高考预测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 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 = 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 瞬时获得水平向 右的速度 0 m/s B 的质量 m2 kg , A 与 B 之间的动摩擦因 数 2 = 取重力加速度 g = 10 m/s （1）求 B 在 A 上相对 A 滑行的最远距离； （2）如只转变物理量 0, 2 中的一个,使 B 刚好从 A 上滑下请 求出转变后该物理量的数值（只要求出一个即可） v0 A B 2,（8分）如图 13 所示

2、, c:iknowdocsharedatacur_work t 如以下图,水 L平地面上一个质量 ,长度 的木板, 在 F=的水平拉力作用 图 下,以 v 0 的速度向右做匀速直线运动某时刻将质量 的物块（物块可视为质点）轻放在木板最右端 2（ g=10m/s ） （ 1）如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）如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； 3.2022 春会考）（ 8 分）如图 15 所示,光滑水平面上有一块木板, 质量 kg ,长度 m 在木板的

3、最左端有一个小滑块（可 视为质点）,质量 m= kg小滑块与木板之间的动摩擦因数 = 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 = 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）假设只转变 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,请你通过运算确定转变后的那个物理量的数值 （只要提出一种方案即可） . mF h = 现对小 M 4. （ 2022夏）（ 8分）如图 15 所示,水平桌面到地面的高度 图 15 m. 质量 kg 的小物块（可以看作质点）放在桌面 A 端. 第 1 页,共 14 页物块施

4、加一个 F N 的水平向右的恒力,小物块从静止开头运动 . 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, 最终落在水平地面上 . 已知 m ,小物块在 A, B 间运动时 与桌面间的动摩擦因数 1 = ,在 B, C 间运动时与桌面间的动摩擦因 2 = . 数 （ 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定： 如仅转变 AB 段的长度而保BC 段Ch持 的 长度不变,或仅转变 BC 段的长度而保AB 段A F B 持 的 长度不变,都可以使小物块落地点与桌面 C图 15 端 的水平距离变为原先的 2 倍. 请你通过运算说明 这

5、位同学的判定是否正确 . 5. （ 2022 春） 如图 14 所示,光滑水平面上有一木板槽（两侧挡板厚度 忽视不计）,质量 ,槽的长度 ,在木板槽的最左端有 一个小滑块（可视为质点） ,质量 ,小滑块与木板槽之间的 动摩擦因数 1 . 开头时它们都处于静止状态, 某时刻起对木板槽 施加一个 F=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形, 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 =；假如使小滑块滑 到木板槽中点时的速度与第（ 1）问所求速度相同,请你通过运算确定一 种方

6、案：即只转变 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 m ,木块与平板之间的动摩擦因数 = （1）如对木块施加 F 12 N 水平向右的恒力,直到木块与挡板相 撞,求这个过程经受的时间 t ； （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 请你通过运算,判定哪 第 2 页,共 14 页位同学的说法是正确的

7、F 木块 L, 7. （ 2022 年夏）如图 17所示,光滑水平面上有一平块 板质量 长度 L=1.0m 的长木板, 它的右端有一个质量 质点）,小物块与长木板之间的动摩擦因数 k图g17的小物块 （可视为 =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 2 加速度 g=10m/s （ 1）求恒力 F 的大小； t= ,小物块恰好滑到木板的中点；取重力 （ 2）假设转变 M, m, F 中一个物理量的大小, 使得经过时间 t= ,小物块恰好滑到木板的 左端；请你通过运算确定转变后的那个物理量 的数值（只要提出一种方案即可）

8、 8. （ 2022 年春）如图 17 所示,长度 m 的长木板 A 静止在 水平地面上, A 的质量 m1 kg ,A 与水平地面之间的动摩擦因数 1 = 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 kg , A 与 B 之间的动摩擦因数 2 = 取重力加速度 g= 10 m/s 2 （ 1）求 B 在 A 上相对 A 滑行的最远距离； （ 2）如只转变物理量 0, 1,2 中的一个,使 B 刚好从 A 上滑下,请 确定转变后该物理量的数值（只要提出一种方案即可） 木板的长度 9. （ 2022 年春）如图 19所示,光滑水平面上有一块静

9、止的长木 m ,质量 板, kg. 某时刻,一个小物块（可视 B A L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 = N 的水平向右的恒力 . 物块的质量 m= 1.0 k图g1,7物块与木间的动摩擦因数 = 取重力加速度 g = 10 m/s 板 2（ 1）求物块相对木板滑动的最大距离； （ 2）如只转变物理量 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, 请确定转变后该物理量的数值 只要提出一种方案即 可 第 3 页,共 14 页 F M m108 分 如图 19 所示,光滑水平面上放着一块长木板,木板处于 图 19 静止

10、状态,其长度 L=1 6 m质量 M=3 0 kg ,质量 m=1 0 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 2 小物块发生相对滑动；取 g=10m/s F=10 N 方向水平向右的恒力,木板 与 1 求木板开头运动时加速度的大小； 2 假如把木板从物块下方抽出来, 那么 F 连续作用的时间至少需要多长？ 11. （ 2022 丰台会考模拟）如图 16 所示,一上表面光滑的木箱宽 L 1 m,高 h 3.2 m ,质量 M 8 kg ；木箱在水平向右的恒力 F 16N 作 用下,以速度 v03m/s 在水平地面上做匀

11、速运动；某时刻在木箱上表面 的左端滑上一质量 m 2 kg ,速度也为 3m/s 的光滑小铁块（视为质点） , 2 重力加速度 g 取 10 m/s ；求： hmMv0（ 1）小铁块刚着地时与木箱右端的距离 x； F （ 2）如其它条件均不变,木箱宽 L至少为多 L长,小铁块刚着地时与木箱右端的距离最远； 图 12. （2022 海淀会考模拟）如图 17 所示,在高出水平地面 h 的平台上放置一质量 m2 ,长 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 m1；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 .；开 始时小金属块

12、 B 与木板 A 均静止,木板 A 的右端与平台右边缘的距离 ；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 第 4 页,共 14 页前,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 木板快速取走,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 ； 取 g 2 10 m/s ,不计空气阻力 求：小金属块 B 离开平台时速度Bv B的大 A 小； （ 2）小金属块 B 从开头运动到刚脱离木板 F dA 时,小金属块 B 运动的位 xB； 移 h（ 3）作用在木板上的恒力 F 的大小； 13. （ 2022 东城南片

13、模拟）如图 19 所示,质量 kg 的长木 板静止在光滑水平面上,在长木板的左端放一质量 kg 的小滑块 图 17 x （可视为质点） ,小滑块与长木板之间的动摩擦因数 = . 现用水平恒力 F = 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 2长木板 . 取 g=10m/s . 求： 撤去力 F 时小滑块和长木板的速度各是多大； F 图 19 运动中小滑块距长木板左端的最远距离 . 滑块参考答案 第 5 页,共 14 页1. 2. 3. 解 ： （ 1 ）小 滑 块 受 到 F= N 水 平向右的恒力

14、后,向右做匀加速直线运动,所受向左的摩擦力 f = mg F f 2 依据牛顿其次定律,小滑块的加速度 a 1= m m/s 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 1 2x1 a1 t 2木板所受向右的摩擦力 f = f ,向右做匀加速直线运动；依据牛 f 2 顿其次定律,木板的加速度 a 2= M m/s 1 2x2 a 2t 在时间 t 内木板的位移 2F F 由图可知 L = x 1 x 2,解得 t = s 就小滑x 离开木板L时的速x 1 v = a 1 m/s 块 度 F mg v1 a1t t （ 2）小滑块做匀加速直线运动的速度 mmg v2 a2 t t

15、 木板做匀加速直线运动的速度 M第 6 页,共 14 页v1 F mg M mgM 2任意时刻小滑块与木板速度之比 v2 2 m g F 欲使小滑块速度是木板速度的 2 倍,应中意 2 m g 如只转变 F,就 F = 9 N 如只转变 M,就 M = kg 如只转变 ,就 = 如只转变 m,就 kg 4. 5. 解： （ 1）木 板槽受到 F= 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 f 1mg , 增 根 据 牛 顿其次定 律,木板 槽的加速 F f 2a1 4.0m / s 度 M设 经 过 时间 t 后 小 滑 块 滑到木板 槽中点, 在这段时

16、 间 内 木 板槽的位 1 2x 1 at t 移 2小滑块因受向左的摩擦力 f f ,将向左做匀加速直线运动,依据牛顿第 a 2 f 2.0m / s 2二定律,小滑块的加速度 m1 2x 2 a 2 t 在时间 t 内木板的位移 2Lx 1 x 2 由图可知 2解得 t 就小滑块滑到木板槽中点时的速度 v a2 t 2.0m / s （ 2）由于小滑块滑到木板槽中点时的速度与第（ 而小 1）问所求速度相同, 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 a1 F 1mg M2 M m g a1 第 7 页,共 14 页如只转变 F,就 F=； 如只转变

17、M,就 M=； 如只转变 m,就 m=. 6. 解：（ 1）对木块施加推力作用后,木块和平板的受力情形如以下图 木块受到的滑动摩擦力 f 1= N1=Nmg = 10N = N1 依据牛顿第三定律 , 有 f 1 F f 1= f f2,2N1= N2 2t 减小, 依据牛顿其次定律 mg, N2F mf1 12 2木块的加速度Mga1= 平板的加速度 a2= M 522设经过 t ,木块恰好与挡板相撞,就 12 a1t 12 a 2t L= 2 2解得 t 2s t F 2L mg mg （ 2）依据（ 1）可以求得时间 t mM假如只转变平板的质量 M,从上式可知,当 M 增大时,时 间

18、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 = s 2木板做匀加速直线运动,没木反加速度 的大小为 a2. M m m M在 t= 内,小物块向右x 运动的距离为 x x 21 a t 2木板向右运动的为 2x 12 a t 2L 依据题意 x2-x 1= 2第 8 页,共 14 页解得 a2 = s 2x2 x1 L对木板 F - mg = Ma2 得 F = 13N 小物块做匀加速直线运动的加速度 a1 = 2经过时间 t ,小物块向右运动的距离为 x

19、 112 a t 12木板向右运动的距离为 x 212 a t 2欲使经过时间 t = ,小物块恰好滑到木板的左端,要求 即 F Mmg t 2 2 gt 2L 就 M, m,F 中意关系 F = 4M + 2m 如只转变 F,就 F= 16N；如只转变 M,就 ； 如只转变 m,就 m= . 4 分 4 分 8. 解： （ 1）B 滑上 A 后, A, B 在水平方向的受力情形如答图所 示 Ff1 Ff2 Ff2 其中 A 受地面的摩擦力的大小 Ff1 = 1 m 1+ m2 g A B A, B 之间摩擦力的大小 答图 Ff2 = 2m2g以初速度 0 的方向为正方向 A 的加速度 a1

20、2 m 2 g 1 m1m 2 g 2m1 B 的加速度 a2 2 m2 g 2m2 由于 a1 0 ,所以 A 会相对地面滑动,经时间 t , A 的速度 1a1t A 的位移 x 112 a t 2B 的速度 20a2t B 的位移 x 20t 12 a t 2当 1= 2 时, B 相A 静止, 解得 对 x 2 x1= m第 9 页,共 14 页即 B 在 A 上相对 A 滑行的最远距离为 （ 2）要使 B 刚好从 A 上滑下,即当 x 2 x1 = L 2解得 4 201 g L 1= 2 时,有 （ i ）只转变 0,就 0230 m/s = 2.2 m/s ； 5（ ii ）只转

21、变 1,就 1 = ； （ iii ）只转变 2,就 2 = . 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,依据牛顿其次定律得 f = mg = ma1 a1 m/s 2经时间 t 1= a1 = s ,速度减为零 . 位移大小 x1= 0t 1+ 1 -a1t1 2= m2之后,小物块向右做匀加速直线运动, 设经时间 t 2 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 x 2. = a1t 2 , x = 12 a t 1 2 2对木板,水平方向的受力情形如答图 2 所示 . 木板向右做匀加速直线 运动,设木板的加速度大

22、小为 f a2 答图 2F 依据牛顿其次定律得 F- mg = Ma2 a 2 = F - mg m/s 2M木板的位移大小 第 10 页,共 14 页可解得 t 2 = s x2 = , 3 8 m, x3 = 9 8 m x2x 1x 3物块相对木板滑动的最大距离 x = x1 + x3 - x m （ 2）如物块速度减为零时恰好到达木板的左端,就 L = x1 + 1 a2t 1 2x1 + 1 F - mg t1 22 = 2 M F, M, m 中意关 F = 1.8M + 3m 系 F,就 F = N 如只转变 如只转变 M,就 M = kg 如只转变 m,就 m = kg 10.

23、 11. 解： （ 1）未放小铁块,木箱受到的摩擦力为 f 1 Mg f 1 ,有 Ff 1 , 放上小铁块, 木箱受到的摩擦力为 f 2,此时木箱的加速度大小为 a , 有 F f 2Ma （ 1 分） 联立得 a 2 s 设小铁块经过 t 1 从木箱右端滑落,有 v0t1 v0 t1 12 at1 Lv1 ,就 v 1 v0 a t 1 （ 1 分） 2小铁块滑落时,木箱的速度 （ 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 t 2,有 （ 1 分） x v0t2 v1t2 第 11 页,共 14 页联立得 x （ 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 t 3,有 0 v0 a