高中新教材必修第一册人教物理课件第四章 运动和力的关系40-专题强化练9　板块叠加模型练习题

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第四章　运动和力的关系专题强化练9　板块叠加模型一、选择题1.(2020山东济南一中高三上期中,)(多选)如图所示,木块A的质量为1 kg,木块B的质量为2 kg,叠放在水平地面上,A、B间最大静摩擦力为1 N,B与地面间动摩擦因数为0.1,g取10 m/s2。用水平力F推B,要想让A、B保持相对静止,F的大小可能是(　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.1 N B.4 N C.9 N D.12 N2.(2020陕西西安中学高一上期末,)(多选)将物块A、B叠放在水平地面上,现用相同的水平恒力F以甲、乙两种不同的方式拉物块,如图所示,A、B始终相对静止,设A、B之间的摩擦力大小为Ff,下列判断正确的是(　　)A.若两物块仍静止,则甲、乙两图中的Ff大小可能相等B.若地面光滑,则甲、乙两图中的Ff大小可能相等C.若两物块做匀速运动,则甲、乙两图中的Ff大小可能相等D.若两物块做加速运动,则甲、乙两图中的Ff大小可能相等3.(2020上海崇明模拟,)如图所示,质量相等的两物体A、B叠放在粗糙的水平面上,A与B接触面光滑,A、B分别受水平向右的恒力F1、F2作用且F2>F1。现A、B两物体保持相对静止,则B受到水平面的摩擦力大小和方向为(　　)A.F2-F1,向右 B.F2-F1,向左C.F2-F12,向左 D.F2-F12,向右4.(2020安徽安庆二模,)如图所示,物块A放在木板B上,A、B的质量均为m,A、B之间的动摩擦因数为μ,B与地面之间的动摩擦因数为μ3。若将水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,此时A的加速度为a1;若将水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动,此时B的加速度为a2,则a1与a2的比为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)A.1∶1 B.2∶3 C.1∶3 D.3∶25.(2020河南安阳二模,)(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图像如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　)甲乙A.M=mB.M=2mC.木板的长度为8 mD.木板与物块间的动摩擦因数为0.16.(2020山东临朐一中高一上月考,)如图所示,质量M=8 kg的小车静止在光滑水平面上,在小车右端施加一水平拉力F=8 N。当小车速度达到1.5 m/s时,在小车的右端由静止轻放一大小不计、质量m=2 kg的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长。从物体放上小车开始经t=1.5 s的时间,物体相对地面的位移为(g取10 m/s2)(　　)A.1 m B.2.1 m C.2.25 m D.3.1 m7.(2020四川绵阳南山中学高一上期末,)如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上。已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后,木板运动的速度-时间图像可能是图中的(　　)8.(2020甘肃兰州一中高一上期末,)(多选)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10 m/s2。则下列说法正确的是(　　)甲乙A.t=10 s时长木板P停下来B.长木板P的长度至少是7.5 mC.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12 m二、非选择题9.(2020浙江温州十五校高一上联考,)如图所示,水平地面上依次排放两块完全相同的木板,长度均为l=2 m,质量均为m2=1 kg,一质量为m1=1 kg的物体(可视为质点)以v0=6 m/s的速度冲上A木板的左端,物体与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10 m/s2)(1)若物体滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ1应满足的条件;(2)若μ1=0.5,求物体滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。10.(2020湖北重点中学高三联考,)如图所示,质量M=1 kg的木板A静止在水平地面上,在木板的左端放置一个质量m=1 kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木板间的动摩擦因数μ1=0.3,木板长L=1 m,用F=5 N的水平恒力作用在铁块上,g取10 m/s2。(1)若水平地面光滑,计算说明铁块与木板间是否会发生相对滑动;(2)若木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1,求铁块运动到木板右端所用的时间。深度解析11.(2020山东青岛二中高一上期末,)如图,质量M=4 kg的长木板静止处于粗糙水平地面上,长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,现有一质量m=3 kg的小木块以v0=14 m/s的速度从一端滑上木板,恰好未从木板上滑下,木块与长木板间的动摩擦因数μ2=0.5,g取10 m/s2,求:(1)木块刚滑上木板时,木块和木板的加速度大小;(2)木板长度;(3)木板在地面上运动的最大位移。深度解析答案全解全析1.AB　因为A做加速运动时,通过B给它的摩擦力产生的加速度,而B对A的最大静摩擦力为Ff=1 N,故A的最大加速度为a=FfmA=1N1kg=1 m/s2;要想让A、B保持相对静止,则A、B的加速度的最大值为1 m/s2,故由牛顿第二定律可得F-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a,解得F=6 N,故F的最大值为6 N,选项A、B正确。2.BD　若两物块仍处于静止状态,通过受力分析可知,题图甲中A、B间存在摩擦力,题图乙中A、B间不存在摩擦力,故A错误;若地面光滑,而题中条件已说明A、B始终相对静止,则A、B两物块具有相同加速度,对甲图有:Ff=mBFmA+mB,对乙图有:Ff'=mAFmA+mB,由于两物块质量关系未知,故B正确;若两物块处于匀速运动状态,通过受力分析可知,题图甲中A、B间存在摩擦力,乙图中A、B间不存在摩擦力,故C错误;结合选项B的分析可知,选项D正确。3.B　物体A和B保持相对静止,则二者的加速度相同,设水平面对B的摩擦力大小为Ff,方向水平向左,由牛顿第二定律得:对A:F1=ma,对B:F2-Ff=ma;联立得Ff=F2-F1,由于F2>F1,故Ff>0,所以水平面对B的摩擦力方向水平向左,故B正确,A、C、D错误。4.C　当水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,此时A、B间的摩擦力刚好达到最大,A、B的加速度相等,隔离B分析,aB=a1=μmg-μ3×2mgm=13μg;当水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动,此时A、B间的摩擦力刚好达到最大,A、B的加速度相等,有:aA=a2=μmgm=μg,可得a1∶a2=1∶3,故选项C正确。5.BC　物块在木板上运动过程中,μmg=ma1,而v-t图像的斜率大小表示加速度大小,故a1=7-32 m/s2=2 m/s2,解得μ=0.2,D错误;对木板受力分析可知μmg=Ma2,a2=2-02 m/s2=1 m/s2,解得M=2m,A错误,B正确;由题图乙可知,2 s时物块和木板分离,0~2 s内,两者的v-t图像与坐标轴围成的面积之差等于木板的长度,故L=12×(7+3)×2 m-12×2×2 m=8 m,C正确。6.B　放上物体后,物体的加速度a1=μg=2 m/s2,小车的加速度a2=F-μmgM=0.5 m/s2;设物体达到与小车共速所用时间为t1,则a1t1=v0+a2t1,解得t1=1 s;此过程中物体的位移x1=12a1t12=1 m;共同速度为v=a1t1=2 m/s;当物体与小车相对静止时,共同加速度为a=FM+m=0.8 m/s2,再运动0.5 s的位移x2=vt'+12at'2=1.1 m,故从物体放上小车开始经1.5 s的时间,物体相对地面的位移为1 m+1.1 m=2.1 m,选项B正确。7.A　放上物块后,长木板受到物块施加的向左的滑动摩擦力和地面向左的滑动摩擦力,在两力的共同作用下减速,物块受到向右的滑动摩擦力作用,做匀加速运动,当两者速度相等后,可能以共同的加速度一起减速,直至速度为零。设物块与木板的质量均为m,物块与木板之间的动摩擦因数为μ1,木板与地面之间的动摩擦因数为μ2。达到相同速度之前木块的加速度大小a1=μ1mg+μ2·2mgm=μ1g+2μ2g;达到相同速度后,两者的加速度大小为a2=μ2·2mg2m=μ2g,则a2