3.牛頓第二定律板塊模型計算題綜合版(簡解)

1、牛頓第二定律板塊模型計算題1 . （10分）如圖，長為L=2mi質(zhì)量m4kg的木板A放在光滑水平面上，質(zhì)量 mB= 1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）位 于A的中點，水平力 F作用于A.AB間的動摩擦因素 科=0.2（AB間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2）。求: （1）為使AB保持相對靜止，F(xiàn)不能超過多大？（2）若拉力F= 12N,物塊B從A板左端滑落時木板 A的速度為多大?2 . （12分）圖所示，在光滑的水平地面上有一個長為L,質(zhì)量為M =4Kg的木板A,在木板的左端有一個質(zhì)量為m=2Kg的小物體B, A、B之間的動摩擦因數(shù)為 »=。2,當(dāng)對B施加水平向右的力 F作用時（

2、設(shè)A、B間的最大 靜摩擦力大小與滑動摩擦力大小相等），（1）若F =5N，則a、B加速度分別為多大？氏（2）若F =10N ,則a、B加速度分別為多大？（3）在（2）的條件下，若力 F作用時間t=3s , B剛好到達(dá)木板 A的右端，則木板長 L應(yīng)為多少？3 .如圖所示，靜止在光滑水平面的木板B的質(zhì)量M =2.0kg、長度L=2.0m.鐵塊A靜止于木板的右端，其質(zhì)量m =1.0kg,與木板間的動摩擦因數(shù)0 =02 ,并可看作質(zhì)點?，F(xiàn)給木板B施加一個水平向右的恒定拉力F =8.0N ,使木板從鐵塊下方抽出，試求：（取g=10m/s2）（1）抽出木板所用的時間；（2）抽出木板時，鐵塊和木板的速度大小

3、各為多少?牛頓第二定律板塊模型計算題第11頁4 .如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=1.6m,質(zhì)量為M=3kg的木板，一個質(zhì)量為 m=1kg的小物塊放在木板的最右端，m與M之間的動摩擦因數(shù)為=0.1 ,現(xiàn)對木板施加一個水平向右的拉力F。(小物塊可看作質(zhì)點，g=10m/s2)(1)施加F后，要想把木板從物體 m的下方抽出來，求力F的大小應(yīng)滿足的條件； (2)如果所施力F=10 N,為了把木板從物體的下方抽出來，此力 F的作用時間不得 小于多少？5 . (16分) 質(zhì)量為m= 1.0 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量為M= 3.0 kg的長木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)

4、為科=0.2,木板長L=1.0 m.開始時兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對木板施加水平向右的恒力F= 12 N,如圖所示，經(jīng)一段時間后撤去F。為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒力F作用的最長時間(g 取 10 m/s2 )。M向右運動.如圖所示，當(dāng)速度達(dá) 科=0 . 2,物塊可視為質(zhì)777/77777777777777777777777777777777777777771. L6 .質(zhì)量，M=3kg的長木板放在光滑的水平面t在水平悄力F=11N作用下由靜止開始到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時，物塊和

5、木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大?。縰 0=2m/s7. 如圖所示，質(zhì)量 m1=0.5kg的長木板在水平恒力 F=6N的作用下在光滑的水平面上運動，當(dāng)木板速度為 時，在木板右端無初速輕放一質(zhì)量為m2=1.5kg的小木塊，此時木板距前方障礙物的距離s=4.5m,已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)=0.4 ,在木板撞到障礙物前木塊未滑離木板，g取10m/s2。(1)木塊運動多長時間與木板達(dá)到相對靜止;(2)求木板撞到障礙物時木塊的速度。AB邊重合，如圖。已知盤與a將桌布抽離桌面，加速8. (13分)一小圓盤靜止在桌布上，位

6、于一方桌的水平面的中央。桌布的一邊與桌的桌布間的動摩擦因數(shù)為1 ,盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為科2?，F(xiàn)突然以恒定的加速度度的方向是水平的且垂直于 AB邊。求(1)圓盤在桌布上和在桌面上運動的加速度大小a1和a2(2)若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？(以 g表示重力加速度)9. 一小圓盤靜止在一長為 L的薄滑板上，且位于滑板的中央，滑板放在水平地面上，如圖所示。已知盤與滑板間的動摩擦因數(shù)為 科1 ,盤與地面間的動摩擦因數(shù)為科2。現(xiàn)突然以恒定的加速度 a （a科1 g ）,使滑板沿水平地面運動，加速度的方向是水平的且向右。若水平地面足夠大，則小圓盤從開始運動到最后停止共走了多遠(yuǎn)？（

7、以表示重力加速度）參考答案1. (1)F =10N , v=5m/sc_52aA1 aB1 m / S222. (1) A1 B1 6 aA2=1m/saB2=3m/S(3)L=9m3. (1) 2s; (2)4m/s 6m/s4. (1) F>(M+m) am = 4N (2) t=0.8s5. 1 s6. (1) 2m/s2; 1m/s2 (2) 0.5m； (3) 6.29N7. (1) 0.5s ; (2) 5m/s8. (1)桌布上 a1 一 "1g ;桌面上 a2 "2g ; a>( 1t 1+2 r 2) 1g/(12_ _ , , 耳gL ,H2

8、gLS =S s =1g1 g9.2(a - g) 2-，(a -'ig)10 .如圖所示，在冰面上將質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點以初速度V0推出，滑塊與冰面的動摩擦因數(shù)為=0.1,滑塊滑行L=18m后到達(dá)B點時速度為vi=8m/s?，F(xiàn)將其間的一段 CD用鐵刷劃擦，使該段的動摩擦因數(shù)變?yōu)?R =0.45,再使滑塊從 A以 門 t網(wǎng)vo初速度推出后，到達(dá) B點的速度為V2=6m/s。g取10m/s2, .COB求：(1)初速度V0的大?。?2)CD段的長度l ;(3)若AB間用鐵刷劃擦的 CD段的長度不變，要使滑塊從A到B的運動時間最長，問鐵刷劃擦的CD段位于何位置？并求滑塊滑行的最長時間

9、。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)11 .如圖所示，以水平地面建立 x軸，有一個質(zhì)量為 m=1kg的木塊(視為質(zhì)點)放在質(zhì)量為 M =2kg的長木板上, 木板長L =11.5m。已知木板與地面的動摩擦因數(shù)為 N1 =0.1 , m與M之間的摩擦因素 2 = 0.9 (設(shè)最大靜摩擦力 等于滑動摩擦力)。m與M保持相對靜止且共同向右運動，已知木板的左端A點經(jīng)過坐標(biāo)原點 O時的速度為v°=10m/s,在坐標(biāo)為=21m處有一擋板P ,木板與擋板P瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回， 而木塊在此瞬間速率不變，若碰后立刻撤去擋板P , g取10m/s2,求：(1)木板碰擋板P前瞬間的速度v1為多少？(2)木

10、板最終停止運動時其左端 A的位置坐標(biāo)?A和B分別以2v0和V0的水平初速度從12 .如圖所示，一足夠長的平直木板 C靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有兩小物塊 長木板C兩端滑上長木板。已知物塊A、B與長木板C間的動摩擦因數(shù)均為 A B、C三者質(zhì)量相等，重力加速度為 g。求：(1) A、B剛滑上C時，A B、C的加速度大?。?2)物塊B相對于木板C靜止時，A的速度大?。?3)物塊A B開始滑上C到A B都靜止在C上為止，經(jīng)歷的時間以及13 .如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M = 2kg ,長L = 0.84m的長木板C;離板左端S = 0.12m處靜止放置質(zhì)量mA =1kg的小物塊 A A與C間的動摩

11、擦因數(shù) 科=0.4 ,在板右端靜止放置質(zhì)量g = 1kg的小物塊B, B與C間的摩擦忽略不計.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A B均可視為質(zhì)點，g = 10m/s2.現(xiàn)在木板上加一水平向右的外力F,問：(1)當(dāng)F = 9N時，小物塊 A B、C的加速度分別為多大？怖,(2)要使A與B碰撞之前，A的運動時間最短，則 F至少應(yīng)為多大，二£一二“一“并求出最短時間。(3)若在A與B剛發(fā)生彈性碰撞時撤去外力F,且A最終能滑出C,則F的取值范圍是多少？14 .如圖所示，質(zhì)量 m=1kg的小物塊放在一質(zhì)量為 M=4kg的足夠長的木板右端，物塊與木板間的摩擦因數(shù)科=0.2 ,木板與水平面間的摩擦不

12、ato物塊用勁度系數(shù)k=25N/m的彈簧拴住，彈簧的另一端固定(與木板不粘連)。開始時整個裝置靜止，彈簧處于原長狀態(tài)。現(xiàn)對木板施以 F=12N的水平向右恒力，(最大靜摩擦力可認(rèn)為等滑動摩擦力，g=10m/s2)。已知彈簧的彈性勢能E _1k2,式中x為彈簧的伸長量或壓縮量。求:E p _ KX(1)開始施力的瞬間物塊與木板的加速度各多大;(2)物塊達(dá)到的最大速度。15 .如圖所示，質(zhì)量 昨10 kg、上表面光滑、下表面粗糙的足夠長木板在F=50 N的水平拉力作用下，以初速度V0=5 m/s沿水平地面向右做勻速直線運動?，F(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們的質(zhì)量均為m= 0.5 kg ,將一鐵塊無初速地放在

13、木板的最右端，當(dāng)木板運動了L=2m時，又無初速地在木板的最右端放上第2塊鐵塊，以后只要木板運動了L,就在木板的最右端無初速放一鐵塊，g取10 m/s2。求：(1)木板下表面與水平面間的動摩擦因數(shù)科。用(2)第1塊鐵塊放上后，木板的加速度的大小。(3)第4塊鐵塊放上的瞬間，木板的速度大小。(答案可帶根號)y療養(yǎng)16 . (18分)光滑水平面上有一質(zhì)量為M=2 kg的足夠長的木板，木板上最有右端有一大小可忽略、質(zhì)量為 m=3kg的物塊，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)卜=0.4,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。開始時物塊和木板都靜止，距木板左端L=2. 4m處有一固定在水平面上的豎直彈性擋板P。現(xiàn)對物塊施加

14、一水平向左外力 F= 6N,若木板與擋板P發(fā)生撞擊時間極短，并且撞 擊時無動能損失，物塊始終未能與擋板相撞，求：(1)木板第一次撞擊擋板 P時的速度v為多少？(2)木板從第一次撞擊擋板P到運動至右端最遠(yuǎn)處所需的時間t1及此時物塊距木板右端的距離X為多少？(3)P撞擊前物塊和木板都已相X為多少？木板與擋板 P會發(fā)生多次撞擊直至靜止，而物塊一直向左運動。每次木板與擋板對靜止，最后木板靜止于擋板P處，求木板與物塊都靜止時物塊距木板最右端的距離m= 1kg,長l=1m。它們與地面間的動Mk 2.5kg的小鉛塊(視為質(zhì)點)，7f/777777777777777777777777777777T17 . 5個相同的木塊緊挨著靜止放在地面上，如圖所示。每塊木塊的質(zhì)量為摩擦因數(shù)1=0.1 ,木塊與地面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)有一質(zhì)量為以v0=4m/s的初速度向右滑上左邊第一木塊的左端，它與木塊的動摩擦因數(shù)科2= 0.2。小鉛塊剛滑到第四塊木塊時，木塊開始運動，求：(1)鉛塊剛滑到第四塊木塊時的速度。(2)通過計算說明為什么小鉛塊滑到第四塊木塊時，木塊才開始運動。(3)小鉛塊停止運動后，離第一塊木塊的左端多遠(yuǎn)？10. (1) 10m/s； (2) 4日(3) 2.44s11. (1) 9m/s(2)1.4m12. (1) Ng ; Ng ; 0; (2) V0 (3)