高考物理板块模型典型例题+答案

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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mi = 1.0 kg , A与水平地面之间的动摩擦因数卬=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w = 2.0 m/s.B的质量m2= 1.0 kg , A与B之间的动摩擦因数 曲=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 U。、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）.图19图152、（8分）如图13所示，如图所示，水平地面上一个质量M=4.0

2、kg、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。B F7/7777777777777777777777777777733. （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

3、.在木板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L = 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 心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.现对小物块施加 一个F= 0.8 N的水平向

4、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i = 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h图15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 这位同学的判断是否正确.5. （2010春）如图14所示，光滑水平面上有一木

5、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1 0.20.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。图14（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

6、（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 it = 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 ;（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,说法是正确的.只减小平板的质量 M可以缩短上述时间t.请你通过计算，判断哪位同学的木块I -LF 平板 图177. （2011年夏）如图17所示，光滑水平面上有一块质量 M

7、=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以=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 2 g=10m/s（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，与 间 耳使得经过时间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因的数值（只要提出一种方案即可）8. （2011年春）如图17所示，长度L = 1.0 m 的长木板A静止在水

8、平 地面上，A的质量m = 1.0 kg, A与水平地面之间的动摩擦因数 以1 = 0.04 .小 物块B （可视为质点）以u 0= 2.0 m/s的初速度滑上A的左端，B的质量m = 1.0 kg , A与B之间的动摩擦因数 八=0.16 .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）若只改变物理量 U。、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）U0L图179. （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 m ,质量M = 3.0 kg.某时刻，一个小物块（可视为

9、质点）以U0 = 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 = 6.0N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/s 2.（1）求物块相对木板滑动的最大距离；（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）.U0图1910. （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 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）

10、，小 物块与木板之间的动摩擦因数以=0. 10.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； m（2）如果把木板从物块下方抽出来，那么F 比,一,一工田19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 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V0 = 3m/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图16m= 2 kg,速度也为3m/s的光滑小铁块（视为质点），重力加速度g取10 m/

11、s2（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 h=0.80m的平台上放置一质量0.20kg、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m= 0.50kg。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 =0.20o开始时小金属块B与木板A均静止，木板A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

12、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g = 10 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。图171.滑块参考答案m 木板可水平面之间的动摩擦因数；F=uMg，-需眈LN 若物块弓木板间无摩擦，木板注动，木块不运动.放上木块后木板做匀减速运动，加速国文小：m 曰用i a)，；* a,曰n 从平方向的必/怡况如汽图所K-中AHUt甸的厚擦邙j大小Fr=|J

13、i mi-*-m3gA,日之向用拷 M 大小自步=4中。以切曲位。口的7/1词为什7,A的加速魔 ai =日勺各比| 七但22=口 8m/s2 ml日帕，川斑氏 ag=-2m2- = -i T6m/$2 m2|1广白AO. 所以A介+11对地I所汴*山 拧田问1.Af 再速 J!ILh=HjAl向 4与xi =-ai t2B 091生 J CLu?=Ug+自小目 g 位稗X2 = UOt + -a2t2+i5=u圳，r. 9 相对A 静也.flV f nx2-X!=O.53 mUN B/归A I - M4A； i j门 的E位上小叫1日 /0.83m. 痉便曰喇灯以4 l ；肉下，府1为.TT

14、 x-x 1 L2商附得Uq -L)gr I 3 只改r史。口 NUu O =言、30 m/s=2 a2 m/s ；只改变则Hi=O,O心iii AiiJ?, 则口产O J4.3.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 = ji mgF f根据牛顿第二定律，小滑块的加速度a 1= m = 5.0 m/s 21 t 2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x1 231t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f 二定律，木板的加速度 3 2=M = 3.0 m/s 21 t2在时间t内木板的位移x22

15、 a2t叶I一!胪px24 LX1由图可知L = x 1 - X2,解得t = 1.0 s则小滑块离开木板时的速度v = a 1t = 5.0 m/s(2)小滑块做匀加速直线运动的速度atF mgtm. mg.v2 a2ttMv1 (F mg) M2V2m g(F mg)M-、,一22倍，应满足mg木板做匀加速直线运动的速度任意时刻小滑块与木板速度之比 欲使小滑块速度是木板速度的若只改变F,则F = 9 N 若只改变 M 则M = 1.2 kg若只改变g 则= 0.27 若只改变m,则m = 0.93 kg4 .其中叉产AEt=0.5rHi.兄;BC二(k5im 解$i : imrt打潮块从C

16、端飞出后锁硒运动,由什462飞行时间 匹R.全d嗷块著地点与面二战的水平距离x-t-0.4nn(2 )要使小物块芭地点与桌面白轴力K平距周变为马座的2倍,由于平抛运动时间t不变，因匚域使4电决运端到C肝的速茎变为2倍:v=2m/smgxvM2Fngx3= m 0 ,所以A会相对地面滑动，经时间t ,A的速度iaiti 30(i )只改变 u ,则 5 m/s = 2.2 m/s (ii )只改变口,则呼=0.06 (iii )只改变 以2,贝U 2 = 0.i4 .A的位移xi2a1tB的速度20 a2ti 2B的位移x20t 2a2t当Ui=u 2时，B相对A静止，解得 x2 xi= 0.8

17、3 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A上滑下，即当u i=u 2时，有X2 xi = L2 0 L 解得4( 2 i)g9.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对小物块，根据牛顿第二定律得f = it mg = mai2ai = 3.0 m/s10经时间t 1= ai =1.0 s ,速度减为零.12位移大小Xi = M1 + -(-a1)t1/ _2= 1.5 m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 u ,物块向右运动的位移大小为X2.U二 a2X2 fait；对木板，水平方向的受力情况

18、如答图 2所示.木板向右做匀加速直线运动, fF设木板的加速度大小为a2.答图2根据牛顿第二定律得 F- it mg = Ma2F - mg a2 =-2m = 1.0 m/s4分= pg = 1,0ms襦.两者的速度相等，即叫一典工 的一+ G)马=3巧F；+(事1J/根就牛短期二定律相 F/晔=如E -丹喔*彳 w/* M在力F的作用F木板以加总也由向曹勾言比独运动，如果把木桢从枷块F方揄出来+没 持厘作用的时间至少需要心撤去力F后，木板向右做为减速包籁运劭.设木 极的图速度大小为科马时3物块但向右地勾加速用理运动.设协垛的加速度为电雒去力F后.设蛉过忖间也枷快滑到木板的最左木板的检移物焕

19、的位移由答图m可知u= a2(t1 +12)木板的位移大小12X3 = 2a2(tl + t2)可解得t 2 = 0.50 sX29x3 二 一8 mSZZrix答图3物块相对木板滑动的最大距离Ax = Xi + X3 -X2= 2.25 m（2）若物块速度减为零时恰好到达木板的左端，则L=xi + L2t； Xi+1Fg t121 2 2 1 = 1 2 M 1F、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 = 0.20 kg10 .11 .解：（1）未放小铁块，木箱受到的摩擦力为 f1 ,有F= 3 ,f 1=

20、 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 F-f 2= Ma联立得 a = -0.5m/s 2（1 分）设小铁块经过t1从木箱右端滑落，有v0t1 v0t1 - at； L2（1 分）小铁块滑落时，木箱的速度 V1 ,则v 1 = vo-a t 1（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h 2 gt2X Vot2 42（ 1 分）联立彳导 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

21、，小铁块 的落地点距木箱右端最远。（1分）设小铁块在木箱上运动时间为t3,有0=v0a t 31.2/（1分）v0t3v0t3at3L2联立得 L = 9m 12. （8分）解答:(1)小金属块经历了三段运动过程： 在木板上的匀加速直线运动， 从木板上滑落后在平台上的匀减速直线运动，离开平台后的平抛运动。设小金属块做平抛运动的时间为t 3由 h 2gt2t32h 2 0.800.4sg 10设平抛运动的初速度为VB,由 X=VBt 3Vb 二驷 0.2m/s解得t3O4(2)小金属块B在长木板上运动时的受力如答图3所示，小金属块B做Fi匀加速直线运动，设它的加速度为a l 1fif1F1m1g

22、 0.20 0.50 10 1.0N1m1g答图3fi 1.02ai2.0m/smi0.5小金属块离开长木板后在桌面上运动时的受力如答图4所示，小金属块做匀减速直线运动，设它的加速度的大小为ai。fiFimig0.2 0.510 1.0N Fiaifimi1.022.0m/s0.5fimigaiai设小金属块在木板上运动时， 相对于地面运动的距离为 Xi,末速度为Vi,V2X所用时间为ti,则2aiViaiti设小金属块在平台上运动时， 相对于地面运动的距离为 X2,末速度为V2,V2=VB=0.20m/s222aix2 v2 V)由题意知Xix2d联立以上四式，解得xi=0.25mX2=0.

23、24mt i=0.5svi=1.0m/s所以小金属块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=xi=0.25m(3)取木板为研究对象，小金属块在木板上运动时，木板受力如答图所示。F2(mi mh)g 0.20 0.70 i0 i.4N木板在ti时间内向右运动距离为 L+xi,设木板由加速度为a2,则L xla2tl22fl f2a22(L s1)2 (0.375 0.25)ti20.52,22m/s 5.0m/sF Fim 2gi分答图5根据牛顿定律F (f i+f2)=m2a2解得F=3.4N13. （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以= 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；出J运动中小滑块距长木板左端的最远距离.图13 * * * * * 19