高一上物理期末压题木块木板以及斜面题

1、如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木板，一个质量为m=1kg的小物块放在木板的最右端，m与M之间的动摩擦因数为=0.1 ，现对木板施加一个水平向右的拉力F。（小物块可看作质点，g=10m/s2）（1）施加F后，要想把木板从物体m的下方抽出来，求力F的大小应满足的条件；(2)如果所施力F=10 N，为了把木板从物体的下方抽出来，此力F的作用时间不得小于多少？2、如图所示，一质量为M4 kg，长为L2 m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m1 kg的铁块，且视小铁块为质点，木板厚度不计今对木板突然施加一个水平向右的拉力(1)若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6 N，则小铁块经多长时间将离开木板？(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，铁块与地面间的动摩擦因数为0.1，要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5 m，则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件？(g10 m/s2)3、如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个小球自由下落。从小球 接触弹簧上端O点到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的加速度a随时间t或者随距O 点的距离X变化的关系图线是4、如图所示，质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8 N，当小车向右运动的速度达到3 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长.求（1）小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大；（2）经多长时间两者达到相同的速度；（3）从小物块放上小车开始，经过t=3 s小物块通过的位移大小为多少。(取g=l0 m/s2) 5、如图所示，抗震救灾运输机在某场地卸放物资时，通过倾角=30的固定的光滑斜轨道面进行.有一件质量为m=2.0kg的小包装盒，由静止开始从斜轨道的顶端A滑至底端B，然后又在水平地面上滑行一段距离停下，若A点距离水平地面的高度h=5.0m，重力加速度g取10m/s2 ，求：（1）包装盒由A滑到B经历的时间：（2）若地面的动摩擦因数为0.5，包装盒在水平地面上还能滑行多远？（不计斜面与地面接触处的能量损耗）6、如图甲所示，质量M = 1 kg的薄木板静止在水平面上，质量m = 1 kg的铁块静止在木板的右端，可视为质点。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与水平面间的动摩擦因数1 = 0.05，铁块与木板之间的动摩擦因数2 = 0.2，取g = 10 m/s2。现给铁块施加一个水平向左的力F。（1）若力F恒为 4 N，经过时间1 s，铁块运动到木板的左端，求木板的长度；（2）若力F从零开始逐渐增加，且铁块始终在木板上没有掉下来。试通过分析与计算，在图乙中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象。7、滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平沙道上继续滑行直至停止已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长=128m，倾角=37，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数=0.5滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取，sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力(1)求游客匀速下滑时的速度大小(2)求游客匀速下滑的时间(3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力?8、如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1m，质量为M=3kg的木块，一个质量为m=1kg的小物体(可看作质点)放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）（1）为使物体与木板不发生滑动，F不能超过多少？ （2）如果拉力F=10N恒定不变，求小物体离开木板时的速度大小？9、滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长=128m，倾角=37，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数=0.5滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取，sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力(1)求游客匀速下滑时的速度大小(2)求游客匀速下滑的时间(3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力?10、如图所示，一固定在地面上的金属轨道ABC，AB与水平面间的夹角为=37，一小物块放在A处（可视为质点），小物块与轨道间的动摩擦因数均为=0.25，现在给小物块一个沿斜面向下的初速度v0=1m/s。小物块经过B处时无机械能损失，物块最后停在B点右侧1.8米处（sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）。求： （1）小物块在AB段向下运动时的加速度； （2）小物块到达B处时的速度大小； （3）求AB的长L。11、如图所示，一质量为m=0.5 kg的小滑块，在F=4 N水平拉力的作用下，从水平面上的A处由静止开始运动，滑行s=1.75 m后由B处滑上倾角为37的光滑斜面，滑上斜面后拉力的大小保持不变，方向变为沿斜面向上，滑动一段时间后撤去拉力。已知小滑块沿斜面上滑到的最远点C距B点为L=2 m，小滑块最后恰好停在A处。不计B处能量损失，g取10 m/s2，已知sin37=0.6 cos37=0.8。试求：(1) 小滑块与水平面间的动摩擦因数 (2) 小滑块在斜面上运动时，拉力作用的距离x(3) 小滑块在斜面上运动时，拉力作用的时间t12、水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑连接，斜槽AB的竖直高度H=6.0m，倾角=37。水平槽BC长d=2.0m，BC面与水面的距离h=0.80m，人与AB、BC间的动摩擦因数均为=0.10。取重力加速度g=10m/s2，cos37=0.8，sin37=0.6。一小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：(1）小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a； (2）小朋友滑到C点时速度的大小；13、（12分）如图所示，一块质量为M=2kg，长L=lm的匀质木板放在足够长的水平桌面上，初始时速度为零板的最左端放置一个质量m=lkg的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为1=0.2，小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计，木板与滑轮之间距离足够长，g=10m/s2)，要求：（1）若木板被固定，恒力F=4N向下拉绳，求小木块滑离木板时的速度大小v1；（2）若不固定木板，且板与桌面间光滑，某人仍以恒力F=4N向下拉绳，求小木块滑离木板时的速度大小v2；（3）若不固定木板，若板与桌面间有摩擦，某人以恒定速度v=1m/s向下拉绳，为使物块能从板的右端滑出，求板与桌面间的动摩擦因数214、（10分）如图所示，斜面的倾角为37，一物块从斜面A点由静止释放物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.2，AB=2.2m，不计物块滑至B点时由于碰撞的能量损失，取g=10m/s2（sin37= 0.6,cos37= 0.8）（1）物块从A点滑至B点的时间为多少？（2）若物块最终滑至C点停止，BC间的距离为多大？15、（14分）如图所示，倾角为30的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接。现将一滑块（可视为质点）从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点。已知A点距水平面的高度h=08m，B点距C点的距离L=20m。（滑块经过B点时没有能量损失，g=10m/s2），求：（1）滑块在运动过程中的最大速度；（2）滑块与水平面间的动摩擦因数；（3）滑块从A点释放后，经过时间t=10s时速度的大小。16、（14分）如图所示，斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接，斜面的倾角为37，一质量为0.5kg的物块从距斜面底端5m处的A点由静止释放，已知物块和斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.3.（sin37=0.6,cos37=0.8，g=10m/s2）（1）物块在水平面上滑行的时间为多少？（2）若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处， 用大小4.5N的水平恒力向右拉该物块，到B点撤去此力，物块第一次到A点时的速度为多大？参考答案1、力F作用在木板上时，m的加速度为am,M的加速度为aM，F至少作用时间为t (1)amg1m/s2 F(Mm) am4N （2）amg1m/s2 aM（Fmg）/M3m/s2 作用t时间后撤去力F时两者速度分别为Vm，VM，位移分别为Sm，SM Vmt VM3t SmVm t/2 SMVM t/2 S1SMSmt2 设撤去力F后最后的共同速度为V ，相对滑动位移为S2 t=0.8s2、解： (1)对木板受力分析，由牛顿第二定律得：F(Mm)gMa由运动学公式，得Lat2解得：t4 s.(2)铁块在木板上时：1mgma1，铁块在地面上时：2mgma2，对木板：F1mg2(Mm)gMa3设铁块从木板上滑下时的速度为v1，铁块在木板上和地面上的位移分别为x1、x2，则：2a1x1v2a2x2v并且满足x1x21.5 m设铁块在木板上滑行时间为t1，则x1a1t木板对地面的位移xa3txx1L联立解得F47 N. 3、B 4、解：（1）物块的加速度 小车的加速度：（2）由： 得：t=2s （3）在开始2s内小物块的位移：s1=4m 最大速度： 在接下来的1s物块与小车相对静止，一起做加速运动 且加速度: 这1s内的位移: ,通过的总位移s=8.4m5、解：（1）包装盒沿斜面下滑受到重力和斜面支持力，由牛顿第二定律，得 （2）在水平面运动时， （上两式可用动能定理 ） 四、综合题6、【答案】：见解析【解析】： （1）对铁块，由牛顿第二定律：解得： 此时： ，也即所以： 当时，（2分）当时，M、m相对滑动，此时铁块受到的摩擦力为：（2分）fF图象如答图2所示。（4分）【考点定位】 牛顿第二定律 摩擦力7、【答案】（1）16 m/s （2）4 s （3）210 N (1) 游客在AB段刚开始运动时的受力情况如右图1所示： mgsin-f1=ma1f1=umgcos 带入数据得：a1=2m/s2 v1=a1*t1=2*8=16m/s(2) 游客匀加速运动的位移x1=a1t2/2=(2*82)/2=64m游客匀速运动的位移x2=x总-x1=128-64=64m 游客匀速运动的时间t2=x2/v1=64/16=4s(3)游客在BC段运动时受力如右图2所示： F制动+f2=ma2; f2=umg游客在BC段做匀减速直线运动：v12=2a2xBC 代入数据解得：F制动=210N【解析】对游客运动过程中的正确的受力分析是解决此类问题的关键，需特别注意游客运动过程中摩擦力的变化；对运动学公式灵活使用往往是关键。 8、解：（1）物体与木板不发生滑动，则木板和物体有共同加速度，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a （2分）小物体的加速度由木块对它的静摩擦力提供，则有： f=mamg （1分）解得：F(M+m)g=4N （1分）（2）小物体的加速度 xk（1分） 木板的加速度 （1分）物体滑过木板所用时间为t，由位移关系得： （1分）物体离开木板时的速度=1m/s （1分）9、解：对游客和滑沙车整体受力分析，由牛顿第二定律有 2分解得a1=2m/s2 1分则游客匀速下滑时的速度v=a1t1=28=16m/s 2分游客加速下滑通过的位移 2分则他匀速下滑通过的位移 1分匀速下滑的时间 2分对游客在水平滑道上的运动过程，由动能定理有 3分解得 2分 10、（1）小物块从A到B过程中，由牛顿第二定律 代入数据解得 a=4m/s2(5分)（2）小物块从B向右运动，由动能定理代入数据解得.(5分)（3）小物块从A到B，由运动学公式，有 .(4分)11、(1) 小滑块由C运动到A，由动能定理，得mgsin37L-mgs=0（3分）解得，=（2分）(2) 小滑块由A运动到C，由动能定理，得Fs-mgs+Fx-mgsin37 L=0（3分）解得，x=1.25 m（2分）(3) 小滑块由A运动到B，由动能定理，得Fs-mgs=mv2（2分） 由牛顿第二定律，得F-mgsin37=ma（1分）由运动学公式，得x=vt+at2（1分）联立解得，t=0.5 s（1分） 12、(1）小朋友沿AB下滑时，受力情况如图所示，根据牛顿第二定律得： 又 得小朋友沿AB下滑时加速度的大小a=gsingcos = 5.2 m/s2 (2）小朋友从A滑到C的过程中，根据动能定理得： 得小朋友滑到C点时速度的大小 v= 10 m/s 13、（12分）（1）对小物块受力分析由牛顿第二定律： 得：a=2m/s2 （1分） 运动学公式： 得：v1=2m/s （1分）（2）对小物块、木板受力分析由牛顿第二定律： 得：a1=2m/s2 （1分）由： 得 ：a2=2m/s2 （1分） 物块的位移：，木