牛顿运动定律在滑板-滑块问题中的应用.docx

牛顿运动定律在滑板-滑块问题中的应用高考IMf：难舄程度，会（201S四川向允岛中）长为1.5m的长木板B岸止放在水平冰面上.小物块.4以某一初速僮从木板B的左端冲上长木板以直到A、8的逑度达到相同，此时A、8的速度为0.4mg然后A、8又一起在水平冰面上滑行了80cm,若小物块A可视为质点，它与长木板8的质状相同，A、8间的动摩擦因数川=0.25,求：（取S=IOnVSr）<1）木板与沐面的动摩擦因数.（2）小物块相时长木板滑行的即离，<3）为了保证小物块不从木桢的右端滑落，小物块滑上长木板时的初速度应满足什么条件.0X1（I）0.10（2）0.96m<3>3.0WS【试IMi析】（I）A、一起运动时,冰面对它的滑动学擦力,做匀发速运动.板途度“=心孕区=Mg2mJ1.a=1.=I11Vs2;2s黑得木板与冰面的动摩掇因数处=0.10（2）小物块A在长木板上变木坂时它的滑动摩擦力，做分诚速运动，加速度qMg=2.5m/小物块4在木板上滑动时，木板B交小物块A的汾动母捺力和冰面的滑动摩擦力，做匀加速运动，有冏长一必（2Mgrm2小将加速为%=0,50W$2设小物块冲上木板时的初速度为也，拄时刈，后48的逑度相冏为、，由黄木版的运动得"=解得滑疔时冏，=1.=O8$小物块冲上木板的初it度VH)=I'+q，=2Am小拘块A在M木板B上滑动的距患为AS=S1.-S2=Ii52a2t2=0.96m22(3)小物块A的初速度越大,它在长木板B上滑动的距离越大，当滑动距再达列木板8的最右端时，两者的逢史相等(设为/),这种情况下人的初建度为保证不从木场上滑落的匾大初it度.设为“>%一/卬/=«,r由上三或芈得.为了保汪小物块不从木板的右埔滑落，小物块冲上长木板的初建度不大于我大初速度v0=#(4+/"=3.011Vsxkw【知纲补给】:S2："确定带块一木板模型对滑块、木板分别受力分析×x山牛领笫1定律确定相同时间内的位移关系,列式求解判断、结於有临界述旷J没，速等速相块板离设相加也滑木分假度后度等由体求统速整法系加度而隔由法求滑块与木板间摩一擦力F；及出大静摩减力分别列式()¾t判断是否存在速度相等的鹏界点”都如图所示，顽为MEkg的木板放置在光滑的水平面上，其左端放词.希顷M为m=2kg的滑块(视作顺点)，某时刻起I可时给：者施以反向的力，如图，已知Q=6N,F2=3N,适时抵去两力，使得域终滑块刚好可到达木板右端,且二好PI时停止运动,已知力B在n=2S时螺去,板长为s=45m.K=IOm求:< 1）力A的作用时间，I：< 2）二者之间的动磨擦因数：< 3）/2=2s时滑块m的速度大小VA1.吏J（20IX福建泉州,中）如图所示，质玳为M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F=5N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车以右端轻轻地放上一个大小不计的旭崎为阳=2kg的小物块，物块与小车的动摩擦因素是0.2,小车足够长，求从小物块放上小车经过15m,小物块相对于地的位移是多少？=IOm2）TJnntIInnnJJnJnThiJnnn1.njTi#如图（八）所示，在足终长的光滑水平面上,放置一长为1.=Im、质量为孙=05kg的木板A,一质量为112=1kg的小物体B以初速度H1.滑上A的上表面的同时对A施加一个水平向右的力F,A与8之间的动库擦因数为=O2R=10m:小物体8在八上运动的路程S与尸力的关系如图（b）所示.求：用、凡、卷如图所示，光滑水平面上岸止放着氏1.=20m.施辰M=3.0kg的木板,一个质限”尸1.0kg的小物体放在忌木板右端上0.4Om处,，”与M之间的动摩擦因数=S1.O,现对木板脩加水平向右的拉力F=K）N,为使木板能从物体下方被抽出.此拉力作用不得少于多少时间？（2018而中押题）如图所示,水平面上固定一W!角为37。的足够长斜面，有一质量M=Ikg的木板以恰=3m/$的速度沿斜面匀速下滑，现将质状,"R5kg的小木块(可视为质点轻轻地放到木板中央，垃后木块刚好没彳I从木板上滑出来.已知木块与木板间的动摩擦因数川=C5,取sin370=().6COS37。=Oa理力加速度g=IOnvJ<1)证明木块与木板组成的系统动量守恒,并求两者最终的共同速发V的大小:<2)求木板的长度K(3)求从木块放到木板上到两者相对铮止过程系统产生的总独ht<?.【参考答案】(1)n-1.s(2)X/-0.1(3)v-1.ms(1)以向右为正，时至体的筌个这程，曲动量文理学Fin-Fift-O代入被珏律=1.s(2)在nBt沏内，对冽，Fr-maF-mg-ntam,代入款据可得<-2ms2W-&汁内的位移大小S1.：Ont1.2代入我珏律SI=Im阿理在C时间内.对/有Fi-Umg=Mct.M代人数据得“*0.25m/JM在I2时间内的位移大小0=“M/2?2代人数据得S1.=Im矣个过程中，系烧的机械能未增加，由功危关系得Ais+Fzr*""Ws=代入钛据得“=0.1(3)在r；=2s内.，”先加速后城,途.城去I后.的加it度大小为03=1=/<?=1mm所以m在r2=2S时的速度上=<imh-aa(z-h)代人数据得匕，=i11s经般放上小扬疾后的一反时历内.由于刑心M的2支不同(v.>v.>枚小物块为时车向左运动，殳到向右的摩擦力Frmg,加迫度为a.g-2ms:.小李受到向左的擎攀力，共加遑更为(F-mg)1.,¾-_Vfi-zms当小扬块彩小夺2炭”等计，两者将保持错若势止诙这般运动St间为n则=H+<¾U:r=().8s小物，夬运动住秒为：M二;卬；0.64m0.8S后小物浆和小车以共同的加速度和相同初建反运动.时间为2=07s.加速度G=0.5m,'s2M+，小物块运动(I移为S2="+：勺片=1.24m小物块总位移为：S=SI+n=1.88in也1.=411Vs(2)F1.=3NFEN(I)由图象可看出当尸1N时，。物体在A板上的陪杈始终等于板长1.当尸=IN时,刚好不从A板右端掉下,此后A和8一起相计辞止并加速运动,学科%网设4物体的加速度为6,A圾的加逢度为“I,分别由牛顿第二定律：/”送=22户+I1.a1.设8运动的位移为m,4运动的住移为si,烧过，时间两者速度均为根据运动学公式:$产,向v=¾F虐8在八上橘对A向右运动的路S=S1.a联立(2：解仔：户二V-I十力将尸=IN.v=1.m代入，解丹：n>=4m/s(2)极弼式分析可知.当INWFWA时,随着产力增大.S成小.当F=FI时.出现S突变,说明此计4/?在达到共同速度后，恰好再次发生相对运动，B将会从八板左访胖下。对A、8恰好发生相对运动时，8的加速度为S,第1Jf体加速度也为6,由华赖第二定律：F1.=("“+bk©联立<§)磬得斛得A=3NvO(3)此时8在八上运动的路径为S产市K=jm当F加明物体8在A板上的路径为8相对A向右运动的跆代的两倍。故当代人时.符户().新代入或解得：F2=9N.=0.X()政坛力作用时同轰少为八，抽出用的总时同为AE跛勺加3克我运动，/先歙勺加速史娱运勃，后傲勺戒遑交然运动，则m的加遑度大小6=1=4gff1.t拄尸时M的加遑度大小G=源拄尸后M的加邃更大小G=(，:审*<(？-1.)-<(f-fj)1-g乌广dwZi£冏？t叨好出，E,;由上两式可得：h-0.80t(I)2ms<2)0.6m(3)5.1J(I)设木板与斜面间的动摩擦因数为2,财有¾sin370=ccos370解得/0=0.75当木块放到木板上后,整体沿斜面方向所使的合外力F=(M+Mgsin37°7d,W+mcos370=0木块与木贩系统所受合外力为本，动量守怛由动爱守也定律有i=(+m)v解得v=2m(2)木块放到木板上后所交木板时它的滑动厚爆力方向向下，由牛帧第二定律，可样其加速或“=;?Sin370+“国CoS37°=10m，'s'从木块放对木板上到两者相对外止所用的时间尸'=0.2s01此过程中木块的位移用±f-0.2m木板的位移足昔fit-0.5m所以木版的长受Z=2(X2i)=0.6m(3)从木块放,木版上则再者和对静止过程中木块与木版同五公祭产生的热量0=4ImgCoS37p=0.6J木板与舒面阿因屋擅产生的热量22="XW+，n)gcos37X2=4,5J所以该过把系统产生的总热量Q=QI+Q产5J