板块模型经典(精炼)

1 板块模型经典习题 精炼 板块模型经典习题 精炼 1 1 如图 5 所示 质量M 1kg 的木板静止在粗糙的水平地面上 木板与地面间的动摩擦因数 在木 板的左端放置一个质量m 1kg 大小可以忽略的铁块 铁块与木板间的动摩擦因数 取g 10m s2 试求 1 若木板长L 1m 在铁块上加一个水平向右的恒力F 8N 经过多长时间铁块运动到木板的右端 2 若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F 通过分析和计算后 请在图 6 中画出 铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象 设木板足够长 2 质量为 m 1 0 kg 的小滑块 可视为质点 放在质量为 m 3 0 kg 的长木板的右端 木板上表面光滑 木板与地面 之间的动摩擦因数为 0 2 木板长 L 1 0 m 开始时两者都处于静止状态 现对木板施加水平向右的恒力 F 12 N 如图 3 12 所示 为使小滑块不掉下木板 试求 g 取 10 m s2 1 水平恒力 F 作用的最长时间 2 水平恒力 F 做功的最大值 3 如图所示 木板长L 1 6m 质量M 4 0kg 上表面光滑 下表面与地面间的动摩擦因数为 0 4 质 量m 1 0kg 的小滑块 视为质点 放在木板的右端 开始时木板与物块均处于静止状态 现给木板以向右的 初速度 取g 10m s2 求 2 1 木板所受摩擦力的大小 2 使小滑块不从木板上掉下来 木板初速度的最大值 4 4 如图 3 所示 质量M 8kg 的小车放在光滑的水平面上 在小车右端加一水平恒力F F 8N 当小车速度 达到 1 5m s 时 在小车的前端轻轻放上一大小不计 质量m 2kg 的物体 物体与小车间的动摩擦因数 0 2 小车足够长 求物体从放在小车上开始经t 1 5s 通过的位移大小 g取 10m s2 1 1 解答略 答案如下 1 t 1s 2 当F N 时 A B相对静止且对地静止 f2 F 当 2N6N 时 A B发生相对滑动 N 画出f2随拉力F大小变化的图象如图 7 所示 2 解析解析 1 撤力前木板加速 设加速过程的位移为 x1 加速度为 a1 加速运动的时间为 t1 撤力后木板减速 设减速 过程的位移为 x2 加速度为 a2 减速运动的时间为 t2 由牛顿第二定律得撤力前 F m M g Ma1 1 分 解得 2 1 m s 3 4 a 1 分 撤力后 m M g Ma2 1 分 解得 2 2 m s 3 8 a 1 分 2 222 2 111 2 1 2 1 taxtax 1 分 为使小滑块不从木板上掉下 应满足 x1 x2 L 1 分 又 a1t1 a2t2 1 分 由以上各式可解得 t1 1 s 所以水平恒力作用的最长时间为 1 s 1 分 2 由上面分析可知 木板在拉力 F 作用下的最大位移m 3 2 m1 3 4 2 1 2 1 2 111 tax 1 分 可得 F 做功的最大值 J8J 3 2 12 1 FxW 1 分 答案答案 1 1 s 2 8 J 3 答案 1 20N 2 4m s 解析 1 木板与地面间压力大小等于 M m g 故木板所受摩擦力Ff M m g 20N 4 2 木板的加速度a 5m s2 Ff M 滑块静止不动 只要木板位移小于木板的长度 滑块就不掉下来 根据v 0 2ax得 2 0 v0 4m s 2ax 即木板初速度的最大值是 4m s 4 4 物体放上后先加速 a1 g 2m s2 此时小车的加速度为 当小车与物体达到共同速度时 v共 a1t1 v0 a2t1 解得 t1 1s