高考物理板块模型典型例题+答案

1、1. （8 分） 如图 19 所示，长度 l = 1.0 m 的长木板 a 静止在水平地面上，a 的质量 m1 = 1.0 kg ，a 与水平地面之间的动摩擦因数1 = 0.04在 a的右端有一个小物块b（可视为质点）现猛击a 左侧，使 a 瞬间获得水平向右的速度0 = 2.0 m/sb 的质量 m2 = 1.0 kg，a 与 b 之间的动摩 擦 因 数2=0 . 1 6 取 重 力 加 速 度g=1 0m / s2（1）求 b 在 a 上相对 a 滑行的最远距离；（2）若只改变物理量0、2中的一个，使b 刚好从 a 上滑下请求出改变后该物理量的数值（只要求出一个即可）2、（ 8 分）如图 1

2、3 所示，如图所示，水平地面上一个质量m=4.0kg 、长度 l=2.0m 的木板，在 f=8.0n 的水平拉力作用下，以v0=2.0m/s 的速度向右做匀速直线运动某时刻将质量m=1.0kg 的物块（物块可视为质点）轻放在木板最右端（g=10m/s2）（1）若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间；（保留二位有效数字）（2） 若物块与木板间有摩擦，且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等，求将物块放在木板上后，经过多长时间木板停止运动。3.(2009 春会考）（8 分）如图 15 所示，光滑水平面上有一块木板，质量 m = 1.0 kg ，长度 l = 1.0 m在木板

3、的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m = 1.0 kg小滑块与木板之间的动摩擦因数 = 0.30开始时它们都处于静止状态某时刻起对小滑块施加一个f = 8.0 n 水平向右的恒力，此后小滑块将相对木板滑动. （1）求小滑块离开木板时的速度；（2）假设只改变m、m、 、f 中一个物理量的大小，使得小滑块速度总是木板速度的2倍，请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值（只要提出一种方案即可）. 4.（2009 夏）（8 分）如图 15 所示，水平桌面到地面的高度h = 0.8 m. 质量 m = 0.2 kg 的小物块（可以看作质点）放在桌面a 端. 现对小b a v0l图 19 m m f

4、 图 15 物块施加一个 f0.8 n 的水平向右的恒力，小物块从静止开始运动. 当它经过桌面上的b 点时撤去力 f，一段时间后小物块从桌面上的c 端飞出，最后落在水平地面上. 已知 ab = bc = 0.5 m ，小物块在 a、b 间运动时与桌面间的动摩擦因数1 = 0.2，在 b、c间运动时与桌面间的动摩擦因数 2 = 0.1. （1）求小物块落地点与桌面c 端的水平距离；（2） 某同学作出了如下判断：若仅改变ab 段的长度而保持bc 段的长度不变，或仅改变bc 段的长度而保持ab 段的长度不变，都可以使小物块落地点与桌面c 端的水平距离变为原来的2 倍. 请你通过计算说明这位同学的判断

5、是否正确. 5.（2010 春） 如图 14 所示，光滑水平面上有一木板槽（两侧挡板厚度忽略不计），质量m=2.0kg，槽的长度 l=2.0m，在木板槽的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m=1.0kg，小滑块与木板槽之间的动摩擦因数20.01. 开始时它们都处于静止状态，某时刻起对木板槽施加一个f=10.0n 水平向左的恒力，此后小滑块将相对木板槽滑动。（1）求小滑块滑到木板槽中点时速度的大小；（2）水平面光滑是一种理想化的情况，实际上木板槽与水平面间是有摩擦的，经测定木板槽与水平面间的动摩擦因数2=0.05。如果使小滑块滑到木板槽中点时的速度与第（1）问所求速度相同，请你通过计算确定一

6、种方案：即只改变m、m、f 中一个物理量的大小，实现上述要求（只要提出一种方案即可）。6（8 分）如图 17 所示，质量 m = 5 kg 的平板静止在光滑的水平面上，平板的右端有一竖直挡板，一个质量m = 2 kg 的木块静止在平板上，木块与挡板之间的距离l = 0.8 m，木块与平板之间的动摩擦因数 = 0.4（1）若对木块施加f 12 n 水平向右的恒力，直到木块与挡板相撞，求这个过程经历的时间t；f h a b c 图 15 （2）甲同学说，只增大平板的质量m，可以缩短上述时间t；乙同学说，只减小平板的质量m，可以缩短上述时间t请你通过计算，判断哪位同学的说法是正确的7. （2011

7、年夏）如图 17 所示，光滑水平面上有一块质量m=3.0kg，长度 l=1.0m 的长木板，它的右端有一个质量m=2.0kg 的小物块（可视为质点），小物块与长木板之间的动摩擦因数=0.20小物块与长木板都处于静止状态。从某时刻起对长木板施加一个水平向右的恒力f，使小物块将相对长木板滑动，经过时间t=1.0s，小物块恰好滑到木板的中点。取重力加速度g=10m/s2（1）求恒力 f 的大小；（2）假设改变 m、m、f 中一个物理量的大小，使得经过时间t=1.0s，小物块恰好滑到木板的左端。请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值（只要提出一种方案即可）8.（2011 年春）如图 17 所示，长度

8、 l = 1.0 m 的长木板 a 静止在水平地面上， a 的质量 m1 = 1.0 kg，a 与水平地面之间的动摩擦因数1 = 0.04小物块 b（可视为质点） 以 0 = 2.0 m/s 的初速度滑上a 的左端，b 的质量 m2 = 1.0 kg，a 与 b 之间的动摩擦因数2 = 0.16取重力加速度 g = 10 m/s2（1）求 b 在 a 上相对 a 滑行的最远距离；（2）若只改变物理量0、1、2中的一个，使b 刚好从 a 上滑下，请确定改变后该物理量的数值（只要提出一种方案即可）9. （2012 年春）如图 19 所示，光滑水平面上有一块静止的长木板，木板的长度 l = 2.4

9、m，质量 m = 3.0 kg. 某时刻，一个小物块（可视为质点）以 0 = 3.0 m/s 的初速度滑上木板的右端，与此同时对木板施加一个 f = 6.0 n 的水平向右的恒力. 物块的质量 m = 1.0 kg，物块与木板间的动摩擦因数 = 0.30取重力加速度g = 10 m/s2（1）求物块相对木板滑动的最大距离；fl 平板木块图 17 b a 0图 17 l（2） 若只改变物理量f、m、m 中的一个，使得物块速度减为零时恰好到达木板的左端，请确定改变后该物理量的数值(只要提出一种方案即可 )10(8 分)如图 19 所示，光滑水平面上放着一块长木板，木板处于静止状态，其长度l=1 6

10、 m质量 m=3 0 kg，质量 m=10 kg 的小物块放在木板的最右端(小物块可视为质点)，小 物块与木板之间的动摩擦因数 =010现对木板施加一个f=10 n 方向水平向右的恒力，木板与小物块发生相对滑动。取g=10m/s2(1) 求木板开始运动时加速度的大小；(2)如果把木板从物块下方抽出来，那么f持续作用的时间至少需要多长？11.（2013 丰台会考模拟）如图16 所示，一上表面光滑的木箱宽l1 m、高 h3.2 m、质量 m8 kg。木箱在水平向右的恒力f16n 作用下，以速度v03m/s在水平地面上做匀速运动。某时刻在木箱上表面的左端滑上一质量m2 kg，速度也为 3m/s 的光

11、滑小铁块（视为质点），重力加速度g 取 10 m/s2。求：（1）小铁块刚着地时与木箱右端的距离x；（2）若其它条件均不变，木箱宽l至少为多长，小铁块刚着地时与木箱右端的距离最远。12.（2013 海淀会考模拟） 如图 17 所示，在高出水平地面h0.80m的平台上放置一质量m20.20kg、长 l=0.375m 的薄木板 a。在 a 最右端放有可视为质点的小金属块b，其质量 m10.50kg。小金属块 b 与木板 a、木板 a 与平台间、 小金属块与平台间的动摩擦因数都相等，其值f m m 0图 19 m h l v0m f 图 16 0.20。开始时小金属块b 与木板 a 均静止，木板a

12、的右端与平台右边缘的距离 d=0.49m。现用水平力将木板向右加速抽出。在小金属块从木板上滑下以前，加在木板上的力为水平向右的恒力f。小金属块落到平台上后，将木板迅速取走，小金属块又在平台上滑动了一段距离，再从平台边缘飞出落到水平地面上，小金属块落地点到平台的水平距离x=0.08m。 (取 g10 m/s2，不计空气阻力 )求：小金属块b 离开平台时速度 vb的大小；（2）小金属块 b 从开始运动到刚脱离木板a 时，小金属块b 运动的位移 xb；（3）作用在木板上的恒力f 的大小。13.（2013 东城南片模拟）如图19 所示，质量 m = 2.0 kg 的长木板静止在光滑水平面上， 在长木板

13、的左端放一质量m = 1.0 kg 的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数= 0.10.现用水平恒力f = 3.0 n 向右拉小滑块， 使小滑块与长木板发生相对滑动，当小滑块滑至距长木板的左端3m 时撤去力 f.已知小滑块在运动过程中始终没有脱离长木板 . 取 g=10m/s2.求：撤去力 f 时小滑块和长木板的速度各是多大；运动中小滑块距长木板左端的最远距离. 滑块参考答案b x f a h d 图 17 图 19 f1. 2. 3. 解：（1）小滑块受到f=8.0 n水平向右的恒力后，向右做匀加速直线运动，所受向左的摩擦力f = mg根据牛顿第二定律，小滑块的加速度a1=m

14、ff= 5.0 m/s2设经过时间 t 后小滑块离开木板。在这段时间内小滑块的位移21121tax木板所受向右的摩擦力f = f，向右做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律，木板的加速度a2=mf = 3.0 m/s2在时间 t 内木板的位移22221tax由图可知l = x1 x2，解得t = 1.0 s 则小滑块离开木板时的速度v = a1t = 5.0 m/s （2）小滑块做匀加速直线运动的速度tmmgftav11f f x2 x1 l 木板做匀加速直线运动的速度tmmgtav22任意时刻小滑块与木板速度之比gmmmgfvv221)(欲使小滑块速度是木板速度的2 倍，应满足2)(2gmmmg

15、f若只改变 f，则 f = 9 n 若只改变 m，则 m = 1.2 kg 若只改变 ，则 = 0.27 若只改变 m，则 m = 0.93 kg 4. 5. 解：（1）木板槽受到f=10.0n水平向左的恒力后，向左做匀加速直线运动，所受向右的摩擦力mgf1，增根据牛顿第二定律，木板槽的加速度21s/m0.4mffa设经过时间 t 后小滑块滑到木板槽中点，在这段时间内木板槽的位移2t1ta21x小滑块因受向左的摩擦力ff，将向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，小滑块的加速度22s/m0.2mfa在时间 t 内木板的位移222ta21x由图可知21xx2l解得s0. 1t则小滑块滑到木板槽中

16、点时的速度s/m0.2tav2（2）由于小滑块滑到木板槽中点时的速度与第（1）问所求速度相同，而小滑块的加速度不变，所以当木板槽与水平面间有摩擦时，要求木板槽的加速度也不变，即1211amg)mm(mgfa若只改变 f，则 f=11.5n；若只改变 m，则 m=1.67kg；若只改变 m，则 m=0.40kg. 6. 解： （1） 对木块施加推力作用后，木块和平板的受力情况如图所示木块受到的滑动摩擦力f1=n1=mg =0.402.010 n =8.0n 根据牛顿第三定律 , 有f1= f2, n1= n2根据牛顿第二定律 , 木块的加速度a1=0.20.8121mffm/s2 = 2.0m/

17、s2平板的加速度a2=50.82mfm/s2 = 1.6m/s2设经过 t ，木块恰好与挡板相撞，则l=2121ta2221ta解得t2s （2）根据（ 1）可以求得时间t mmgmmgflt2如果只改变平板的质量m，从上式可知，当m 增大时，时间t 减小，所以甲同学说法正确7. 解：木板在外力 f 的作用下，与小物块发生相对滑动。小物块做匀加速直线运动，没小物块加速度的大小为a1. 对小物块f = mg = ma1 即a1 = 2.0m/s2 木板做匀加速直线运动，没木反加速度的大小为 a2. n1mg f f1mg f2nn2x1 x2 mmmm在 t=1.0s 内，小物块向右运动的距离为

18、21121tax木板向右运动的为22212xa t依据题意 x2-x1= 2l解得a2= 3.0m/s2对木板f -mg = ma2得f = 13n 小物块做匀加速直线运动的加速度1a= 2.0m/s2 经过时间 t，小物块向右运动的距离为21112xa t木板向右运动的距离为22212xa t欲使经过时间t = 1.0s，小物块恰好滑到木板的左端，要求21xxl即222fmgtgtlm则 m、m、f 满足关系f = 4m + 2m 若只改变 f，则 f= 16n；若只改变 m，则 m=2.25kg ；若只改变 m，则 m= 0.50kg . 8.解：（1）b 滑上 a 后，a、b 在水平方向

19、的受力情况如答图所示其中 a 受地面的摩擦力的大小ff1 = 1 ( m1+ m2) g a、b 之间摩擦力的大小ff2 = 2 m2 g 以初速度 0的方向为正方向a 的加速度21211221m/s8.0)(mgmmgmab 的加速度22222m/s6 .1mgma由于 a1 0，所以 a 会相对地面滑动，经时间t，a 的速度ta11a 的位移21121tax4分4分ff2 ff1 ff2 a b 答图b 的速度ta202b 的位移220221tatx当 1=2 时，b 相对 a 静止，解得x2x1= 0.83 m 即 b 在 a 上相对 a 滑行的最远距离为0.83m（2）要使 b 刚好从

20、 a 上滑下，即当1=2时，有x2x1 = l 解得lg)(41220（i）只改变 0，则30520m/s = 2.2 m/s；（ii）只改变 1，则 1 = 0.06 ；（iii ）只改变 2，则 2 = 0.14 . 9. 解：（1）小物块先向左做匀减速直线运动，设小物块加速度的大小为a1对小物块，根据牛顿第二定律得f = mg = ma1a1 = 3.0 m/s2经时间t1=10a=1.0 s，速度减为零 . 位移大小211101)- (21+=tatx= 1.5 m 之后，小物块向右做匀加速直线运动，设经时间t2与木板相对静止，此时它们的速度大小为 ，物块向右运动的位移大小为x2. 2

21、1=ta，221221=tax对木板，水平方向的受力情况如答图2 所示.木板向右做匀加速直线运动，设木板的加速度大小为a2答图 2 ff 根据牛顿第二定律得f- mg = ma2mmgfa-=2= 1.0 m/s2木板的位移大小可解得t2 = 0.50 s，83=2xm，89=3xm 物块相对木板滑动的最大距离231-+=xxxx= 2.25 m （2）若物块速度减为零时恰好到达木板的左端，则212121+=taxl=211mg-21+tmfxf、m、m 满足关系f = 1.8m + 3m 若只改变 f，则 f = 8.4 n 若只改变 m，则 m = 1.7 kg 若只改变 m，则 m =

22、0.20 kg 10. 11. 解：（1）未放小铁块，木箱受到的摩擦力为f1，有 ff1，f1 mg放上小铁块，木箱受到的摩擦力为f2，此时木箱的加速度大小为a ，有ff2ma 联立得a 0.5m/s2（1分）设小铁块经过t1从木箱右端滑落，有答图 3 x1 x2 x3 x 20 10 1112v tv tatl（1 分）小铁块滑落时，木箱的速度v1，则 v1v0a t1 （1分）小铁块滑落后，木箱在f 作用下以速度v1作匀速运动，小铁块以初速度 v0作平抛运动，下落时间为t2，有0 21 2xv tv t（1 分）联立得x 0.8m （1 分）（2）小铁块在水平方向的速度不变，平抛运动时下落时间也不变，因此，小铁块刚滑落时，要求木箱速度刚好为零，此后木箱就停止了运动，小铁块的落地点距木箱右端最远。设小铁块在木箱上运动时间为t3，有 0v0a t3（