2022-2023学年高一物理重难点08滑块--滑板模型（人教版2019必修一原卷版）

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人教版新教材高中物理必修第一册第四章运动和力的关系相对运动模型---滑块滑板模型专题（题组分类训练）题组特训特训内容题组一外力作用下的滑块滑板（水平面）模型题组二有一定初速度的滑块滑板（水平面）模型题组三滑块滑板中的图像问题题组四倾斜面上的滑块滑板模型基础知识清单1．模型特点：涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动．2．解题方法：(1)明确各物体对地的运动和物体间的相对运动情况，确定物体间的摩擦力方向．(2)分别隔离两物体进行受力分析，准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)．(3)物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口．求解中应注意联系两个过程的纽带，即每一个过程的末速度是下一个过程的初速度．3．常见的两种位移关系:滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长．4．注意摩擦力的突变:当滑块与木板速度相同时，二者之间的摩擦力通常会发生突变，由滑动摩擦力变为静摩擦力或者消失，或者摩擦力方向发生变化，速度相同是摩擦力突变的一个临界条件．5．解题思路题组特训一：外力作用下的滑块滑板（水平面）模型1.(多选)如图所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平地面上，其上放一质量为m2的木块．t＝0时刻起，给木块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2

1表示木板、木块的加速度和速度大小，下列图中可能符合运动情况的是(　　)2.（多选）如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知mA=6kg、mB=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，在物体A上施加水平向右的力F，g取10m/s2，则（）A．当拉力F<12N时，A静止不动B．当拉力F>16N时，A相对B滑动C．当拉力F=16N时，B受A的摩擦力等于4ND．当拉力F<48N时，A相对B始终静止3.(多选)如图所示，在光滑的水平面上放置质量为m0的木板，在木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离．下列说法正确的是(　　)A．若仅增大木板的质量m0，则时间t增大B．若仅增大木块的质量m，则时间t增大C．若仅增大恒力F，则时间t增大D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数μ，则时间t增大4.(多选)如图所示，表面粗糙、质量M＝2kg的木板，t＝0时在水平恒力F的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动，加速度a＝2.5m/s2，t＝0.5s时，将一质量m＝1kg的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端，铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半，已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1＝0.1，木板和地面之间的动摩擦因数μ2＝0.25，g取10m/s2，则(　　)A．水平恒力F的大小为10NB．铁块放在木板上后，木板的加速度为2m/s2C．铁块在木板上运动的时间为1sD．木板的长度为1.625m5.如图所示，在光滑的水平地面上有一个长为0.64m、质量为4kg的木板A，在木板的左端有一个大小不计、质量为2kg的小物体B，A、B之间的动摩擦因数为μ＝0.2，当对B施加水平向右的力F＝10

2N时，求：(g取10m/s2)(1)A、B的加速度各为多大？(2)经过多长时间可将B从木板A的左端拉到右端？6.如图所示，在光滑水平面上一质量M＝3kg的平板车以v0＝1.5m/s的速度向右匀速滑行，某时刻(开始计时)在平板车左端加一大小为8.5N、水平向右的推力F，同时将一质量m＝2kg的小滑块(可视为质点)无初速度地放在小车的右端，最终小滑块刚好没有从平板车上掉下来。已知小滑块与平板车间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)两者达到相同速度所需的时间t；(2)平板车的长度l。7.(多选)如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，则(　　)A．当F<2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F＝μmg时，A的加速度为μgC．当F>3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg题组特训二：有一定初速度的滑块滑板（水平面）模型

31.(多选)如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t＝0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的v－t图象如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2，则下列说法正确的是(　　)A.M＝mB.M＝2mC.木板的长度为8mD.木板与物块间的动摩擦因数为0.12.(多选)如图甲所示，水平地面上有足够长平板车M，车上放一物块m，开始时M、m均静止。t＝0时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v－t图像如图乙所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，取g＝10m/s2。下列说法正确的是(　　)A.0～6s内，m的加速度一直保持不变B.m相对M滑动的时间为3sC.0～6s内，m相对M滑动的位移的大小为4mD.0～6s内，m、M相对地面的位移大小之比为3∶43.如图所示，质量为M＝1kg的足够长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动．已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2.求：(1)滑块在木板上滑动过程中，木板受到的摩擦力Ff的大小和方向；(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度a的大小；(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小．

44.如图所示，物块A、木板B的质量分别为mA＝5kg，mB＝10kg，不计A的大小，木板B长L＝4m．开始时A、B均静止．现使A以水平初速度v0从B的最左端开始运动．已知A与B之间的动摩擦因数为0.3，水平地面光滑，g取10m/s2.(1)求物块A和木板B发生相对运动过程的加速度的大小；(2)若A刚好没有从B上滑下来，求A的初速度v0的大小．题组特训三：滑块滑板中的图像问题1.如图甲所示，长木板A静止在光滑水平面上，另一物体B(可看作质点)以水平速度v0＝3m/s滑上长木板A的上表面．由于A、B间存在摩擦，之后的运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示．g取10m/s2，下列说法正确的是(　　)A．长木板A、物体B所受的摩擦力均与运动方向相反B．A、B之间的动摩擦因数μ＝0.5C．长木板A的长度可能为L＝0.8mD．长木板A的质量是物体B的质量的两倍2.(多选)如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物体A静止叠放在B的最左端．现用F＝6N的水平力向右拉A，经过5sA运动到B的最右端，且其v－t图像如图乙所示．已知A、B的质量分别为1kg、4kg，A、B间的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(　　)

5A．A的加速度大小为0.5m/s2B．A、B间的动摩擦因数为0.4C．若B不固定，B的加速度大小为1m/s2D．若B不固定，A运动到B的最右端所用的时间为5s3.水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则下面选项不正确的是（　　）A．B．C．D．在时间段物块与木板加速度相等4.(多选)如图甲所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度g＝10m/s2，由图线可知(　　)A.乙的质量m乙＝6kgB.甲、乙的总质量m总＝8kgC.甲、乙间的动摩擦因数μ＝0.3D.甲、乙间的动摩擦因数μ＝0.1

65.（多选）将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上．如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态．现在向沙桶里缓慢倒入细沙，力传感器采集的F－t图象如图乙所示．则(　　)A．2.5s前小车做变加速运动B．2.5s后小车做变加速运动C．2.5s前小车所受摩擦力不变D．2.5s后小车所受摩擦力不变题组特训四：斜面上的滑块—滑板模型(难点）1.下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ＝37°(sin37°＝)的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态．如图1－24所示．假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变，已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l＝27m，C足够长．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小g＝10m/s2.求：(1)在0～2s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上总的运动时间．