牛顿运动定律板块模型
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一个质量为m的小金属块A。金属块离纸带左端距离为d，
与纸带间动摩擦因数为 。现用力向右将纸带从金属块
下面抽出，设纸带的加速过程极短，可认为一开始抽动
纸带就做匀速运动。求：
（1）金属块刚开始运动时所受的摩擦力大小和方向。
（2）为了能把纸带从金属块下面抽出，纸带的速度v
应满足什么条件？
A
v
d
解： （1）摩擦力大小为： Ff mg 方向与抽纸带的方向相同，向右。
（2）根据牛顿第二定律得到金属块的加速度：
a金 g
金属块的对地位移：
s金
1 2
a金t 2
纸带对地的位移： s纸 vt
为了抽出，位移应满足以下方程
s纸 s金 d
联立以上各式，解得： v 2gd
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
即纸带抽出的速度 v 2gd
021.华南师大附中207—208学年度综合测试(二) 10
10．在光滑的水平面上，放着两块长度相同，质
量分别为M1和M2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，如图所示。开
始时，各物均静止。今在两物块上各作用一水平恒
力F1、F2，当物块与木板分离时，两木板的速度分
别为v1和v2。物块与两木板之间的动摩擦因数相同。
下列说法正确的是
（ BD ）
A．若F1= F2，M1>M2, 则v1>v2 B．若F1= F2，M1< M2, 则v1> v2 C．若F1> F2，M1= M2, 则v1> v2 D．若F1< F2，M1= M2, 则v1> v2
（2）在此过程中，木块与木板各做匀加速运动
木块的位移
S1
1 2
a1t 2
木板的位移
S2
1 2
a2t 2
S2－S1 = L
整理得 t
2ML
2ML
F 2g( M m ) 3g( M m )
016.山东省寿光现代一中07—08学年度第二次考试15
15．质量M=3kg的长木板放在水平光滑的平面上， 在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动，如图 所示，当速度达到1m/s时，将质量m=4kg的物体轻轻 放到木板的右端，已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2， （g=10m/s2）求： （1）物体经多长时间才与木板保持相对静止； （2）物块与木板相对静止后, 物块受到的摩擦力多大?
面上，求v0大小范围。 解：要使上面木板的前端不落在水平面上,即A木板运 动的最大距离小于板长的一半，即A木板的重心到达B 木板的前边缘前就停止,不会发生转动而落到地面。
滑动摩擦力使A木板做减速运动,由牛顿运动定律有
μmg=ma a=μg
由匀变速运动的规律题设要求有
s v02 L
2g 2
即v0 gL
A 37°
B
C
解：（1）人在斜面上受力如图所示,建立图示坐标系,
设人在斜坡上滑下的加速度为a1，由牛顿第二定律有
mg sin θ－Ff 1＝ma1
y
FN1－mg cos θ＝0
Ff1
A
FN1
又 F f 1＝μFN 1
x
mg θ B
C
联立解得 a1 = g（sinθ－μcosθ）
代入数据得 a1 = 2.0 m/s2
牛顿运动定律的应用 板块模型
012.湖北省黄冈中学08届9月模拟考试13
13．如图所示A、B是两块完全相同的长木板，长度
均为L，质量为m，两板间动摩擦因数为μ，将两者边
缘对齐叠放在光滑水平面上，并共同以某一水平速度
v0向前运动，某时刻下面木板碰到水平面上固定的铁 钉立即停止运动，为了使上面木板的前端不落在水平
F
解：（1）放上物体后，物体加速度
a1
m g
m
g
2 m/s2
板的加速度
a2
F
m g
M
1
m/s2
当两物体达速度相等后保持相对静止，故
a1t v a2t ∴ t=1秒 （2）相对静止后，对整体
F ( M m )a 对物体 f ma
f m F 411 6.28 N
Mm
7
017.山东邹平一中07-08高三第一次月考17 17．如图所示，原来静止在水平面上的长纸带上放有
（1）要把长木板从小木块下拉出，拉力F应满足的条
件；
（2）若拉力F = 5μ(m + M)g，求从开始运动到木板
从小木块下拉出经历的时间。
mF M
解：（1）要把M从m下拉出，则m与M之间发生了相 对滑动，
故对m f1 mg ma1
对M F mg ( M m )g Ma2
∵ a2 > a1 F 2( M m )g
60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因
数均为μ = 0.50，斜坡的倾角θ = 37°（sin37° = 0.6，
cos37° = 0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，
整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取
10 m/s2．求：
（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？
（2）若AB的长度为25m, 求BC的长度为多少？
若M1= M2 ， F小则vM大，即若F1< F2，则v1> v2 ， D对
026. 07-08学年度徐州市六县一区摸底考试14
14．（12分）如图所示，在海滨游乐场里有一种滑
沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开
始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行
一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量 m =
（2）人滑到B点时
vB 2a1sAB 10m/s F f2 ma 2
在水平轨道上运动时
a2 =µg =5m/s2
由
v
2 c
v
2 B
2a2 sBC
sBC
vB2 2a2
10m
题目
018.湖南省师大附中07—08学年第一次月考 17 17．如图所示，斜面倾角为37°，重100N的物块A
放在斜面上，若给重物一个沿斜面向下的速度，重物 沿斜面匀速下滑。若要使重物能沿斜面向上移动，至 少给重物施加多大的力，沿什么方向施力？
A
v0
B
014.山东泰安市07年第一轮质量检测12
12．如图所示，质量为M，长度为L的长木板放在
水平桌面上，木板右端放有一质量为m长度可忽略的
小木块，木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦
因数均为μ。开始时木块、木板均静止，某时刻起给
木板施加一大小为F方向水平向右的恒定拉力 ，若最
大静摩擦力等于滑动摩擦力。
解见下页
F1 M1
F2 M2
解：对m，由牛顿第二定律
am
F
mg
m
F m
g
S
d
1 2
a
m
t
2
对M，由牛顿第二定律
mF
aM
m g
M
S
1 2
a
M
t
2
d
1 2
(
a m a M
)t 2
S
M
F
M
vM
d
vM aM t
mg
M
2d
F g mg
m
M
若F1= F2 ， M小则vM大，即若M1< M2, 则v1> v2 ， B对
与纸带间动摩擦因数为 。现用力向右将纸带从金属块
下面抽出，设纸带的加速过程极短，可认为一开始抽动
纸带就做匀速运动。求：
（1）金属块刚开始运动时所受的摩擦力大小和方向。
（2）为了能把纸带从金属块下面抽出，纸带的速度v
应满足什么条件？
A
v
d
解： （1）摩擦力大小为： Ff mg 方向与抽纸带的方向相同，向右。
（2）根据牛顿第二定律得到金属块的加速度：
a金 g
金属块的对地位移：
s金
1 2
a金t 2
纸带对地的位移： s纸 vt
为了抽出，位移应满足以下方程
s纸 s金 d
联立以上各式，解得： v 2gd
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
即纸带抽出的速度 v 2gd
021.华南师大附中207—208学年度综合测试(二) 10
10．在光滑的水平面上，放着两块长度相同，质
量分别为M1和M2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，如图所示。开
始时，各物均静止。今在两物块上各作用一水平恒
力F1、F2，当物块与木板分离时，两木板的速度分
别为v1和v2。物块与两木板之间的动摩擦因数相同。
下列说法正确的是
（ BD ）
A．若F1= F2，M1>M2, 则v1>v2 B．若F1= F2，M1< M2, 则v1> v2 C．若F1> F2，M1= M2, 则v1> v2 D．若F1< F2，M1= M2, 则v1> v2
（2）在此过程中，木块与木板各做匀加速运动
木块的位移
S1
1 2
a1t 2
木板的位移
S2
1 2
a2t 2
S2－S1 = L
整理得 t
2ML
2ML
F 2g( M m ) 3g( M m )
016.山东省寿光现代一中07—08学年度第二次考试15
15．质量M=3kg的长木板放在水平光滑的平面上， 在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动，如图 所示，当速度达到1m/s时，将质量m=4kg的物体轻轻 放到木板的右端，已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2， （g=10m/s2）求： （1）物体经多长时间才与木板保持相对静止； （2）物块与木板相对静止后, 物块受到的摩擦力多大?
面上，求v0大小范围。 解：要使上面木板的前端不落在水平面上,即A木板运 动的最大距离小于板长的一半，即A木板的重心到达B 木板的前边缘前就停止,不会发生转动而落到地面。
滑动摩擦力使A木板做减速运动,由牛顿运动定律有
μmg=ma a=μg
由匀变速运动的规律题设要求有
s v02 L
2g 2
即v0 gL
A 37°
B
C
解：（1）人在斜面上受力如图所示,建立图示坐标系,
设人在斜坡上滑下的加速度为a1，由牛顿第二定律有
mg sin θ－Ff 1＝ma1
y
FN1－mg cos θ＝0
Ff1
A
FN1
又 F f 1＝μFN 1
x
mg θ B
C
联立解得 a1 = g（sinθ－μcosθ）
代入数据得 a1 = 2.0 m/s2
牛顿运动定律的应用 板块模型
012.湖北省黄冈中学08届9月模拟考试13
13．如图所示A、B是两块完全相同的长木板，长度
均为L，质量为m，两板间动摩擦因数为μ，将两者边
缘对齐叠放在光滑水平面上，并共同以某一水平速度
v0向前运动，某时刻下面木板碰到水平面上固定的铁 钉立即停止运动，为了使上面木板的前端不落在水平
F
解：（1）放上物体后，物体加速度
a1
m g
m
g
2 m/s2
板的加速度
a2
F
m g
M
1
m/s2
当两物体达速度相等后保持相对静止，故
a1t v a2t ∴ t=1秒 （2）相对静止后，对整体
F ( M m )a 对物体 f ma
f m F 411 6.28 N
Mm
7
017.山东邹平一中07-08高三第一次月考17 17．如图所示，原来静止在水平面上的长纸带上放有
（1）要把长木板从小木块下拉出，拉力F应满足的条
件；
（2）若拉力F = 5μ(m + M)g，求从开始运动到木板
从小木块下拉出经历的时间。
mF M
解：（1）要把M从m下拉出，则m与M之间发生了相 对滑动，
故对m f1 mg ma1
对M F mg ( M m )g Ma2
∵ a2 > a1 F 2( M m )g
60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因
数均为μ = 0.50，斜坡的倾角θ = 37°（sin37° = 0.6，
cos37° = 0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，
整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取
10 m/s2．求：
（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？
（2）若AB的长度为25m, 求BC的长度为多少？
若M1= M2 ， F小则vM大，即若F1< F2，则v1> v2 ， D对
026. 07-08学年度徐州市六县一区摸底考试14
14．（12分）如图所示，在海滨游乐场里有一种滑
沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开
始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行
一段距离到C点停下来．若人和滑板的总质量 m =
（2）人滑到B点时
vB 2a1sAB 10m/s F f2 ma 2
在水平轨道上运动时
a2 =µg =5m/s2
由
v
2 c
v
2 B
2a2 sBC
sBC
vB2 2a2
10m
题目
018.湖南省师大附中07—08学年第一次月考 17 17．如图所示，斜面倾角为37°，重100N的物块A
放在斜面上，若给重物一个沿斜面向下的速度，重物 沿斜面匀速下滑。若要使重物能沿斜面向上移动，至 少给重物施加多大的力，沿什么方向施力？
A
v0
B
014.山东泰安市07年第一轮质量检测12
12．如图所示，质量为M，长度为L的长木板放在
水平桌面上，木板右端放有一质量为m长度可忽略的
小木块，木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦
因数均为μ。开始时木块、木板均静止，某时刻起给
木板施加一大小为F方向水平向右的恒定拉力 ，若最
大静摩擦力等于滑动摩擦力。
解见下页
F1 M1
F2 M2
解：对m，由牛顿第二定律
am
F
mg
m
F m
g
S
d
1 2
a
m
t
2
对M，由牛顿第二定律
mF
aM
m g
M
S
1 2
a
M
t
2
d
1 2
(
a m a M
)t 2
S
M
F
M
vM
d
vM aM t
mg
M
2d
F g mg
m
M
若F1= F2 ， M小则vM大，即若M1< M2, 则v1> v2 ， B对