《滑块-木板模型》进阶练习（一）.doc

滑块木板模型进阶练习一、单选题.如图所示，光滑的水平面上放置质量为 的长木板，板面水平且上表面粗糙，板上放置两物块 、 ，它们与板面间的动摩擦因数分别为 、 （ ）现用水平力 拉动 ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，若要使 、 和 无相对滑动，力 的大小应满足的条件是（ ） ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) 2. 在水平面上静止地放一足够长的长木板，将一铁块放在长木板上，在长木板的右端加一水平向右的拉力，拉力的大小由零逐渐增大。已知铁块的质量为 、长木板的质量为，铁块与长木板间的动摩擦因数为、长木板与水平面间的动摩擦因数为 ，且满足最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度用表示。则（ ） .如果外力，则铁块与长木板静止在水平面上不动.如果外力。则铁块的加速度大小为 .如果外力，则铁块与长木板之有相对运动.在逐渐增大外力的过程中，铁块加速度的最大值大于二、多选题.如图所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，时刻滑块从板的左端以速度 水平向右滑行，木板与滑块间存在摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的 图象可能是图乙中的 （ ）. . . .三、计算题.如图所示，光滑水平面上放着长，质量为的木板（厚度不计），一个质量为的小物体放在木板的最右端，和之间的动摩擦因数，开始均静止今对木板施加一水平向右的恒定拉力，（取）求： （）为使小物体不从木板上掉下，不能超过多少 （）如果拉力，小物体能获得的最大速度.如图所示，长 、倾角的斜面各通过一小段光滑圆弧与水平传送带和水平地面平滑连接，传送带长 ，以恒定速率 逆时针运行，将一可看作质点的物块轻轻地放上传送带右端，物块滑到传送带左端时恰好与传送带共速并沿斜面下滑，已知物块和传送带、斜面、水平地面间的动摩擦因数都为，物块最终静止在水平面上的点，取 ，求： （）动摩擦因数的值 （）水平面上的长 （）物块从到所经历的时间参考答案【答案】.解：()物块随木板运动的最大加速度为，此时小物块与木板之间的静摩擦力达到最大，当继续增大水平拉力时，小物块将相木板滑动。对小物体进行受力分析由牛顿第二定律可知：对整体进行受力分析由牛顿第二定律得： () 解得： ()因施加的拉力，故物块相对木板相对滑动，木板对地运动的加速度为 ， 对木板由牛顿第二定律： 物块在木板上相对运动的时间为， 解得： 物块脱离木板时的速度最大， 。 .解：（）传送带上由速度位移公式可得有牛顿第二定律得 （）从到由动能定理得 解得 （）在传送带上加速度为 到达传送带左端所需时间为 在斜面上产生的加速度为 下滑到斜面底端 解得 下滑到斜面的速度为 在水平地面上运动的时间为 故所需时间为总 【解析】.故正确故选：.【分析】通过拉力和地面的最大静摩擦力大小比较，判断长木板能否静止在水平面上；根据和发生相对滑动的临界加速度，对整体分析，求出最小拉力若未发生相对滑动，对整体分析，求出铁块的加速度。本题考查了牛顿第二定律的临界问题，知道和发生相对滑动的临界条件，结合牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用。【解答】与地面的最大静摩擦力，若，可知铁块与长木板不一定静止在水平面上不动，故错误；.如果外力，假设和保持相对静止，整体的加速度，此时和间的摩擦力，假设成立，可知铁块的加速度为，故正确；和发生相对滑动的临界加速度，对整体分析，解得发生相对滑动的最小外力，故错误；和发生相对滑动的临界加速度，可知增大外力的过程中，铁块的最大加速度为，故错误；故选。.开始时，滑块受到木板水平向左的滑动摩擦力作用，做匀减速直线运动，木板则受到滑块的水平向右的滑动摩擦力和地面的摩擦力作用，设木板与地面间的最大静摩擦力为，由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力，因滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数未知，因此若，则为静摩擦力，木板不动，滑块一直减速至停止，故选项正确；若，则为滑动摩擦力，木板向右加速，当滑块与木板具有相同的速度时，滑块、木板相对静止，将一起向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知，此时滑块运动的加速度将变小，故选项正确；选项错误；由于水平面粗糙、木板与滑块间存在摩擦，因此滑块不可能出现匀速运动的状态，故选项错误。故选.本题考查了牛顿第二运动定律的综合应用，滑块和木板模型。 ()为使小物体不从木板上掉下，则小物体不能相对于木板滑动，隔离对小物体分析，求出它的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出拉力的最大值； ()若拉力小于最大值，则它们最后一起做匀加速直线运动，若拉力大于最大值，知小物体与木板之间始终发生相对滑动，小物体受到水平方向上只受摩擦力，做匀加速直线运动，当它滑离木板时，速度最大，根据两者的位移差等于木板的长度，求出运动的时间，再根据速度时间公式求出最大的速度。 解题的关键是基本滑板模型问题，关键会判断小物体和木板能否发生相对滑动，以及一旦发生相对