哈九中高一物理牛二 板块模型

1、如下图所示，质量为M=10kg、长度为L=1m、上表面光滑的长木板在水平恒力F=50N的作用下，以速度v0=5.5ms沿水平地面向右做匀速直线运动。现有足够多的小铁块（看作质点），它们的质量均为m=1kg，将第一个铁块无初速度地放在木板的最右端，当第一个铁块离开木板的同时，又在木板最右端无初速度放上第二个铁块，只要前一个铁块刚离开木板，就接着无初速度放上另一个铁块，（g=10m/s）

2

求：（1）木板与地面间的动摩擦因数.

（2）最终第几个铁块能留在木板上，留在木板上的铁块离木板最右端多远？

2、物体A的质量m1=1kg，静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2=0.5kg、长L=1m，某时刻A以v0=4m/s的初速度滑下木板B的上表面，为使A不至于从B上滑落，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F，若A与B之间的动摩擦因数μ=0.2，试求拉力F应满足的条件。（忽略物体A的大小）

3、如图，平板车B的质量M=4kg，车上物体A的质量m=1kg，它们之间的动摩擦因数μ=0.4，最大静摩擦力Ff0=5N。小车从静止开始,在拉力F作用下，沿光滑水平面匀加速运动。问：

（1）当F=15N时，A与B之间摩擦力多大?

（2）当F=26N时，A与B之间摩擦力又是多大?此时A与B的加速度分别是多少

?

4

、如下图所示，长

，质量

的木板静止放在水平面上，质量

，木板与地面间的动摩擦因数 的小物块（可视为质点）

。现对木板施加一水

放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数

平向右的拉力

，取，求：

（1

）使物块不掉下去的最大拉力（物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。

（2

）如果拉力恒定不变，小物块所能获得的最大动能。

参考答案

一、计算题

1、（1）木板在拉力F

作用下做匀速直线运动，由平衡条件得

解得

（2）当将小铁块放到木板上后，木板将做匀减速直线运动，设加速度为a

，由牛顿运动定律得

，解得

ms 2

设板减速到零时位移为s，则

，解得m

由于每运动L=1m

，释放一个小铁块，共释放且n取整数n=31

2

、 ①

② 不滑落的临界条件为到右端

有共同速度，则

③

且

④

由③④可得： 代入②得：

F=1N

当F较大时，要考虑A必须能相对于B静止，则有

⑤

⑥

由⑤⑥得：F=3N

∴F应满足

3、设AB能一起运动的最大加速度为am

，则

，拉力F

的最大值为：

（1）由于F = 15N < Fm 故物体AB将一起运动，AB间的摩擦力是静摩擦力。

得 f = 3N

（2）由于F = 26N > Fm 故物体AB将相对运动，AB间的摩擦力是滑动摩擦力。

物体A

：

物体B：

4、解：（1

）物块刚好不掉下去，物体与木板达到最大静摩擦力，且具有相同的最大加速度，对物块，最大加速

度，

对整体：

（2）当拉力时，物块相对木板滑动。

对木板，加速度 设小物块滑离时经历的时间为， 则

此时