广州市岭南中学2018届高三物理一轮复习必修1第三章牛顿运动定律第四节含答案

1、.必修一第三章牛顿运动定律班别 姓名 学号 第四节 牛顿运动定律四四“滑块木板模型例1如下图，可看作质点的小物块放在长木板正中间，长木板质量为M4 kg，长度为L2 m，小物块质量为m1 kg，长木板置于光滑程度地面上，两物体皆静止。如今用一大小为F的程度恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5 N时，两物体间才能产生相对滑动，设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g10 m/s2。1求小物块和长木板间的动摩擦因数。2假设一开场力F就作用在长木板上，且F12 N，那么小物块经过多长时间从长木板上掉下？1一长轻质木板置于光滑程度地面上，木板上放质量分别为mA1 kg和mB2

2、 kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为0.2最大静摩擦力等于滑动摩擦力，程度恒力F作用在A物块上，如下图重力加速度g10 m/s2。那么A假设F1 N，那么物块、木板都静止不动B假设F1.5 N，那么A物块所受摩擦力大小为1.5 NC假设F4 N，那么B物块所受摩擦力大小为4 ND假设F8 N，那么B物块的加速度为1.0 m/s2请写出分析过程:2.如下图，质量分别为mA3 kg、mB1 kg的物块A、B置于足够长的程度面上，在F13 N的程度推力作用下，一起由静止开场向右做匀加速运动，A、B与程度面间的动摩擦因数分别为A0.1、B0.2，取g10 m/s2。求：1物块A、B一

3、起做匀加速运动的加速度；2物块A对物块B的作用力大小；3某时刻A、B的速度为v10 m/s，此时撤去推力F，求撤去推力后物块B滑行的间隔 。3.一长木板在程度地面上运动，在t0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度时间图象如下图。己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g10 m/s2求：1物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；2从t0时刻到物块与木板均停顿运动时，物块相对于木板的位移的大小。4一质量m0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的

4、斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图3224所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的vt图。求：g取10 m/s21滑块冲上斜面过程中的加速度大小；2滑块与斜面间的动摩擦因数；3判断滑块最后能否返回斜面底端？假设能返回，求出返回斜面底端时的动能；假设不能返回，求出滑块停在什么位置。才能进步：5如下图，程度传送带AB长L10 m，向右匀速运动的速度v04 m/s，一质量为1 kg的小物块可视为质点以v16 m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数0.4，g取10 m/s2。求：1物块相对地面向左运动的最大间隔 ；2物块从B点冲上

5、传送带到再次回到B点所用的时间。6如图甲所示，质量m1 kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开场沿斜面向上运动，t0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象vt图象如图乙所示，g取10 m/s2，求： 12 s内物块的位移大小s和通过的路程L；2沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F。牛顿运动定律四例1解析1设两物体间的最大静摩擦力为fm，当F2.5 N作用于小物块时，对整体，由牛顿第二定律有FMma对长木板，由牛顿第二定律有fmMa联立可得fm2 N小物块在竖直方向上受力平衡，所受支持力Nmg，由摩擦力性质有fmmg解得0.2。2F12 N作用

6、于长木板时，两物体发生相对滑动，设长木板、小物块加速度分别为a1、a2对长木板，由牛顿第二定律有FfmMa1，解得a12.5 m/s2对小物块，由牛顿第二定律有fmma2，解得a22 m/s2由匀变速直线运动规律，两物体在t时间内的位移为s1a1t2，s2a2t2小物块刚滑下长木板时s1s2L，联立解得t2 s。答案10.222 s1.解析A物块与板间的最大静摩擦力为2 N，当F<2 N时，A物块没有与木板发生相对滑动，A、B与板整体向左加速，选项A错误；假设F1.5 N，对A、B及轻质木板整体有a0.5 m/s2，对A物块分析有FfmAa，解得f1 N，选项B错误；假设F4 N，那么A

7、物块与板发生相对滑动，板对B物块的静摩擦力为2 N，选项C错误；假设F8 N，板对B物块的静摩擦力仍为2 N，根据a可得a1 m/s2，选项D正确。答案D2.解析1设物块A、B一起做匀加速运动的加速度为a，那么FAmAgBmBgmAmBa代入数据解得a2 m/s2方向与力F的方向一样，即方向程度向右2设物块A对物块B的作用力大小为F，那么FBmBgmBa代入数据解得F4 N3撤去程度力F后，物块A、B一起做匀减速运动，设加速度大小为a，滑行间隔 为s，那么AmAgBmBgmAmBa2asv2联立两式并代入数据解得s40 m。答案12 m/s2，方向程度向右24 N340 m3.要充分利用vt图

8、象提供的信息，分析物块和木板的运动情况，过程分析图如下：解析1从t0时开场，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。由图可知，在t10.5 s时，物块和木板的速度一样。设t0到tt1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，那么a11分a21分式中v05 m/s、v11 m/s分别为木板在t0、tt1时速度的大小。设物块和木板的质量为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为1、2，由牛顿第二定律得1mgma12分122mgma22分联立式得10.201分20.301分2在t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之

9、间的摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为Ff，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，那么由牛顿第二定律得Ffma12分22mgFfma22分假设Ff1mg，那么a1a2；由式得Ff2mg1mg，与假设矛盾。故Ff1mg2分由式知，物块加速度的大小a1等于a1；物块的vt图象如图中点划线所示。由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动间隔 分别为s12×2分s2t12分物块相对于木板的位移的大小为ss2s11分联立式得s1.125 m。1分答案10.200.3021.125 m4.解析1滑块的加速度大小：a m/s212 m/s2。2滑块在冲上斜面过程中mgsin mg

10、cos ma0.813滑块速度减小到零时，重力的分力小于最大静摩擦力，不能再下滑。x m1.5 m滑块停在距底端1.5 m处。答案112 m/s220.813不能返回，停在距底端1.5 m处5.解析1设物块与传送带间摩擦力大小为FfFfmgFfx物mvx物4.5 m2设小物块经时间t1速度减为0，然后反向加速，设加速度大小为a，经时间t2与传送带速度相等v1at10at11.5 sv0at2t21 s设反向加速时，物块的位移为x1，那么有x1at2 m物块与传送带共速后，将做匀速直线运动，设经时间t3再次回到B点x物x1v0t3t30.625 s所以t总t1t2t33.125 s。答案14.5 m23.125 s6.解析1在2 s内，由图乙知：物块上升的最大间隔 ：s1×2×1 m1 m物块下滑的间隔 ：s2×1×1 m0.5 m所以