高中物理 木板滑块专题讲课教案

高中物理·木板滑块专题

1.如图所示，在光滑的水平地面上停放着小车B，车上左端放有一小滑块，m A=1kg，m B=4kg，

A、B间的动摩擦因数m=0.2，小车长l=2m，现用F=14N的水平拉力向左拉动小车，求3s

末小车的速度。(g=10m/s2)

Answer:9.5m/s

2.如图所示，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m1=0.1，

在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数

m2=0.4，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，经过多长的时间铁块运动到木

板的右端？

(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右的力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）

Answer:(1)1s (2)

3.如图所示，小木块质量m=1kg，长木板质量M=10kg，木板与地面以及木块间的动摩擦

因数m=0.5，当木板从静止开始受水平向右的恒力F=90N作用时，木块以初速v0=4m/s向左滑上木板的右侧，则为使木块不滑离木板，木板的长度l至少要多长？(g=10m/s2)

Answer:4m

4.如图所示，倾角a =37°的固定斜面上放一块质量M=1kg，长度L=3m的不计厚度的薄平板

AB，平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7m。在平板的上端A处放置一质量m=0.6kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放。假设平板与斜面间的动摩擦因数m=0.5。求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是多少？(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)

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Answer:)1s 1.65s

5.如图所示，质量m=5kg的长木板放在水平地面上，在木板的最右端放置一个质量也为m=5kg

的物块A，木板与地面间的动摩擦因数m1=0.3，物块与木板间的动摩擦因数m2=0.2。现用一水平力F=60N作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，经过t=1s，撤去拉力。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(g=10m/s2)求：

(1)撤去拉力时，木板的速度大小；

(2)要使物块不从木板上掉下，木板的长度至少为多少；

(3)在满足(2)的条件下，物块最终将停在距板右端多远处。

Answer:(1)4m/s

(2)1.2m

(3)0.48m

6.如图所示，在粗糙水平面上依次放有两块质量分别为m1=15kg、m2=10kg的平板A、B，长

度均为L=2m，一个质量为m3=20kg的小滑块C以v0=6m/s的水平初速度滑上平板A的上表面。A与地面间的动摩擦因数m1=0.3，B与地面间的动摩擦因数m2=0.2，滑块C与平板A、B 间的动摩擦因数相同，设为m3。(设最大静摩擦力与相对应的滑动摩擦力大小相等，g=10m/s2)

(1)小滑块C滑上平板A时，平板均不动，而滑上平板B时，平板B开始滑动，求m3应满足

的条件；

(2)若m3=0.5，求滑块C从滑上平板A开始到最终相对地面静止时，运动的时间。

Answer:(1)0.3≤m≤0.625

(2)26/15s

7.如图所示，质量M =4kg的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点固定着一根轻质

弹簧，弹簧自由端在C点，C到木板左端的距离L=0.5m，质量m=1kg的小木块(可视为质点)静止在木板的左端，其与木板间的动摩擦因数m=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端B 所对应的木板上表面光滑，现木板AB受到水平向左F=14N的恒力，作用时间t后撤去F，恒力F撤去时小木块恰好到达弹簧的自由端C处。(假设小木块与木板间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g=10m/s2)求：

(1)水平恒力F作用的时间；

(2)木块压缩弹簧的最大弹性势能。

Answer:(1)1s

(2)0.4J

8.如图所示，P是固定的竖直挡板，A是置于光滑水平面上的平板小车(小车表面略低于挡板

下端)，B是放在小车最左端表面上的一个可视为质点的小物块。开始时，物块随小车一起以相同的水平速度向左运动，接着物块与挡板发生了第一次碰撞，碰后物块相对于静止时的位置离小车最左端的距离等于车长的3/4，此后物块又与挡板发生了多次碰撞，最后物块恰未从小车上滑落。若物块与小车表面间的动摩擦因数为定值，物块与挡板发生碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短，试确定小车与物块的质量关系。

Answer:M=3m

9.如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A，车板总长为L。车上有两个小滑块B和

C(都可视为质点)，B与车板之间的动摩擦因数为m，而C与车板之间的动摩擦因数为2m，开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度相向滑行。经过一段时间，

C、A的速度达到相等，此时C和B恰好发生碰撞。已知C和B发生碰撞时两者的速度立

刻互换，A、B、C三者的质量相等，重力加速度为g。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。

(1)求C和B开始滑行时的初速度v0的大小；

(2)已知滑块C最后没有脱离车板，求滑块C最后与车达到相对静止时处于车板上的位置。

v=

Answer:(1)

(2)C最后停在车板最右端

10.如图所示，质量M =4kg的木板静止放在足够大的水平地面上，木板与地面之间的动摩擦因

数为m=0.01，板上最左端停放着质量为m=1kg可视为质点的电动小车，车与木板的挡板相距L=5m，车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动，经时间t=2s，车与挡板相撞，碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断，车与挡板粘合在一起，求碰后木板在水平地上滑动的距离。

Answer:0.2m