综合题15.0分
物理

如图所示,倾角为θ的斜面底端固定挡板P,质量为m的小物块A与质量不计的木板B叠放在斜面上,A位于B的最上端且与P相距L。已知ABB与斜面间的动摩擦因数分别为μ1μ2,且,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A与挡板相撞没有机械能损失。将AB同时由静止释放,求:

32.AB释放时,物块A的加速度大小;

33.若A与挡板不相碰,木板的最小长度l0

34.若木板长度为l,整个过程中木板运动的总路程。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

释放木板与物块A,它们一起加速下滑.以木板与物块A为研究对象,设其加速度大小为a1,由牛顿第二定律有:

解得

考查方向

本题考查了功能关系;匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿第二定律知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题。

解题思路

A、B释放时,它们一起加速下滑.以木板与物块A为研究对象,由牛顿第二定律求物块A的加速度大小;

易错点

本题关键是对运动过程的分析,此类问题,还要对整个运动进行分段处理.对于板长,往往根据能量守恒求解.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

在木板B与挡板未碰前,A和B相对静止,以相同的加速度一起向下做匀加速运动.木板B与挡板相碰后立即静止,A开始匀减速下滑.若物块A到达挡板时的速度恰好为0,此时木板长度即为最小长度l0.设木板与挡板相撞瞬间速度为v,则有:

木板静止后,物块减速下滑时的加速度大小为a2,由牛顿第二定律有

解得

由运动学公式得

联立以上各式可解得

解题思路

在木板B与挡板未碰前,A和B相对静止,以相同的加速度一起向下做匀加速运动.木板B与挡板相碰后立即静止,A开始匀减速下滑.若物块A到达挡板时的速度恰好为0,A与挡板恰好不相碰,由牛顿第二定律和运动学公式结合求两者相对位移,即为木板的最小长度l0;【考查方向】本题考查了功能关系;匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿第二定律知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题。

易错点

本题关键是对运动过程的分析,此类问题,还要对整个运动进行分段处理.对于板长,往往根据能量守恒求解.

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

分两种情况:

①若,木板与挡板相撞后不反弹,物块A一直减速直到静止在木板上,故木板通过的路程

②若,木板与挡板相撞后,物块A在木板上减速运动直至与挡板相撞.由于碰撞过程中没有机械能损失,A将以撞前速率返回,并带动木板一起随物块向上减速;当它们的速度减为零后,再重复上述过程,直至物块A停在挡板处.

物块与木板间由于摩擦产生的热量

木板与斜面间由于摩擦产生的热量

根据能量守恒得

解得:

考查方向

本题考查了功能关系;匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿第二定律知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题。

解题思路

分两种情况:①若l≥l0,木板与挡板相撞后不反弹,物块A一直减速直到静止在木板上.②若l<l0,木板与挡板相撞后,物块A在木板上减速运动直至与挡板相撞.由于碰撞过程中没有机械能损失,A将以撞前速率返回,并带动木板一起随物块向上减速;当它们的速度减为零后,再重复上述过程,直至物块A停在挡板处.根据能量守恒定律求整个过程中木板运动的总路程.

易错点

本题关键是对运动过程的分析,此类问题,还要对整个运动进行分段处理.对于板长,往往根据能量守恒求解.