2020-2021年高三物理考点专项突破多体多过程之板块与弹簧模型的动力学与能量综合问题pdf含解析

2020-2021年高三物理考点专项突破：多体多过程之板块与弹簧模型的年高三物理考点专项突破：多体多过程之板块与弹簧模型的动力学与能量综合问题动力学与能量综合问题1.如图甲所示，质量M＝1kg的木板B静止在水平地面上，可视为质点的滑块A从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板，A和B经过t＝1s后达到同一速度，然后共同减速直至静止。整个过程中，A和B的速度随时间变化规律如图乙所示，取g＝10m/s2。用μ1表示A与B间的动摩擦因数，μ2表示B与水平地面间的动摩擦因数，m表示滑块A的质量，求μ1、μ2和m的值。【答案】：μ1＝0.2，μ2＝0.1，m＝3kg【解析】：由图乙可知，在0～1s内滑块A做匀减速直线运动，加速度大小a1＝2－41m/s2＝2m/s2木板B做匀加速直线运动，加速度大小a2＝2－01m/s2＝2m/s2对滑块A进行受力分析，由牛顿第二定律有：μ1mg＝ma1对木板B进行受力分析，由牛顿第二定律有：μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2在1～3s内，将滑块A和木板B视为一个整体，该整体做匀减速直线运动。由图乙可知该整体的加速度的大小a3＝0－23－1m/s2＝1m/s2对该整体进行受力分析，由牛顿第二定律有μ2(M＋m)g＝(M＋m)a3联立解得μ1＝0.2，μ2＝0.1，m＝3kg2.如图所示，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是常量)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2随时间t变化的图线中正确的是()【答案】：A【解析】：开始时木板和木块一起做加速运动，有F＝(m1＋m2)a，解得a＝Fm1＋m2＝ktm1＋m2，即木板和木块的加速度相同且与时间成正比。当木板与木块间的摩擦力达到μm2g后两者发生相对滑动，对木块有F－μm2g