练6 滑块木板模型（原卷版+解析版）高考物理压轴题冲刺训练

中小学教育资源及组卷应用平台 2024高考物理压轴题冲刺16练 练6 滑块木板模型 1. （2024安徽阜阳三中期末）如图所示，一倾角、长度为9m的固定斜面，其底端与长木板B上表面等高，原来B静止在粗糙水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与木板B的上表面接触处圆滑，一可视为质点的小滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑，最终A刚好未从木板B上滑下，已知A、B的质量相等，木板B的长度，A与斜面、B上表面间的动摩擦因数均为，B与地面的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2。 （1）求出小滑块A到达斜面底端时的速度大小为v0； （2）通过计算分析当A滑上B的上表面后，B是否仍保持静止。若B仍然静止，求出μ2的最小值；若B滑动，求出的值。 【参考答案】（1）；（2）会发生相对滑动， 【名师解析】 （1）设A物块从斜面下滑过程中加速度大小为，到达底端时速度大小为，由牛顿第二定律和运动学公式得 联立可得 （2）假设A滑上B的上表面后，B仍保持静止，则A在B上减速滑动至停止，有 解得 A会从B上滑下，假设不成立，故当A滑上B的上表面后，B与地面会发生相对滑动；设A滑上B后，再经时间t两者达到共同速度，A、B的加速度大小分别为 根据运动学公式 又 联立解得 2. （2024浙江舟山期末）如图所示，等高的水平平台与之间有一个凹槽，凹槽底面光滑，上有一质量、长度的无动力摆渡车，摆渡车的上表面与左右平台等高。右侧平滑连接一个倾角的足够长斜坡。开始时摆渡车紧靠平台，此时其右端与平台侧壁的距离。摆渡车运动过程中碰到平台侧壁立即变为静止。一质量、可视为质点的滑块从平台的点以初速度向右滑上摆渡车。已知滑块与摆渡车上表面间的动摩擦因数，平台与斜坡均光滑。 （1）求滑块刚滑上摆渡车时，滑块的加速度大小和摆渡车的加速度大小； （2）若滑块的初速度，求滑块沿斜坡上滑的最大距离x； （3）欲使滑块能够到达平台，则滑块的初速度至少多大？ 【参考答案】（1），；（2）；（3） 【名师解析】 （1）滑块在摆渡车上相对滑动过程，由牛顿第二定律得 解得 （2）假设摆渡车一直匀加速至碰到，经历时间为，则 解得 此时摆渡车的速度大小为 此时滑块的速度大小为 此时滑块距离摆渡车右端的距离 解得 因为滑块速度未小于摆渡车速度且滑块还未到达摆渡车右端，所以假设成立；摆渡车到达平台时的速度大小为 解得 滑块在斜面上的滑动过程，由牛顿第二定律得 解得 摆渡车在斜坡上匀减速至0，则 解得 （3）若滑块初速度小于，滑块与摆渡车先达到共速，再一起匀速远动至，则 ① 滑块与摆渡车右端的距离 ② 摆渡车碰壁停止后，滑块继续匀减速，若刚好到达E ③ 由①②③式可得初速度的最小值 3. （2024陕西渭南一模）一种小孩玩的碰撞游戏可看作如下模型。如图所示，左端固定有竖直挡板的薄木板放于水平面上，木板厚度可不计。滑块置于木板的右端，滑块可视为质点。已知滑块质量m1=1.0kg，滑块与木板、滑块与水平面、木板与水平面的动摩擦因数均为μ=0.2；木板长L=1.0m，质量m2=3.0kg，重力加速度取g=10m/s2。现用F=22N的水平拉力作用于木板，在滑块即将与木板左侧挡板碰撞时，撤去拉力F，设滑块与木板的碰撞瞬间完成，且无能量损失。求： （1）撤去拉力F瞬间滑块与木板的速度大小； （2）木板从开始运动直至停止的整个运动过程中位移大小； （3）滑块和木板都停止时，滑块与木板右端的距离。 【参考答案】（1）2m/s ；4m/s ；（2）4.25m；（3）3m 【名师解析】 （1）当力F作用于木板时，根据牛顿第二定律，对滑块有 μm1g=m1a1 解得 a1=2m/s2 对木板有 F－μm1g－μ(m1+m2)g=m2a2 解得 a2=4m/s2 滑块与木板即将碰撞时有 代入数据解得 t=1.0s 此时滑块速度 v1=a1t=2m/s 木板速度 v2=a2t=4m/s 滑块的位移 木板位移 （2）对滑块与木板碰撞过 ... ...