资源简介

板块模型
1.如图所示,弹簧秤一端固定在墙壁上,另一端与小木块A相连,小木块A置于报纸或塑料纸上。已知小木块与报纸间的动摩擦因数为0.5,小木块与塑料纸间的动摩擦因数为0.3,重力加速度g=10
m/s2。在用力匀速抽出报纸B的过程中,观察到弹簧秤的示数为5.0
N,若将报纸换为塑料纸,并加速抽出塑料纸B,弹簧秤的示数大小(
)。
A.一定大于5.0
N
B.一定等于5.0
N
C.一定大于3.0
N
D.一定等于3.0
N
2.如图所示,A、C、D为三个完全相同的长方体木块,质量均为m,其中C、D放在光滑水平面上,A放在长木板B上,B的质量为2m,A、B、C、D间的动摩擦因数均为μ,现用水平向右的恒力F拉木块A,使A、B、C、D保持相对静止一起沿水平面向右运动,不计空气阻力,重力加速度为g,则(
)。
A.B对A的摩擦力大小为μmg,方向向左
B.A对B的摩擦力大小为μmg,方向向右
C.C对B的摩擦力大小为,方向向右
D.C、D两木块所受到的摩擦力大小相等,方向相同
3.如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板,在木板A的上面放着一个质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态。已知A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。若用水平恒力F向右拉动木板A(已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力),要将A从C、B之间抽出来,则F的大小应满足的条件是(
)。
A.F>μ(m+2M)g
B.F>μ(2m+3M)g
C.F>2μ(m+M)g
D.F>μ(2m+M)g
4.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力F向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力F,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为(
)。
A.物块继续向右减速运动一段时间后停下
B.物块继续向右加速运动一段时间后做匀速运动
C.木板继续向右加速运动一段时间后做匀速运动
D.木板继续向右减速运动一段时间后停下
5.如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)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—时间图像可能是下列图中的(
)。
6.如图所示,光滑水平面上有一质量为m的足够长的木板,木板上放一质量也为m、可视为质点的木块。现分别使木块获得向右的水平初速度v0和nv0,两次运动均在木板上留下划痕,则两次划痕长度之比为(
)。
A.1∶n2
B.1∶n2
C.1∶n3
D.1∶(n+1)n2
7.如图1所示,质量m=0.5
kg的物块和质量M=1
kg的长木板,置于倾角为37°且足够长的固定斜面上,t=0时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F,使长木板和物块开始沿斜面上滑,作用一段时间t后撤去拉力F。已知长木板和物块始终保持相对静止,上滑时长木板和物块速度的二次方与位移之间的关系如图2所示,sin
37°=0.6,cos
37°=0.8,g=10
m/s2,则下列说法正确的是(
)。
A.长木板与斜面之间的动摩擦因数μ1=0.35
B.拉力F作用的时间t=2
s
C.拉力F的大小为13
N
D.物块与长木板之间的动摩擦因数μ2可能为0.88
8.(多选)如图所示,在粗糙水平面上依次放有两块质量分别为m2=15
kg、m3=10
kg且高度完全相同的木板A、B,质量m1=20
kg的货物C与木板间的动摩擦因数为μ1,木板A与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,木板B与地面间的动摩擦因数μ3=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10
m/s2)要使货物C滑上木板A时,木板A不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,则μ1的大小可能是(
)。
A.0.2
B.0.4
C.0.6
D.0.8
9.(多选)如图所示,质量M=4
kg、长L=10
m的木板停放在光滑水平面上,另一不计长度、质量m=1
kg的木块以某一速度从右端滑上木板,木板与木块间的动摩擦因数μ=0.8。若要使木板获得的速度不大于2
m/s,则木块的初速度v0应满足的条件是(
)。
A.v0≤8
m/s
B.v0≤10
m/s
C.v0
≥15
m/s
D.v0≥20
m/s
10.(多选)如图所示,质量M=1
kg的长方形盒子B停放在光滑水平面上,盒子长d=5
m,一质量m=2
kg
的小物块
A以速度v0=6
m/s从盒子内最右端水平向左运动,已知A
与
B
之间的摩擦力f=1
N,A与B的碰撞为弹性碰撞,则下列说法正确的是(
)。
A.A和B最终停在水平面上
B.A和B最终以4
m/s的速度向左匀速运动
C.A和B将发生2次碰撞
D.A和B将不会发生碰撞
11.(多选)如图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上。现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,长木板始终静止。已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则(
)。
A.μ1一定小于μ2
B.μ1可能大于μ2
C.改变F的大小,F>μ2(m1+m2)g时,长木板将开始运动
D.将F作用于长木板,F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动
12.(多选)如图所示,一长木板B放在粗糙的水平地面上,在B的左端放一物体A,现以恒定的外力F拉A,经一段时间物体A被从长木板B的右端拉出,且在此过程中以地面为参考系,长木板B也向右移动一段距离。则在此过程中(
)。
A.外力F对A做的功等于A和B动能的增量
B.A对B的摩擦力做的功与B对A的摩擦力做的功的绝对值相等
C.外力F做的功等于A、B动能的增量与系统由于摩擦而产生的热量之和
D.A对B的摩擦力做的功等于B动能的增量和B与地面之间摩擦产生的热量之和
【解析版】
1.如图所示,弹簧秤一端固定在墙壁上,另一端与小木块A相连,小木块A置于报纸或塑料纸上。已知小木块与报纸间的动摩擦因数为0.5,小木块与塑料纸间的动摩擦因数为0.3,重力加速度g=10
m/s2。在用力匀速抽出报纸B的过程中,观察到弹簧秤的示数为5.0
N,若将报纸换为塑料纸,并加速抽出塑料纸B,弹簧秤的示数大小(
)。
A.一定大于5.0
N
B.一定等于5.0
N
C.一定大于3.0
N
D.一定等于3.0
N
【答案】D
【解析】将报纸B加速或匀速抽出,小木块A受到的都是滑动摩擦力,即f1=μ1mg,将报纸换为塑料纸,同理可得f2=μ2mg=3
N,D项正确。
2.如图所示,A、C、D为三个完全相同的长方体木块,质量均为m,其中C、D放在光滑水平面上,A放在长木板B上,B的质量为2m,A、B、C、D间的动摩擦因数均为μ,现用水平向右的恒力F拉木块A,使A、B、C、D保持相对静止一起沿水平面向右运动,不计空气阻力,重力加速度为g,则(
)。
A.B对A的摩擦力大小为μmg,方向向左
B.A对B的摩擦力大小为μmg,方向向右
C.C对B的摩擦力大小为,方向向右
D.C、D两木块所受到的摩擦力大小相等,方向相同
【答案】D
【解析】将A、B、C、D看成整体,由牛顿第二定律知,整体的加速度a=,隔离A,可得F-fBA=ma,fBA=F,B对A的摩擦力向左,由牛顿第三定律可知,A对B的摩擦力向右,大小为F,A、B两项错误;隔离C可得,fBC=ma=F,B对C的摩擦力向右,所以C对B的摩擦力向左,大小为F,C项错误;隔离D可得,fBD=ma=F,B对D的摩擦力向右,所以C、D受到的摩擦力大小相等,方向相同,D项正确。
3.如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板,在木板A的上面放着一个质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态。已知A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。若用水平恒力F向右拉动木板A(已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力),要将A从C、B之间抽出来,则F的大小应满足的条件是(
)。
A.F>μ(m+2M)g
B.F>μ(2m+3M)g
C.F>2μ(m+M)g
D.F>μ(2m+M)g
【答案】C
【解析】要将A能从C、B之间抽出来,则A要相对于B、C都滑动,所以A、C间,A、B间都是滑动摩擦力,对A有aA=,对C有aC==μg,对B受力分析,其受到水平向右的滑动摩擦力,为μ(M+m)g,B与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,有f=μ(2M+m)g,因为μ(M+m)g<μ(2M+m)g,所以B没有运动,加速度为0;由题意知,当aA>aC时,A能够被从B、C间拉出,则有>μg,解得F>2μ(m+M)g,C项正确。
4.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力F向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力F,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为(
)。
A.物块继续向右减速运动一段时间后停下
B.物块继续向右加速运动一段时间后做匀速运动
C.木板继续向右加速运动一段时间后做匀速运动
D.木板继续向右减速运动一段时间后停下
【答案】B
【解析】对于物块,由于运动过程中与木板存在相对滑动,且始终相对木板向左运动,因此木板对物块的摩擦力向右,所以物块相对地面向右运动,且速度不断增大,直至与木板相对静止而做匀速直线运动,A项错误,B项正确;撤掉拉力后,对于木板,由作用力与反作用力可知,木板受到物块给它的向左的摩擦力作用,则木板的速度不断减小,直到二者相对静止而做匀速运动,由于水平面光滑,所以木板不会停止,C、D两项错误。
5.如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)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—时间图像可能是下列图中的(
)。
【答案】A
【解析】由于物块刚放到木板上时,运动的木板会给它一个向右的滑动摩擦力,则物块对木板就会有一个向左的摩擦力,此时木板还受到地面给它的向左的摩擦力,木板在这两个阻力的作用下做匀减速直线运动;当物块的速度与木板的速度相等时,物块与木板间没有了相对运动,它们之间的摩擦力为零,此时木板受到的阻力只有地面对它施加的向左的力,即阻力减小,故其加速度变小,木板仍做匀减速直线运动,A项正确。
6.如图所示,光滑水平面上有一质量为m的足够长的木板,木板上放一质量也为m、可视为质点的木块。现分别使木块获得向右的水平初速度v0和nv0,两次运动均在木板上留下划痕,则两次划痕长度之比为(
)。
A.1∶n2
B.1∶n2
C.1∶n3
D.1∶(n+1)n2
【答案】A
【解析】对木块和木板组成的系统,由动量守恒定律和能量守恒定律有mv0=2mv1,f·l1=m-×2m,解得相对位移l1=,当初速度改为nv0时,同理可得相对位移l2=,则划痕长度之比为1∶n2,A项正确。
7.如图1所示,质量m=0.5
kg的物块和质量M=1
kg的长木板,置于倾角为37°且足够长的固定斜面上,t=0时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F,使长木板和物块开始沿斜面上滑,作用一段时间t后撤去拉力F。已知长木板和物块始终保持相对静止,上滑时长木板和物块速度的二次方与位移之间的关系如图2所示,sin
37°=0.6,cos
37°=0.8,g=10
m/s2,则下列说法正确的是(
)。
A.长木板与斜面之间的动摩擦因数μ1=0.35
B.拉力F作用的时间t=2
s
C.拉力F的大小为13
N
D.物块与长木板之间的动摩擦因数μ2可能为0.88
【答案】D
【解析】由速度与位移的关系式v2=2ax和图像对比得,物块的最大速度vm=2
m/s,撤去F前的加速度大小a1==1
m/s2,撤去F后的加速度大小a2==8
m/s2,撤去F前由牛顿第二定律得F-(m+M)gsin
37°-μ1(m+M)gcos
37°=(m+M)a1,撤去F后由牛顿第二定律得(m+M)gsin
37°+μ1(m+M)gcos
37°=(m+M)a2,联立解得F=13.5
N,μ1=0.25,A、C两项错误;力F作用时物体做加速运动,由速度公式得vm=a1t,解得t=2
s,B项错误;以物块为研究对象,其加速上升过程中根据牛顿第二定律可得μ2mgcos
37°-mgsin
37°≥ma1,解得μ2≥0.875,物块与长木板之间的动摩擦因数μ2可能为0.88,D项正确。
8.(多选)如图所示,在粗糙水平面上依次放有两块质量分别为m2=15
kg、m3=10
kg且高度完全相同的木板A、B,质量m1=20
kg的货物C与木板间的动摩擦因数为μ1,木板A与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,木板B与地面间的动摩擦因数μ3=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10
m/s2)要使货物C滑上木板A时,木板A不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,则μ1的大小可能是(
)。
A.0.2
B.0.4
C.0.6
D.0.8
【答案】BC
【解析】若滑上木板A时,木板不动,由受力分析得μ1m1g≤μ2(m1+m2)g+μ3m3g;若滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得μ1m1g>μ3(m1+m3)g;联立代入数据得0.3<μ1≤0.625,B、C两项正确。
9.(多选)如图所示,质量M=4
kg、长L=10
m的木板停放在光滑水平面上,另一不计长度、质量m=1
kg的木块以某一速度从右端滑上木板,木板与木块间的动摩擦因数μ=0.8。若要使木板获得的速度不大于2
m/s,则木块的初速度v0应满足的条件是(
)。
A.v0≤8
m/s
B.v0≤10
m/s
C.v0
≥15
m/s
D.v0≥20
m/s
【答案】BC
【解析】如图所示,当木块速度不是很大时,两者最后速度相同,由动量守恒定律有mv0=(m+M)v,解得v0=10
m/s,则初速度v0应小于等于10
m/s,B项正确;当木块速度较大时木块滑离木板,木块的加速度a1=μg=8
m/s2,木板的加速度a2==2
m/s2,因木板的速度v2≤2
m/s,所以木块在木板上运动的时间t≤1
s,又x木块-x木板=L,x木块=v0t-a1t2,x木板=a2t2,解得v0≥15
m/s,C项正确。
10.(多选)如图所示,质量M=1
kg的长方形盒子B停放在光滑水平面上,盒子长d=5
m,一质量m=2
kg
的小物块
A以速度v0=6
m/s从盒子内最右端水平向左运动,已知A
与
B
之间的摩擦力f=1
N,A与B的碰撞为弹性碰撞,则下列说法正确的是(
)。
A.A和B最终停在水平面上
B.A和B最终以4
m/s的速度向左匀速运动
C.A和B将发生2次碰撞
D.A和B将不会发生碰撞
【答案】BC
【解析】以A和B为整体,由动量守恒定律有mv0=(m+M)v,解得v=4
m/s,即A和B最终以4
m/s的速度向左匀速运动,B项正确;由能量守恒定律有fs相=m-(m+M)v2,则s相=12
m,A和B将发生碰撞的次数n==2.4,即2次,C项正确。
11.(多选)如图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上。现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,长木板始终静止。已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则(
)。
A.μ1一定小于μ2
B.μ1可能大于μ2
C.改变F的大小,F>μ2(m1+m2)g时,长木板将开始运动
D.将F作用于长木板,F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动
【答案】BD
【解析】F作用于木块上时,对木块,根据牛顿第二定律有F-μ1m1g=m1a,对长木板有μ1m1g-Ff=0,Ff<μ2(m1+m2)g,所以无法比较动摩擦因数μ1和μ2的大小,A项错误,B项正确。改变F的大小,只要木块在木板上滑动,则木块对木板的滑动摩擦力不变,长木板仍然保持静止,C项错误。若将F作用于长木板,当木块与木板恰好开始相对滑动时,对木块,有μ1m1g=m1a,解得a=μ1g,对整体分析,有F-μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a,解得F=(μ1+μ2)(m1+m2)g,所以当F>(μ1+μ2)(m1+m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动,D项正确。
12.(多选)如图所示,一长木板B放在粗糙的水平地面上,在B的左端放一物体A,现以恒定的外力F拉A,经一段时间物体A被从长木板B的右端拉出,且在此过程中以地面为参考系,长木板B也向右移动一段距离。则在此过程中(
)。
A.外力F对A做的功等于A和B动能的增量
B.A对B的摩擦力做的功与B对A的摩擦力做的功的绝对值相等
C.外力F做的功等于A、B动能的增量与系统由于摩擦而产生的热量之和
D.A对B的摩擦力做的功等于B动能的增量和B与地面之间摩擦产生的热量之和
【答案】CD
【解析】根据功能关系可知,外力F做的功等于A和B动能的增量与系统由于摩擦而产生的热量之和,C项正确,A项错误;A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B对地的位移不等,故二者做功不相等,B项错误;对B分析,由动能定理知WAB-WB地=ΔEkB,A对B的摩擦力做的功WAB=ΔEkB+WB地,所以A对B的摩擦力做的功等于B动能的增量和B与地面之间因摩擦而产生的热量之和,D项正确。

展开更多......

收起↑