完整版板块类运动问题专题练习汇总.docx
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完整版板块类运动问题专题练习汇总
板块类运动问题专题练习
1.（8分）如图13所示，有一定厚度的长木板AB在水平面上滑行，木板的质量mi=4.0kg.木板与水平面间的动摩擦因数卩=0.20,木板上表面距水平面的高度h=0.050m.当木板滑行
速度Vo=3.Om/s时，将一小物块C轻放在木板右端B点处.C可视为质点，它的质量
m2=1.0kg.经过一段时间，小物块C从木板的左端A点滑出，它落地时的动能Ekc=1.0J.小物块落地后，木板又滑行了一段距离停在水平面上，这时，木板左端A点距小物块的落地
点的水平距离S1=o.9Om.求：
（1）小物块C从木板的A点滑出时，木板速度的大小va；
（2）木板AB的长度L.
2.（8分）如图11所示，将工件P（可视为质点）无初速地轻放在以速率V匀速运行的水
平传送带的最左端A,工件P在传送带的作用下开始运动，然后从传送带最右端B飞出，
落在水平地面上.已知AB的长度L=7.5m,B距地面的高度h=0.80m.当V=3.0m/s时，工件P从A端运动到落地点所用的时间10=4.4s.求：
（1）工件P与传送带之间的动摩擦因数口；
（2）当传送带分别以不同的速率v（运行方向不变）匀速运行时，工件P均以V0=5.0m/s的初速度从A端水平向右滑上传送带.试分析当V的取值在什么范围内变化时，工件P从A端运动到落地点所用的时间t保持不变，并求出对应的时间t（结果保留两位有效数字）.
3.（8分）如图11所示，水平地面上一个质量M=4.0kg、长度L=2.0m的木板，在F=8.0
N的水平拉力作用下，以V0=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量n=l.0kg
的物块（物块可视为质点）轻放在木板最右端
（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
图14
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
2
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
2
12
对小物块m2：
fS2—m2vC0
2
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
g
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03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
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