十年高考20102019年之高三物理真题精选分类汇编专题03牛顿运动定律
题型一、板块模型综合应用1（2019全国3）7如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g10ms2。由题给数据可以得出（）
A木板的质量为1kgB2s4s内，力F的大小为04NC02s内，力F的大小保持不变D物块与木板之间的动摩擦因数为02【答案】A、B【考点】运动学图像、牛二定律摩擦力【解析】结合图c可知02s木板未发生运动，所以在AB之间产生的摩擦力为静摩擦力，结合图b可得外力F在不断增大，故C选项错误；结合图c，可知在4s5s之间木板的加速度大小为02ms2此时木板只受木块给的滑动摩擦力大小为02N，结合牛尔定律可求得木板的质量为1kg；故A选项正确；结合图c可知2s4s物体的加速度大小为02ms2，对木板受力分析：FfMa代入参数可得：F04N，故B错误；fumg在本题中物块的质量未知故无法求得u的大小；故D错误；2（2017全国3）如图，两个滑块A和B的质量分别为mA1kg和mB5kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ105；木板的质量为m4kg，与地面间的动摩擦因数为μ201。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v03ms。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g10ms2。求
1
f（1）B与木板相对静止时，木板的速度；（2）A、B开始运动时，两者之间的距离。【考向】牛二定律、受力分析、运动分析、板块模型【答案】1ms、19m【解析】滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1。在物块B与木板达到共同速度前有
f
1
mg
1A
f
2

m
1
g
B
f
3
m
2
m
A
m

B
g
由牛顿第二定律得
①②
③
f1mAaA
④
f2mBaB
⑤
f

2
f

1
f

3
m
a1
⑥
设在t1时刻，B与木板达到共同速度，其大小为v1。由运动学公式有
v1v0aBt1
⑦
v1a1t1
⑧
联立式，代入已知数据得
v11ms
⑨
（2）在t1时间间隔内，B相对于地面移动的距离为
svtat
1
2
B
201
B1
⑩
设在B与木板达到共同速度v1后，木板的加速r