板块模型专题训练

板块类运动问题专题练习 1．（P47 20）如图13 所示，有一定厚度的长木板AB 在水平面上滑行，木板的质量m1=4.0kg．木板与水平面间的动摩擦因数μ =0.20，木板上表面距水平面的高度h=0.050m．当木板滑行速度v0=3.0m/s 时，将一小物块C 轻放在木板右端B 点处．C 可视为质点，它的质量m2=1.0kg．经过一段时间，小物块C 从木板的左端A 点滑出，它落地时的动能EKC=1.0J．小物块落地后，木板又滑行了一段距离停在水平面上，这时，木板左端A 点距小物块的落地点的水平距离S1=0.90m．求： （1）小物块C 从木板的A 点滑出时，木板速度的大小vA； （2）木板AB 的长度L． 1解：分析：小物块C放到木板上后，C受力如图1，离开木板之前作向右的匀加速运动，假设C离开木板时的速度为vC ，C离开木板后向右做平抛运动，砸到地面后立即停下来；木板的受力如图2，C离开它之前，木板做匀减速运动，假设C离开木板时木板的速度为vA,随后木板以初速度vA 匀减速滑动，直到停下来。 （1）C平抛过程中只受重力作用，机械能守恒，得： 021222KCCEghmvm 代入数据：smvC/1 向右平抛的水平位移：mghvtvScccX1.02 所以C 离开木板后，木板实际上由于地面摩擦力而匀减速滑动的位移为： mSSSX11 滑 v0 A B C 图13 h L f C N12 m2g 图1 f f地 N地 m1g N12 图2 C 离开木板后，木板受力如图3，由牛顿第二定律： 0110amgmf 地 得：20/2smga  故：smSavA/220 （2）小物块C放到木板上后离开木板之前，假设小物块C在这个过程中的位移为S2，则木板的位移为S2+l, 根据动能定理： 对木板1m ： )(21))((20212vvmlSffA 地 ① 对小物块2m :021222CvmfS ② 假设C滑上木块到分离所经历的时间为t，规定水平向右为正方向，根据动量定理： 对木板1m ： )()(01vvmtffA 地 ③ 对小物块2m :02Cvmft ④ 联立③④得：地ff31 ⑤ 联立①②⑤： ml6.0 2．（P23 24）如图11 所示，水平地面上一个质量 M=4.0 kg、长度 L=2.0 m 的木板，在F=8.0 N 的水平拉力作用下，以 v0=2.0 m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量 m=l.0 kg 的物块（物块可视为质点）轻放在木板最右端. （1）若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间； （2）若物块与木板间有摩擦，且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等，求将物块放在木板上...