛运动,砸到地面后立即停下来;
木板的受力如图2,C离开它之前,木板做匀减速运动,假设C离开木板时木板的速度为
VA,随后木板以初速度VA匀减速滑动,直到停下
来。
(1)C平抛过程中只受重力作用,机械能守恒,得:
2
m2Vcm2ghEkc0
代入数据:
vC1m/s
所以C离开木板后,木板实际上由于地面摩擦力而匀减速滑动的位移为:
S滑SxSi1m
C离开木板后,木板受力如图3,由牛顿第二定律:
aN地0
故:
vA2a0S2m/s
(2)小物块C放到木板上后离开木板之前,假设小物块C在这个过程中的位移为S,
则木板的位移为S2+I,根据动能定理:
122
对木板mi:
(ff地)(S2I)-m1(vAv0)①
12
对小物块m2:
fS2—m2vC0
假设C滑上木块到分离所经历的时间为t,规定水平向右为正方向,根据动量定理:
对木板mb:
(ff地)tm1(vav)
对小物块m2:
ftm2vc0
联立①②⑤:
I0.6m
h如2
位移s1
v20
2解:
(1)设P从B端做平抛运动到地面所用的时间为t3,根据平抛运动公式
得鮎2gho.4s
则P在传送带上运动的时间tAE=t0-t3=4.0S
假设P从A到B的过程中,一直在滑动摩擦力的作用下做匀加速直线运动,则P到B
'
L2L
时的速度vbWv,P在传送带上运动的时间tAB―5.0s.
vb/2v
由于tABtAB,说明P在到达B之前已与传送带保持相对静止
联立以上4式,解得0.10
t3=0.4s,因此时间t的变化取决于P在传送带上
(2)P从B到落地所用的时间总为的运动时间tAB的变化.
①若V>
V0,开始阶段P做加速度为口g的匀加速直线运动.假设传送带的速度为某一值V1时,P从AB之间的某点D开始相对传送带静止.增大传送带的速度V,则P在到达D点后仍将加速.由于P在AD间的运动情况不变,而在DB间的速度变大,所以tAB变小.可见随着V的增大,tAB减小.当V增大到Vmax时,P从A到B一直做匀加速直线运动,且到B
时的速度恰好等于Vmax.如果V再增大,P从A到B的运动情况不再变化,即tAB保持不变,
因此t也保持不变.根据运动学公式Vmax2v022gL得
Vmax
v022gL40m/s6.3m/s
所以tAB
VmaxV0
1.3sttABt31.7s
g
②若V<
V0,开始阶段P做加速度大小为口g的匀减速直线运动•假设传送带的速度为某一值V2时,P从AB之间的某点E开始相对传送带静止.减小传送带的速度V,则P在到达E点后仍将减速.由于P在AE间的运动情况不变,而在EB间的速度变小,所以tAB
变大.可见随着V的减小,tAB变大.当V减小到Vmin时,P从A到B一直做匀减速直线运动,且到B时的速度恰好等于Vmin.如果V再减小,P从A到B的运动情况不再变化,即tAB保
持不变,因此t也保持不变.根据运动学公式v02Vmin22gL得
Vmin.v022gL10m/s3.2m/s
所以tABVoVmin1.8sttABt32.2s
综上所述,当传送带的速度v>
6.3m/s时,P从A运动到落地点所用的时间保持不变,均为t=1.7s;
当传送带的速度0<
v<
3.2m/s时,P从A运动到落地点所用的时间也保持不变,均为t=2.2s.
3解:
(1)未放物块之前,木板做匀速运动
.因此木板与地面之间的动摩擦因数口=旦=0.20
Mg
.木板水平方向受力如图1所
若物块与木板间无摩擦,物块放在木板上后将保持静止示,它将做匀减速直线运动,设其加速度的大小为ai.
f1-F=Ma
3
I■・L
f1F
图1
=(mM)gF=0.50m/s
M