高考物理专题《板块模型》原卷

专题16板块模型一．选择题1.（2022届四川省成都石室中学高三（下）“二诊模拟”理综物理试题）如图甲所示，物块A与木板B叠放在粗糙水平地面上，其中A的质量为m，B的质量为，且B足够长，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为，对木板B施加一水平向右的推力F，F随时间t变化的关系图像如图乙所示，A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.在时间内，A、B间的摩擦力大小为B.在时间内，A受到的摩擦力方向为水平向右C.在时刻，A、B间的摩擦力大小为D.在时刻以后，A、B间的摩擦力大小为2.(2022·陕西省西安中学模拟)(多选)如图所示，一质量M＝8.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝2.0kg的小木块A．给A和B以大小均为5.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，A、B之间的动摩擦因数是0.5，重力加速度g取10m/s2.则在整个过程中，下列说法正确的是()A．小木块A的速度减为零时，长木板B的速度大小为3.75m/sB．小木块A的速度方向一直向左，不可能为零C．小木块A与长木板B共速时速度大小为3m/sD．长木板的长度可能为10m3.(2022·辽宁实验中学高三月考)一质量M＝2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，如图所示，现有质量均为m＝1kg的小物块A和B(均可视为质点)，由车上某点P处开始，A以初速度v1＝2m/s向左运动，B同时以v2＝4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车．已知两物块与小车间的动摩擦因数均为μ＝0.1，取g＝10m/s2.则下列说法中正确的是()A．小车最终将静止在水平地面上B．A、B与车最终以1m/s的速度共同运动C．小车的总长L为9.5mD．整个过程系统产生的总热量为9.875J4.（2022届浙江省名校协作体高三（下）模拟考试物理试题）(多选)如图甲所示，水平地面上静止放置一质量为M的木板，木板的左端有一个可视为质点的、质量m＝1kg的滑块．现给滑块一向右的初速度v0＝10m/s，此后滑块和木板在水平地面上运动的速度图像如图乙所示，滑块最终刚好停在木板的右端，取g＝10m/s2.下列说法正确的是()A．滑块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.4B．木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1C．木板的长度L＝4mD．木板的质量M＝1.5kg5.（2022届云南省师范大学附属中学高三（下）第八次质量检测物理试题）．(多选)如图甲所示，一滑块置于足够长的长木板左端，木板放置在水平地面上．已知滑块和木板的质量均为2kg，现在滑块上施加一个F＝0.5t(N)的变力作用，从t＝0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B．木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2C．图乙中t2＝24sD．木板的最大加速度为2m/s26.（2022届广东省深圳市宝安第一外国语学校高三（上）物理试题）如图甲所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块与长木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g取。则下列说法正确的是（）A.时长木板P停下来B.长木板P的长度至少是7.5mC.长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.075D.滑块Q在长木块P上滑行的路程是12m7.（2022届四川省成都市第七中学高三（上）9月理综测试物理试题）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由题给数据可以得出（）A.木板的质量为0.1kgB.2～4s内，力F的大小为0.4NC.0～2s内，力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.28.(2022·广东深圳实验学校月考)(多选)一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，其上放质量均为1kg的A、B两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3，μ2＝0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.下列说法正确的是()A．若F＝1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5NB．若F＝8N，则B物块的加速度为2.0m/s2C．无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动D．无论力F多大，B与薄硬纸片都不会发生相对滑动9.（2022届四川省巴中市普通高中高三（上）“一诊”考试理综物理试题）如图所示，质量M=3kg，长L=2m的木板静止在光滑水平面上，木板上右端放一个小滑块（可视为质点），小滑块的质量m=1kg，小滑块和木板之间的动摩擦因素μ=0.2.若用水平拉力F作用在木板上，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A.F=4N时，滑块的加速度大小为2m/s2B.F=6N时，小滑块与木板发生相对滑动C.F=14N时，小滑块会从木板上滑下，且小滑块和木板之间产生的热量是4JD.把木板从小滑块下面抽出，水平拉力F越大，小滑块和木板之间产生的热量越大10.（2021届安徽省示范高中皖北协作区第23届高三（下）4月联考理综物理试题）如图1所示，足够长的木板静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间变化的水平拉力作用时，用传感器测出滑块A的加速度，得到如图2所示的图像，已知取，则（）A.滑块A的质量为B.木板B的质量为C.当时，木板B的加速度为D.滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.411.（2022届四川省成都市树德中学高三（下）开学考试理综物理试题）如图所示，质量为2kg的木板M放置在足够大光滑水平面上，其右端固定一轻质刚性竖直挡板，能承受的最大压力为4N，质量为1kg的可视为质点物块m恰好与竖直挡板接触，已知M、m间动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始两物体均静止，某时刻开始M受水平向左的拉力F作用，F与M的位移x的关系式为（其中，F的单位为N，x的单位为m），重力加速度，下列表述正确的是（）A.m的最大加速度为B.m的最大加速度为C.竖直挡板对m做的功最多为48JD.当M运动位移为24m过程中，木板对物块的冲量大小为12.(2022·贵州省贵阳一中高三月考)(多选)水平地面上某长平板车在外力作用下做直线运动如图甲所示，平板车运动的v－t图像如图乙所示，t＝0时将质量为m的物块(无初速度)放在平板车上，平板车足够长，物块始终在平板车上，g取10m/s2，则物块运动的v－t图像可能为()13.（2022届四川省成都市第七中学高三（下）入学考试理综物理试题）如图所示，长度为、质量为的木板放置于水平地面上，质量为的滑块放置于木板最左端，已知滑块和木板之间的动摩擦因数为，木板和地面之间的动摩擦因数为，重力加速度为，现给滑块一个向右的冲量，最终滑块静止在木板上。下列说法正确的是（）A.滑块一直做匀减速运动B.滑块和木板相对运动的时间为C.木板和地面因摩擦产生的内能为D.木板和地面因摩擦产生的内能为14.（2022届河南省三门峡市高三（上）期末教学质量检测物理试题）(多选)将一长木板静止放在光滑的水平面上，如图甲所示，一个滑块(可视为质点)以水平速度v0沿木板从左端向右端滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止，现将木板分成A和B两段，如图乙所示，并紧挨着放在水平面上，让滑块仍以初速度v0从木板左端向右端滑动，滑块与木板间的动摩擦因数处处相同，在以后的整个过程中下列说法正确的是()A．甲、乙两图中，滑块克服摩擦力做的功一样多B．系统因摩擦产生的热量甲图比乙图多C．最终甲、乙两图中滑块受到合外力的冲量相同D．图乙过程中滑块与B一定不会分离15.(2022届湖南省大联考雅礼十六校高三（下）第二次联考物理试题)如图，一倾角为的光滑足够长的固定斜面上放有质量kg的足够长木板；一木块（可视为质点）置于木板上，木块与木板间有摩擦。初始时木块与木板上端相距。木块与木板同时由静止开始下滑，木块下滑距离后受到平行斜面向上的作用力其大小为（为木块运动速度），木块以做匀速运动，直至木板再向下运动时将平行斜面向上的作用力由作用在木块上改为作用于木板上，木板以的速度匀速运动，作用力保持恒定。，，，，下列说法正确的有（）A.木板匀速运动速度为5m/sB.木块的质量为0.04kgC.木块与木板之间的动摩擦因数为0.25D.木板匀速运动的距离为1.11m16.(2022·辽宁省模拟)(多选)如图所示，有一倾角θ为37°、下端固定一弹性挡板的光滑斜面，挡板与斜面垂直．一长木板质量为M，下端距挡板的距离为L，上端放有一质量为m的小物块，长木板由静止自由下滑，与挡板每次发生碰撞后均以原速率弹回，且每次碰撞的时间极短，小物块和木板的运动始终与斜面平行．已知m∶M＝1∶2，长木板上表面与小物块之间的动摩擦因数为μ＝0.5，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g，不计空气阻力．则下列说法正确的有()A．长木板第一次与挡板碰撞后的瞬间，小物块的加速度大小为0.2gB．长木板第一次与挡板碰撞后的瞬间，长木板的加速度大小为0.8gC．若长木板的长度为10L，则第三次碰撞前小物块已从长木板上滑落D．若长木板的长度为10L，则第三次碰撞前小物块仍没有从长木板上滑落二．计算题17.(2022·山东邹城市模拟)质量为M＝1.0kg的长木板A在光滑水平面上以v1＝0.5m/s的速度向左运动，某时刻质量为m＝0.5kg的小木块B以v2＝4m/s的速度从左端向右滑上长木板，经过时间t＝0.6s小木块B相对A静止，求：(1)两者相对静止时的运动速度v；(2)从木块滑上木板到相对木板静止的过程中，木板A的动量变化量的大小；(3)小木块与长木板间的动摩擦因数μ.18.(2022届云南省昆明市第一中学高三（上）第三次双基检测理综物理试题)如图所示，一质量M=5kg的长木板以初速度v1=2m/s在水平地面上向左运动，同时一质量m=1kg、可视为质点的滑块以初速度v2=4m/s从左端滑上木板。已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2，g=10m/s2.。求：（1）滑块和木板运动的加速度大小；（2）要使滑块不从木板上滑落，木板的最小长度。19.（2022届四川省成都市石室中学高三（下）三诊复习物理试题（二））如图所示，倾角为θ=37º的斜面上有一固定挡板C，长度为l1=10m的木板B上有一长度为l2=2m的木板A，AB上端齐平，B与斜面之间的摩擦因数为μ1=0.5，AB之间的摩擦因数为μ2．现静止释放AB，两者相对静止一起向下加速，经过时间t=2s长木板B与C相碰，碰后B立即停止运动，重力加速度g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8，求：（1）B与C碰时A的速度；（2）要使A不滑离B，AB之间的摩擦因数μ2应满足什么条件．20.（2022届江西省宜春市上高二中高三（下）3月第八次月考理综物理试题）如图所示，质量为m1=1kg的小物块A，以v1=4.0m/s的初速度水平向右滑上质量为m2=1.0kg、初速度大小为v2=5.0m/s向左运动的长木板B，已知A、B之间的动摩擦因数μ1=0.20，B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.40，整个过程中小物块并未从长木板上滑下，g取10m/s2。则：（1）求小物块A刚滑上长木板B时，小物块与长木板的加速度大小和方向。（2）求从小物块A刚滑上长木板B到二者刚好相对静止时小物块的位移大小。21.(2022·湖北省1月选考模拟·15)如图a，在光滑水平面上放置一木板A，在A上放置物块B，A和B的质量均为m＝1kg.A与B之间的动摩擦因数μ＝0.2.t＝0时刻起，对A施加沿水平方向的力，A和B由静止开始运动．取水平向右为正方向，B相对于A的速度用vBA＝vB－vA表示，其中vA和vB分别为A和B相对水平面的速度．在0～2s时间内，相对速度vBA随时间t变化的关系如图b所示．运动过程中B始终未脱离A，重力加速度取g＝10m/s2.求：(1)0～2s时间内，B相对水平面的位移大小；(2)t＝2s时刻，A相对水平面的速度．22.(2022届云南省保山市高三（上）第一次教学质量监测理综物理试题)如图所示，倾角为的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板。将长木板A静置于斜面上，A上放置一小物块B，初始时A下端与挡板相距，现同时无初速度释放A和B。已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞，A和B的质量均为，它们之间的动摩擦因数，A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为，忽略碰撞时间，重力加速度大小g取。求：（1）A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小v；（2）A第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间间隔；（3）B相对于A滑动的最短时间t。23.(2022·天津市等级考模拟)如图所示，光滑水平面上放一木板A，质量M＝4kg，小铁块B(可视为质点)质量为m＝1kg，木板A和小铁块B之间的动摩擦因数μ＝0.2，小铁块B以v0＝10m/s的初速度从木板A的左端冲上木板，恰好不滑离木板(g＝10m/s2)。求：(1)A、B的加速度分别为多少？(2)经过多长时间A、B速度相同，相同的速度为多少？(3)薄木板的长度？24.(2022届云南省昆明市第一中学高三（上）第五次复习检测理综物理试题)如图所示，质量m=3kg的长木板A放置在足够长、足够高的水平桌面上，右端通过不可伸长的水平轻绳绕过光滑定滑轮连接重物C，A上有一质量m2=1kg的小物块B，初始A、B相对静止以速度v0=1.5m/s水平向右做匀速直线运动。某时刻将B向上提离A，经0.6s后又将B以提离前速度轻放在A上。当B与A共速后，又立即将B提离，如此反复多次。已知A与B间的动摩擦因数=0.2，C的质量为m3=2kg，不计滑轮质量，重力加速度取10m/s2。（1）求长木板A与水平面间的动摩擦因数；（2）为保证B不从A。上滑落，求将B第一次放回A时，B至少应距离A左端多远；（3）若A板足够长，从第1次把B提离到第11次把B提离，B物块的动量改变量。25.(2021·山东日照市模拟)如图所示，质量M＝2kg的滑板P足够长，在光滑水平地面上以速度v0＝7m/s向右运动。t＝0时刻，在P最右端位置轻轻地放一质量m＝1kg的小物块Q(可看作质点)，同时给Q施加一个水平向右的恒力F＝8N。已知P与Q间的动摩擦因数μ＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)运动过程中，P的最小速度；(2)从t＝0开始，经过多长时间，Q刚好要从P的右端掉下。26.（2022届江西省宜春市上高二中高三（上）第五次月考理综物理试题）如图所示，光滑水平桌面上放着一个长木板A，物块B（可视为质点）和C通过一根细绳相连，细绳跨过固定在桌面上的光滑定滑轮，B放在木板最左端，C被绳竖直悬挂着．A、B、C质量相同，B与A之间动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．开始时C被托起，A、B、C均静止，C离地面的高度为h，释放C后。（g取10m/s2）（1）若B与A之间动摩擦因数大于某值μ0，A、B将相对静止一起运动，求μ0的值；（2）若μ=0.2，h=0.5m，C落地后不反弹，A运动到桌面边缘前，A和B已经达到共同速度且B未从A上滑下，求A板的最短长度．27.（2022届四川省成都市第七中学高三（上）10月理综物理试题）如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度的匀加速直线运动。已知A的质量和B的质量均为，A、B之间的动摩擦因数，B与水平面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度取。求：（1）物体A刚运动时的加速度大小；（2）时，电动机的输出功率；（3）若时，将电动机的输出功率立即调整为，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，时物体A的速度为。则在到这段时间内木板的位移大小为多少？28.(2022·湖南师大附中高三月考)如图所示，C为质量不计的足够长的极薄的形变可忽略的硬质膜，放在光滑的水平面上，其上分别静止放有两个物体A和B，A的质量为10kg，B的质量为5kg，与膜之间的动摩擦因数均为μ＝0.2，t＝0时刻，在水平拉力F＝50N的作用下开始运动，求：(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2)(1)A和B两个物体的加速度分别为多大？(2)如果拉力F作用时间到t＝2s时撤去，那么A、B两物体最终速度多大？A、B两物体在膜上留下的划痕分别多长？29.(2022·云南省楚雄州大姚县第一中学高三月考)如图所示，水平桌面上质量为M=3kg的薄木板右端叠放着质量为m=2kg的小物块，木板长为L，整体处于静止状态。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.3，木板与桌面间的动摩擦因数为μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，