专题7 滑块-模板模型类问题 高考物理必刷题专项训练

2021年高考物理专题必刷题训练

专题7 滑块-模板模型类问题

一、单项选择题

1．（2021·山东省淄博高三月考）用货车运输规格相同的两层水泥板，底层水泥板固定在车厢内，为防止货车在刹车时上层水泥板撞上驾驶室，上层水泥板按如图所示方式放置在底层水泥板上。货车以的加速度启动，然后以匀速行驶，遇紧急情况后以的加速度刹车至停止。已知每块水泥板的质量为，水泥板间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，则（　　）

A．启动时上层水泥板所受摩擦力大小为

B．刹车时上层水泥板所受摩擦力大小为

C．货车在刹车过程中行驶的距离为

D．货车停止时上层水泥板相对底层水泥板滑动的距离为

2．（2021·四川成都市·川大附中高三一模）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A．小滑块的质量m＝3kg

B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1

C．当水平拉力F＝7N时，长木板的加速度大小为3m/s2

D．当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大

3．（2021·湖南高三模拟）A、B两物体叠放在一起，放在光滑水平面上，如图甲，它们从静止开始受到一变力F的作用，该力与时间的关系如图乙所示，A、B始终相对静止，则（　　）

A．在t0时刻A、B两物体的速度最大

B．在t0时刻A、B两物体间静摩擦力最大

C．在2t0时刻A、B两物体间静摩擦力最小

D．到2t0时刻A、B两物体的位移为零

4．（2020·陕西西安市·西安中学高三模拟）如图所示，A、B两木块靠在一起放于光滑的水平面上，A、B的质量分别为，，一个质量为的小铁块C以的速度滑到木块A上，离开木块A后最终与木块B一起匀速运动。若木块A在铁块C滑离后的速度为，铁块C与木块A、B间动摩擦因数均为，取。下列说法不正确的是（　　）

A．铁块C在滑离A时的速度为

B．木块B的长度至少为

C．铁块C在木块B上滑行的时间为

D．全过程铁块C克服摩擦力做的功为

5．（2021·太原市·山西高三月考）如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，设木板足够长，若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取g=10m/s2，则下面四个图中能正确反映铁块受到木板的摩擦力大小f随力F大小变化的是（　　）

A．B．C．D．

6．（2020·全国高三专题练习）如图所示，质量均为M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为m的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为，设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．若物块A、B未发生相对滑动，物块A受到的摩擦力为

B．要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系

C．若物块A、B未发生相对滑动，轻绳拉力的大小为mg

D．若物块A、B未发生相对滑动时，轻绳对定滑轮的作用力为

7.（2021·黑龙江哈尔滨市·哈师大附中高三月考）如图所示，一个质量为2 kg的小木板放在光滑的地面上，在小木板上放着一个小物体质量为m＝1 kg，它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着而静止在小木板上，这时弹簧的弹力为2 N，现沿水平向右的方向对小木板施以作用力，使小木板由静止开始运动起来，运动中力F由0逐渐增加到9 N的过程中，以下说法正确的是(     )

A．物体与小木板先保持相对静止一会，后来相对滑动

B．物体受到的摩擦力一直减小

C．当力F增大到6 N时，物体不受摩擦力作用

D．小木板受到9 N拉力时，物体受到的摩擦力为3 N

8．如图甲所示，质量为m0的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为m的物体A，用一个竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑．若改用一个斜向下的力F＇作用在A上时，物体A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于地面对劈的摩擦力Ff，及支持力FN的结论正确的是（  ）

A．Ff＝0，FN＞m0g B．Ff＝0，FN＜m0g

C．Ff向右，FN＜m0g D．Ff向左，FN＞m0g

二、多项选择题

9．（2021·辽宁抚顺市·高三一模）如图甲所示，水平地面上有一质量的足够长的木板，木板与地面间动摩擦因数。，在其左端叠放一质量的木块，木块与木板之间的动摩擦因数，现对木块施加水平向右拉力，拉力随时间变化如图乙所示，，下列说法正确的是（　　）

A．前2s内，木板相对地面静止

B．当时，木块与木板将发生相对滑动

C．当木板速度达到时，木块与木板将发生相对滑动

D．时，木板的加速度为

10．（2021·江西高三一模）如图甲所示，可视为质点的小物块处于长度的长木板的最右端，、B的质量分别为与，与地面间动摩擦因数，初始时A、B均静止。用一水平向右的恒力拉动，经过后B从的左端滑离。在此过程中，、B的图像如图乙所示。取，则（　　）

A．B的加速度大小为

B．B在时的速度无法求得

C．、B之间的动摩擦因数

D．水平恒力

11．（2020·福建省福州高三二模）将质量为2m的长木板静止地放在光滑水平面上，如图甲所示。第一次，质量为m的小铅块（可视为质点），在木板上以水平初速度v0。由木板左端向右运动恰能滑至木板的右端与木板相对静止。第二次，将木板分成长度与质量均相等的两段1和2，两者紧挨着仍放在此水平面上，让小铅块以相同的初速度v0由木板1的左端开始滑动，如图乙所示。设铅块与长木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，对上述两过程，下列判断正确的是（　　）

A．最终甲、乙两图中滑块受到合外力的冲量相同

B．铅块在木板1上滑动时两段木板间的作用力为

C．小铅块第二次仍能到达木板2的右端

D．系统第一次因摩擦而产生的热量较多

12．如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a-F图。取g= 10m/s2，则（　　）

A．滑块的质量m=4kg B．木板的质量M= 2kg

C．当F=8N时滑块加速度为2m/s2 D．滑块与木板间动摩擦因数为0.1

三、非选择题

13．（2020·山西高三一模）如图，倾角为的足够长的固定斜面上，静置有长度为L的木板，木板的上表面光滑，下表面与斜面间的动摩擦因数。木板的左端有与木板垂直的挡板（体积可忽略），木板的总质量为m。将质量为的小滑块从木板的右端由静止释放，经过一段时间，滑块与挡板发生第一次碰撞……已知滑块与挡板间的碰撞均为弹性正碰，且碰时间可忽略，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）第一次碰撞到第二次碰的过程中，滑块与挡板间的最大距离；

（2）第一次碰撞到第四次碰撞的过程中，木板下滑的距离。

14．（2021·四川成都市·成都七中高三二模）某中学两同学玩拉板块的双人游戏，考验两人的默契度。如图所示，一长L=0.50m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。一人用水平恒力F1向左作用在滑块上，另一人用竖直向上的恒力F2向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动。

（1）若F1=24N，F2=16N，求木板的加速度大小以及经过多少时间滑块从木板上端离开木板？

（2）若F2=18N，为使滑块与木板不能发生相对滑动，求F1必须满足什么条件？

15．（2021·云南高三一模）如图甲所示，足够长的木板A置于水平面上，物块B放在木板A上的左端，A、B的质量分别为mA=4.0kg、mB=1.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1=0.1。t=0时刻电动机（距离木板足够远）通过水平轻绳拉木板A，使木板A从静止开始运动，若0~2s内木板A做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，0~4s内绳拉力的功率P随时间t变化的图像如图乙所示，t=4s以后电动机停止工作。已知最大静摩擦力可近似等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求∶

(1)0~2s内物块B的加速度大小；

(2)木板A与水平面之间的动摩擦因数；

(3)物块B在木板A上滑行的过程中，因摩擦产生的内能。

16．（2021·新疆高三一模）如图所示，物块A的质量，它与木板B间的动摩擦因数，木板B的质量，长，它与水平地面间的动摩擦因数。开始时物块A在木板B的最左端，二者均处于静止状态。现用的水平恒力向右拉物块A，经过后将此恒力突增为，再经过时间t后撤去此拉力，物块A最终恰好没从木板B上掉落，g取，求：

（1）最初物块A的加速度；

（2）时间t为多少；

（3）物块A最终静止时距初始位置的距离。

17．（2021·全国高三模拟）如图，顶端封闭、质量为4m的圆管放在倾角为的光滑斜面上，圆管底端距斜面底端的长度为，圆管顶端塞有一质量为的小球。圆管由静止释放，与固定在斜面底端的挡板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短知小球和圆管之间的滑动摩擦力大小为，为重力加速度的大小，不计空气阻力。

(1)求圆管第一次与挡板碰撞后的瞬间，圆管和小球各自的加速度大小

(2)圆管第一次与挡板碰撞并弹开后，若在上升过程中小球没有从圆管中滑出，求圆管上升过程中运动的最大距离。

18．（2021·湖南高三专题练习）如图所示，质量为的长木板放在光滑水平地面上，在木板的最右端和木板上距右端的点处各放一物块B和A（均可视为质点），物块A的质量为，物块B的质量为，长木板足够长，点右侧光滑，左侧（包括点）粗糙，物块A与长木板间的动摩擦因数．现用一水平向右的恒力作用于长木板右端，使长木板由静止开始运动，在物块A、B相碰时撤去拉力，物块A与B发生弹性碰撞，最终物块A与长木板保持相对静止，设物块A与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求：

（1）物块A、B碰撞前瞬间物块A的速度；

（2）物块A、B碰撞后瞬间到物块A与长木板相对静止所经历的时间。