2021高考物理二轮复习第二篇必考模型1板块模型学案16页

必考模型 1　板块模型
维度 1: 涉及牛顿运动定律的板块模型
(2019·江苏高考)如图所示,质量相等的物块 A和 B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与 B、
B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击 A,A立即获得水平向右的初速度,在 B上滑动距离 L
后停下。接着敲击 B,B 立即获得水平向右的初速度,A、B 都向右运动,左边缘再次对齐时恰好
相对静止,此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g。求:
(1)A被敲击后获得的初速度大小 vA;
(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小 aB、aB′;
(3)B被敲击后获得的初速度大小 vB。
【标准解答】
(1)审题拆过程:
(2)情境化模型:

(3)命题陷阱点:
陷阱 1:B与地面间的最大静摩擦力与 A与 B之间的摩擦力的大小关系;
陷阱 2:两物体相对运动的方向的判定;
陷阱 3:两物体的位移关系的判定。
1.如图所示,倾角 α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长 L=1.8 m、质量
M=3 kg的薄木板,木板的最右端叠放一质量 m=1 kg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=
。对木板施加沿斜面向上的恒力 F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与
木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 g取 10 m/s2。
(1)为使物块不滑离木板,求力 F应满足的条件;
(2)若 F=37.5 N,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间
及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。
2.如图甲所示,地面上有一长为 l=1 m,高为 h=0.8 m,质量 M=2 kg的木板,木板的右侧放置一个
质量为 m=1 kg 的木块(可视为质点),已知木块与木板之间的动摩擦因数为 μ1=0.4,木板与地
面之间的动摩擦因数为μ2=0.6,初始时两者均静止。现对木板施加一水平向右的拉力 F,拉力
F随时间 t的变化如图乙所示,取 g=
10 m/s2。求:

(1)前 2 s木板的加速度大小;
(2)木块落地时距离木板左侧的水平距离Δs。
维度 2:涉及动量定理和动量守恒定律的板块模型
　(多选)(2017·海南高考)如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上,t=0时, 小物块以速度
v0滑到长木板上,图(b)为物块与木板运动的 v-t 图象,图中 t1、v0、v1已知。重力加速度大小
为 g。由此可求得 (　　)
A.木板的长度
B.物块与木板的质量之比
C.物块与木板之间的动摩擦因数
D.从 t=0开始到 t1时刻,木板获得的动能
(1)审题拆过程:
(2)命题陷阱点:
陷阱 1:物块与木板达到共速时物块不一定恰好到达木板另一端
陷阱 2:物块与木板间有摩擦不影响系统动量守恒
陷阱 3:仅根据物块和木板的质量之比不能求出各自的质量
1.如图甲所示,半径为 R=0.45 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,B点为轨道最低点,在光滑
水平面上紧挨 B点有一静止的平板车,其质量 M=5 kg,长度 L=
0.5 m,车的上表面与 B 点等高,可视为质点的物块从圆弧轨道最高点 A 由静止释放,其质量
m=1 kg,g取 10 m/s2。

(1)若平板车上表面粗糙,物块最终没有滑离平板车,求物块最终速度的大小;
(2)若将平板车固定且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料,物块在平板车上向
右滑动时,所受摩擦力 Ff随它距 B 点位移 L 的变化关系如图乙所示,物块最终滑离了平板车,
求物块滑离平板车时的速度大小。
2.如图所示,两块长度均为 l的绝缘木板 A、B置于水平地面上的光滑区域,mA=
2 kg,mB=1 kg,它们的间距为 d=2 m。一质量为 2 kg、长度为 2l的长板 C叠放于 A板的上方,二
者右端恰好齐平。C 与 A、B 之间的动摩擦因数都为 μ=0.2,最大静摩擦力可认为等于滑动摩
擦力。开始时,三者处于静止状态,现给长板 C 施加一个方向水平向右、大小为 4 N 的外力 F,
结果 A板被长板 C带动加速直到与木板 B发生碰撞。假定木板 A、B碰撞时间极短且碰后粘连
在一起。(g取 10 m/s2)
(1)求木板 A、B碰撞后瞬间的速度大小;
(2)要使 C最终恰好与木板 A、B两端对齐,求木板 A、B的长度 l的值;
(3)若 C恰好与木板 A、B两端对齐时撤去 F,A、B、C三者立刻被锁定为一个系统,此时 ABC开
始进入水平地面上的粗糙区域,AB 下表面与粗糙区域的动摩擦因数 μ2=0.3。...