高考物理必备-物理滑板木板问题训练题集一.doc

物理滑板木板有关问题训练题集(一)1、光滑的水平桌面上，放着质量M=1kg的木板，木板上放着一个装有小马达的滑块，它们的质量m=0.1kg马达转动时可以使细线卷在轴筒上，从而使滑块获得v0=0.1m/s的运动速度（如图16）,滑块与木板之间的动摩擦因数=0.02开始时我们用手抓住木板使它不动，开启小马达，让滑块以速度v0运动起来，当滑块与木板右端相距l =0.5m时立即放开木板试描述下列两种不同情形中木板与滑块的运动情况，并计算滑块运动到木板右端所花的时间图16（1）线的另一端拴在固定在桌面上的小柱上如图（a）（2）线的另一端拴在固定在木板右端的小柱上如图（b）（线足够长，线保持与水平桌面平行，g=10m/s2）2、如下图所示，一辆质量是m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块，滑块与平板车之间的动摩擦因数=0.4，开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端（取g=10m/s2）求：Mmv0（1）平板车每一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离（2）平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v（3）为使滑块始终不会滑到平板车右端，平板车至少多长？3、 如图所示，光滑水平面上有一小车B，右端固定一个砂箱，砂箱左侧连着一水平轻弹簧，小车和砂箱的总质量为M，车上放有一物块A，质量也是M，物块A随小车以速度v0向右匀速运动物块A与左侧的车面的动摩擦因数为，与右侧车面摩擦不计车匀速运动时，距砂面H高处有一质量为m的泥球自由下落，恰好落在砂箱中，求：（1）小车在前进中，弹簧弹性势能的最大值（2）为使物体A不从小车上滑下，车面粗糙部分应多长？mHABv04、如下图所示，A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板A的左端和B的右面端相接触两板的质量皆为M=2.0kg，长度皆为l=1.0mC是一质量为m=1.0kg的小物块现给它一初速度v0=2.0m/s，使它从B板的左端开始向右滑动，已知地面是光滑的，而C与A、B之间的动摩擦因数为=0.10求最后A、B、C各以多大的速度做匀速运动（取重力加速度g=10m/s2）BAv0C5如图所示，一个长为L，质量为M的长方形木块，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度v0，从木块的左端滑向另一端，设物块与木块间的动摩擦因数为，当物块与木块达到相对静止时，物块仍在长木块上，求系统机械能转化成内能的量Q6、10个相同的扁长木块一个紧挨一个地放在水平地面上，如图所示，每个木块的质量为m=0.40始，长度l=0.45 m，它们与地面间的静摩擦因数和动摩擦因数均为=0.10原来木块处于静止状态左方第一个木块的左端上方放一个质量为M=0.10 kg的小铅块，它与木块间的静摩擦因数和动摩擦因数均为=0.20现突然给铅块一向右的初速度一4.3 ms，使其在大木块上滑行试确定铅块最后的位置在何处(落在地上还是停在哪块木块上)重力加速度g取10 m/s2，设铅块的长度与木块相比可以忽略7、如图5所示，倾角为的固定斜面上，停放质量为M的大平板车，它与斜面的摩擦可以忽略不计。平板车上表面粗糙，当其上有一质量为m的人以恒定加速度向下加速跑动时，发现平板车恰能维持静止平衡。试求这个加速度a值。8、如图6所示，固定斜面的倾角为= 30。其上放置三角块B，B重、底角= 60。B上则放置长方体物块A，A重。不计各处摩擦，将系统无初速释放。试求A对B的压力。答案1、解答：在情形（1）中，滑块相对于桌面以速度v0=0.1m/s向右做匀速运动，放手后，木板由静止开始向右做匀加速运动经时间t，木板的速度增大到v0=0.1m/s，在5s内滑块相对于桌面向右的位移大小为S1=v0t=0.5m而木板向右相对于桌面的位移为可见，滑块在木板上向右只滑行了S1S2=0.25m，即达到相对静止状态，随后，它们一起以共同速度v0向右做匀速直线运动只要线足够长，桌上的柱子不阻挡它们运动，滑块就到不了木板的右端在情形（2）中，滑块与木板组成一个系统，放手后滑块相树于木板的速度仍为v0，滑块到达木板右端历时2、解析：（1）设第一次碰墙壁后，平板车向左移动s，速度为0由于体系总动量向右，平板车速度为零时，滑块还在向右滑行由动能定理 代入数据得 （2）假如平板车在第二次碰撞前还未和滑块相对静止，那么其速度的大小肯定还是2m/s，滑块的速度则大于2m/s，方向均向右这样就违反动量守恒所以平板车在第二次碰撞前肯定已和滑块具有共同速度v此即平板车碰墙前瞬间的速度 代入数据得 A B C D（a）（b）（c）（3）平板车与墙壁第一次碰撞后到滑块与平板又达到共同速度v前的过程，可用图（a）（b）（c）表示（a）为平板车与墙壁撞后瞬间滑块与平板车的位置，图（b）为平板车到达最左端时两者的位置，图（c）为平板车与滑块再次达到共同速度为两者的位置在此过程中滑块动能减少等于摩擦力对滑块所做功，平板车动能减少等于摩擦力对平板车所做功（平板车从B到A再回到B的过程中摩擦力做功为零），其中、分别为滑块和平板车的位移滑块和平板车动能总减少为其中为滑块相对平板车的位移此后，平板车与墙壁发生多次碰撞，每次情况与此类似，最后停在墙边设滑块相对平板车总位移为l，则有 代入数据得 l即为平板车的最短长度3、解析：本题应用动量守恒，机械能守恒及能量守恒定律联合求解。在m下落在砂箱砂里的过程中，由于车与小泥球m在水平方向不受任何外力作用，故车及砂、泥球整个系统的水平方向动量守恒，则有： 此时物块A由于不受外力作用，继续向右做匀速直线运动再与轻弹簧相碰，以物块A、弹簧、车系统为研究对象，水平方向仍未受任何外力作用，系统动量守恒，当弹簧被压缩到最短，达最大弹性势能Ep时，整个系统的速度为v2，则由动量守恒和机械能守恒有： 由式联立解得： 之后物块A相对地面仍向右做变减速运动，而相对车则向车的左面运动，直到脱离弹簧，获得对车向左的动能，设刚滑至车尾，则相对车静止，由能量守恒，弹性势能转化为系统克服摩擦力做功转化的内能有： 由两式得： 4、 , , 解析：先假设小物块C在木板B上移动x距离后，停在B上，这时A、B、C三者的速度相等，设为v.由动量守恒得mv0（m2M）v在此过程中，木板B的位移为s，小木块C的位移为sx.由功能关系得mg（sx）mv2mv02mgs2Mv2相加得mgx（m2M）v2mv02解两式得x代入数值得x1.6 mx比B板的长度l大，这说明小物块C不会停在B板上，而要滑到A板上.设C刚滑到A板上的速度为v1，此时A、B板的速度为1，则由动量守恒得mv0mv12M1由功能关系得mv02mv122MV12mgl以题给数据代入解得V1 m/sv12 m/s m/s由于v1必是正数，故合理的解是V1 m/s0.155 m/sv1 m/s1.3 m/s当滑到A之后，B即以V10.155 m/s做匀速运动，而C以v11.38 m/s的初速在A上向右运动.设在A上移动了y距离后停止在A上，此时C和A的速度为v2，由动量守恒得MV1mv1（mM）v2解得v20.563 m/s由功能关系得mv12MV12（mM）v22mgy解得y0.50 my比A板的长度小，故小物块C确实是停在A板上.最后A、B、C的速度分别为vAv2=0.563 m/s，vBv10.155 m/s，vCvA0.563 m/s.答案：0.563 m/s 0.155 m/s 0.563 m/s5、【解析】 对物体，滑动摩擦力f 做负功，由