高考滑块问题精选.doc

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高考中的滑块问题
1如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为 M和M的木板，在两木板的左
端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作
V1和V2，物体和木板间
用一水平恒力 F、F系统动量守恒，当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度
甘・2:加诞
v=at =
V2 =a2t =
根据动量守恒定律得： mv+Mv=(m+M V共
.0 2 10 /
V共 m/s m/s
共 3
1 2 1 2 对小物块：根据动能定理： fs mV共 mv1
2共2 1
1 2 1 2 对木板：根据动能定理： -f (s • I ) MV共 Mv；
2 代入数据：I — m
3
5
所以木板的长度至少为 L=l +l =_m^ )
3
6•如图所示，一辆 M=8kg,长L=2m的平板小车静止在水平地面上，小车的左端放置一物 块(可视为质点)。已知小车高度h= m。物块的质量 m=1 .0kg，它与小车平板间的动摩擦
因数卩=0 .0。现用F=26 N水平向左的恒力拉小车，经过一段时间后，物块与小车分离。 不计小车与地面间的摩擦。取 g=10m/s2，求：
(1)物块与小车分离前，小车向左运动的最大距离;
答案
:(1
)6 .0m
(2)1 .06 m。
解:
(1) a
1 =
2
=2m/ s
F -
-Jmg
2
a2 ：
=3m/ s
M
v2
a2
3
③
=—
v1
a1
2
⑵当物块落地时，物块与小车右端的水平距离。
①
②
2
2a1
s2
2
2a2
* S -I ►
利用①〜⑥并代入数据解得 S2=6m
⑵ a^^=26m/s2
M 8
t2彳訂％⑧
' ' 2
E =v2t2 a2t2 = ⑨
2
I
S] = v1t2 = ⑩
' 1
S -S| =
，水平地面上一个质量 M=4 .Okg、长度 L=2 ,0m的木板，在 F=8 .0 N的水平拉 力作用下，以vo=。 某时刻将质量 m=1 .0 kg的物块(物块 可视为质点)轻放在木板最右端。
(1)若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间;
(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。(结果保留二位有效数字)
F 7（M m）g a =
M
2
=—
答案：(1)1 .2s(2) s
解(1) F - 'Mg — =
Mg
L =v0t 】at2
2
代入数据得：t -
2
⑵ a1 == 2m /s
共速时 v =玄缶 =vo - a2t1
F」(2m “沟一佃川
接着一起做匀减速直线运动
M
… 2
解得t1 s
3
a] a F - 5 M）
a = a =
--
#
#
直到速度为零，停止运动，―計)
总时间^t1 t2
10
s
3
，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 卩1=，在木
板的左端放置一个质量 n=1kg、大小可以忽略的铁块，
铁块与木板间的动摩擦因数 卩2=，取g=10m/s2,试
求：
(1 )若木板长L=1m在铁块上加一个水平向右的恒力
F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端？
壯 f2/N
6 一
5 一
4 一
3 -
2 一
1 一
.]I I j 1 [ ] [*
0 2 4 6 8 10 12 14 F/N
(2)若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力
F,通过分析和计
算后，请在图中画出铁块受到木板的摩擦力
f2随拉力F大小变化的图像。
(设木板足够长)
#
*1
解析:
1)木块的加速度大小
=4m/s2
铁块的加速度大小
a2
」2mg-T(M m)g
2
=2m/s
设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有
-a1t^-a2t^ L
2 2
解得：t =1s
(2)①当FW卩-(mc+Mg =2N时，A B相对静止且对地静止,
14
F/N
②设F=Fi时，A B恰保持相对静止，此时系统的加速度