【备考2022】高考物理一轮专题冲刺复习 117-1 受外力的板块问题 专项真题训练(含解析)

中小学教育资源及组卷应用平台 英杰物理—大庆课程研究与辅导中心 模块一 力与运动 习题编号：117-1 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．（2011?新课标）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2．下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（　　） A． B． C． D． 【分析】当水平拉力F较小时，木板和木块保持相对静止一起向右做匀加速直线运动，运用整体法求解出加速度。当木块和木板发生相对滑动时，隔离分析得出两者的加速度大小，从而得出正确的图线。 【解答】解：当F较小时，木块和木板一起做匀加速直线运动，加速度 a＝＝，则知a∝t； 当拉力达到一定程度后，木块和木板之间发生相对滑动， 对木板m1，所受的滑动摩擦力恒定，加速度恒定，即a1＝； 对木块m2，加速度为 a2＝＝﹣μg 由于＜，可知a2图线后一段斜率大于前一段的斜率，由数学知识知，故A正确。 故选：A。 【点评】本题首先要分两个相对静止和相对运动两种状态分析，其次采用整体法和隔离法研究得到加速度与时间的关系式，再选择图象，是经常采用的思路。 2．（2021?辽宁模拟）如图所示，一足够长、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μ1＝0.1，一个质量m＝1kg、大小可以忽略的铁块放在木板的右端，铁块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.4，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取g＝10m/s2.若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，则下列说法正确的是（　　） A．铁块与木板之间摩擦力的最大值为2N B．木板与地面之间摩擦力的最大值为4N C．当F≤6N时，M、m相对静止 D．当F＞6N时，铁块受到的摩擦力大小为2N 【分析】A、根据题意，利用滑动摩擦力求出铁块与木板之间摩擦力的最大值； B、根据题意，利用滑动摩擦力求出木板与地面之间摩擦力的最大值； C、分析F大小变化时木板和铁块的运动情况，进而分析出选项； D、根据牛顿第二定律，利用整体分析得出铁块受到的摩擦力大小。 【解答】解：A、由题意，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，故铁块与木板之间摩擦力的最大值为f2max＝μ2mg＝0.4×1×10N＝4N，故A错误； B、由题意，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，故木板与地面间的摩擦力的最大值为f1max＝μ1（M+m）g＝0.1×2×10N＝2N，故B错误； C、当F≤2N时，木板和铁块相对地面静止，有f＝F； 当F＞2N且木板和铁块一起相对地面加速运动时，设此时系统的加速度最大值为am，根据牛顿第二定律，对整体有F﹣μ1（M+m）g＝（M+m）am，对铁块有F﹣f2max＝mam，可得F＝6N； 从此关系式可以看出，当2N＜F≤6N时，M、m相对静止，故C正确； D、根据牛顿第二定律，对整体有F﹣μ1（mg+Mg）＝（m+M）a，对铁块有F﹣f＝ma，即，当F＞6N时，铁块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为4N，故D错误。 故选：C。 【点评】在分析连接体问题时，要注意选取合适的研究对象，在处理时，要注意整体法和隔离法的应用。 3．（2021?八模拟）如图所示，长为l＝1m、质量为M＝1kg的长木板放在光滑的水平台面上，质量为m＝0.5kg的物块放在上表面水平的长木板左端，在平台右侧边缘固定一光滑定滑轮，绕过定滑轮的细线一端系在物块上，连接物块的细线保持水平，用大小为F＝5N的拉力向下一直拉细线，使物块向右做加速运动，已知物块与长木板间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，长木板右端离定滑轮距离足够大，平台离地面足够高，则物块在长木板上运动时的加速度大小和运动的时间分别为（　　） A．1m/s2，s B．1m/s2，s C．8m/s2，s D．8m/s2，s 【分析 ... ...