物理必修 第一册5 牛顿运动定律的应用优秀第4课时课后测评

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第5节.牛顿运动定律的应用第4课时 板块模型同步练习
1．如图所示，将一质量为3m的长木板静止放在水平地面上，另一质量为m的木块以水平初速度v0滑上长木板，若木块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为μ，则在木块与长木板相对静止之前，长木板受地面的摩擦力大小为(　　)  A．4μmg   B．3μmg   C．2μmg   D．μmg 2.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳的最大拉力为(    )A.   B.   C.    D. 3．如图甲所示，光滑水平面上停着一辆表面粗糙质量为M的平板车，，与平板车上表面等高的光滑平台上有一质量为m的滑块以水平初速度v0向着平板车滑来，从滑块刚滑上平板车开始计时，之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示，t0是滑块在车上运动的时间，以下说法正确的是(　)A．滑块与平板车的质量之比m∶M＝1∶2B．滑块与平板车的质量之比m∶M＝2∶1C．滑块与平板车表面间的动摩擦因数为D．平板车上表面的长度为v0t0  4．（多选）如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a-F图像，已知g取10m/s2，则（　）A．滑块A的质量为4kg B．木板B的质量为1kgC．当F=10N时木板B加速度为4m/s2 D．滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1 5．(多选)如图1所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为2kg，现在滑块上施加一个F＝0.5t（N）的变力作用，从t＝0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图2所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）A．滑块与木板间的动摩擦因数为0.4 B．木板与水平地面间的动摩擦因数为0.4 C．图2中，t2＝15s D．木板的最大加速度为2m/s2 6．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施加一水平拉力F，则B的加速度最大是多少？      7.质量为2 kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过1 s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的v­t图像如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)A与B上表面之间的动摩擦因数μ1。(2)B与水平面间的动摩擦因数μ2。(3)A的质量。          8.如图所示，一木箱静止在长平板车上，某时刻平板车以a＝2.5 m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动，当速度达到v＝9 m/s时改做匀速直线运动，已知木箱与平板车之间的动摩擦因数μ＝0.225，箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(g取10 m/s2)。求：(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小；(2)木箱做加速运动的时间和位移的大小；(3)要使木箱不从平板车上滑落，木箱开始时距平板车右端的最小距离。       9．如图所示，长L=4.0m、质量mA=2.0kg的木板A静止在光滑水平面上，对木板施加大小F=4.0N、方向向右的水平拉力，同时在木板上某位置放一初速度v0=3.0m/s、方向水平向右的小物块B，物块B的质量mB=1.0kg，在运动过程中物块B刚好未从木板A右端滑落。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.20，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：（1）物块B刚放上木板A时，木板A、物块B的加速度大小aA、aB；（2）物块B刚放上木板时离木板A右端的距离x；    
第5节.牛顿运动定律的应用第4课时 板块模型参考答案1.D   2. C   3.C   4.BC    5.AD   6.ABC6.解析：A对B的滑动摩擦力为2 μmg，地面对B的滑动摩擦力为μmg，据牛顿第二定律知：2 μmg-μmg=mg，解得加速度a=μg，此为B的最大加速度。7.解析：(1)由题图乙可知，A在0～1 s内的加速度a1＝＝－2 m/s2，对A由牛顿第二定律得，－μ1mg＝ma1，解得μ1＝0.2。(2)由题图乙知，A和B在1～3 s内的加速度a3＝＝－1 m/s2，对A、B由牛顿第二定律得：－μ2(M＋m)g＝(M＋m)a3，解得μ2＝0.1。(3)由题图乙可知B在0～1 s内的加速度a2＝＝2 m/s2。对B由牛顿第二定律得，μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2，代入数据解得m＝6 kg。 8.解析:(1)设木箱的最大加速度为a′，根据牛顿第二定律得μmg＝ma′解得a′＝2.25 m/s2<2.5 m/s2,则木箱与平板车存在相对运动，所以车在加速过程中木箱的加速度为2.25 m/s2。(2)设木箱的加速时间为t1，加速位移为x1，t1＝＝4 s，x1＝＝18 m。(3)设平板车做匀加速直线运动的时间为t2，则t2＝＝3.6 s达共同速度时平板车的位移为x2，则x2＝＋v(t1－t2)＝19.8 m要使木箱不从平板车上滑落，木箱距平板车末端的最小距离满足Δx＝x2－x1＝1.8 m。9．解析：（1）根据牛顿第二定律，对木板A有F+μmBg=mAaA代入数据解得aA=3m/s2根据牛顿第二定律，对物块B有μmBg=mBaB代入数据解得aB=2m/s2（2）设经过时间t1物块B刚好未从木板A右端滑落，此时A、B有共同速度v1，则有v1=v0-aBt1=aAt1代入数据解得t1=0.6s根据运动学公式和题意得x=v0t-aB-aA代入数据解得x=0.9m