文档文本内容
2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型18 动力学板块模型
最新高考题
1. （2023高考全国乙卷）如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一
质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v 开始运动。已知物块与木板间
0
的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（ ）
A. 木板的动能一定等于fl B. 木板的动能一定小于fl
C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定小于
【参考答案】BD
【命题意图】本题考查滑块木板模型、动能定理及其相关知识点。
【解题思路】画出物块与木板运动示意图和速度图像。
对物块，由动能定理，-fx= -
1
对木板，由动能定理，fx =
2根据速度图像面积表示位移可知，x=S ，x=S ，
2 △COF 1 ABFO
l= x -x= S ＞x=S ，
1 2 ABCE 2 △COF
因-fl＞fx = ，A错误B正确；
2
对系统，由能量守恒定律，fl= -（ + ），
= -fl- ＜ -fl，C错误D正确。
物块动能
【思路点拨】正确画出二者运动的速度图像是解题的关键。
2. （2023高考海南卷） 如图所示，有一固定的光滑 圆弧轨道，半径 ，一质量
为 的小滑块B从轨道顶端滑下，在其冲上长木板C左端时，给木板一个与小滑块
相同的初速度，已知 ，B、C间动摩擦因数 ，C与地面间的动摩擦因数
，C右端有一个挡板，C长为 。
求：
（1） 滑到 的底端时对 的压力是多大？
（2）若 未与 右端挡板碰撞，当 与地面保持相对静止时， 间因摩擦产生的热
量是多少？
（3）在 时，B与C右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，求 从滑上
的
到最终停止所用 时间。【参考答案】（1）30N；（2）1.6J；（3）
【名师解析】
（1）滑块下滑到轨道底部，有
解得
在底部，根据牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律可知B对A的压力是 。
（2）当B滑上C后，对B分析，受摩擦力力向左，根据牛顿第二定律得
解得加速度向左为
对C分析，受B向右的摩擦力 和地面向左的摩擦力
根据牛顿第二定律解得其加速度向左为
由运动学位移与速度关系公式 ，得B向右运动的距离
C向右运动距离
由功能关系可知，B、C间摩擦产生的热量
可得
（3）由上问可知，若B还末与C上挡板碰撞，C先停下，用时为 ，有
解得
B的位移为
则此刻的相对位移为
此时由 ，一定是C停下之后，B才与C上挡板碰撞。设再经 时间B与C挡板碰撞，
有
解得
碰撞时B速度为
碰撞时由动量守恒可得
解得碰撞后B、C速度为
之后二者一起减速，根据牛顿第二定律得
后再经 后停下，则有
故 从滑上 到最终停止所用的时间总时间
最新模拟题
1. （2024山西部分学校10月联考）如图所示，质量为M的木板上放置质量为m的木块，一水平向右的牵引力作用在木块上，二者一起沿水平地面向右做匀加速直线运动.下列说法
正确的是
A．木块对木板的力大于木板对木块的力
B．木板受到木块水平向右的摩擦力
C．如果二者一起向右运动的加速度增大，则木块受到木板的摩擦力增大
D．如果二者一起向右运动的加速度减小，则木板受到地面的摩擦力减小
【参考答案】BC
【名师解析】木板与木块之间是作用力与反作用力的关系，大小相等，方向相反，A错误；
木板向右加速，受到木块向右的摩擦力大于地面向左的摩擦力，B正确；如果二者一起向
右的加速度增大，则木板受到木块的摩擦力增大，木块受到木板的摩擦力也增大，C正确；
如果二者一起向右运动的加速度减小，木板受到木块的摩擦力减小，地面对木板的支持力
不变，摩擦力也不变，D错误.
2. (2024辽宁沈阳重点高中质检)如图所示，一斜面体固定在水平地面上，倾角为θ=30°、
高度为h=1.6m。一薄木板B置于斜面顶端，恰好能保持静止，木板下端连接有一根自然长
度为l=0.2m的轻弹簧，木板总质量为m=1kg，总长度为L=2.0m。一质量为M=3kg的小物
0
块A从斜面体左侧某位置水平抛出，物块A经过一段时间后从斜面顶端以4m/s的速率沿
平行于斜面方向落到木板B上并开始向下滑行，已知A、B之间的动摩擦因数为 。
木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，物块A最后恰好能脱离弹簧，且弹簧被压缩时
一直处于弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，不计空气
阻力。求：
(1)物体A水平抛出时离地面的高度H；
(2)薄木板B从开始运动到与挡板碰撞所需的时间；
(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。【参考答案】(1)1.8m；(2)0.6s；(3)5J
【名师解析】
(1)物块A落到B上时
解得
v＝2m/s
y
物块A落到木板前做平抛运动，竖直方向：
解得
H＝1.8m
(2)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的动摩擦因数μ 应满足：
0
mgsin 30°＝μmgcos 30°
0
得
物块A在木板上滑行时，以A为研究对象有：
(沿斜面向上)
以木板B为研究对象有：
(沿斜面向下)
假设A与木板达到共同速度v 时，A还没有压缩弹簧且木板还没有到达底端，则有：
共v ＝a t＝v－a t
共 B1 A1
解得
v ＝3 m/s，t＝0.4 s
共 1
此过程
故
Δx＝x －x ＝0.8 m<L－l＝1.8m
A B 0
说明以上假设成立
共速后，由于(M＋m)gsin 30°＝μ(M＋m)gcos 30°，A与木板B一起匀速到木板与底端挡板
0
碰撞，该过程所需时间
所以
t=t+t=0.6s
1 2
(3)木板停下，此后A做匀减速到与弹簧接触，然后A压缩弹簧至最短，设接触弹簧时A的
速度为v ，有：
A
－2a (L－l－Δx)＝v 2－v 2
A 0 A 共
解得
v ＝2 m/s
A
设弹簧最大压缩量为x ，A从开始压缩弹簧到刚好回到原长过程有：
m
Q＝2μMgx cos 30°＝
m
得
Q＝6 J，x ＝ m
m
A从开始压缩弹簧到弹簧最短过程有E ＝ ＋Mgx sin 30°－ ＝5 J
pm m
3. （2024山东泰安9月测试）如图所示，物块A、木板B的质量均为m=1kg，不计A的大
小，木板B长L=2m。开始时A、B均静止。现使A以水平初速度v 从B的最左端开始运
0
动。已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ=0.3和μ=0.1，g取10m/s2。
1 2
（1）发生相对滑动时，A、B的加速度各是多大？
（2）若A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度v 为多大？
0
（3）若A刚好没有从B上滑下来，求B在地面上滑行的总位移。
【参考答案】（1） ， ；（2） ；（3）
【名师解析】
（1）分别对物块A、木板B进行受力分析可知，A在B上向右做匀减速运动，设其加速度
大小为a，根据牛顿第二定律可得
1
木板B向右做匀加速运动，设其加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得
2
解得
（2）A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B最右端时的速度和B的速度相同，设为v，则
有
，
解得
，则A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度v 为 。
0
（3）若A刚好没有从B上滑下来，A到达B的最右端时B的位移
此后A、B一起匀减速运动直至停止，设加速度大小为 ，由牛顿第二定律得
解得
A、B在地面上一起滑行的位移
则B在地面上滑行的总位移为
4．（16分）(2024广东七校第一次联考)在航空托运中，时有损坏行李的事情发生，小华
同学设计了如下图所示的缓冲转运装置，卸货时飞机不动，缓冲装置A紧靠飞机，转运车
B靠紧A。包裹C沿缓冲装置A的光滑曲面由静止滑下，经粗糙的水平部分，滑上转运车
B并最终停在转运车B上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动
摩擦因数均为 ，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为 ，转运车B与地
面间的摩擦可忽略。A、B的质量均为 ，A、B水平部分的长度均为 。包
裹C可视为质点且无其它包裹影响，重力加速度 。C与B的右挡板发生碰撞时
间极短，碰撞时间和损失的机械能都可忽略。
（1）要求包裹C在缓冲装置A上运动时A不动，则包裹C的质量m最大不超过多少；（2）若某包裹的质量为 ，从 处静止滑下，求包裹在距转运车右端多远
的位置停下来；
（3）若包裹的质量还是 ，为使该包裹能滑上转运车B上，则该包裹释放时h的
范围。（结果保留两位有效数字）
【参考答案】．（1）60 ；（2）2.5m；（3）
【名师解析】：（1）A恰好不运动需要满足
解得
故包裹C的质量最大不超过60 ；
（2）因C的质量 ，故装置A始终处于静止状态，由动能定理得
解得
C与B相互作用的全过程，两者组成的系统满足动量守恒，取向右为正方向，则
由能量守恒定律得
解得
又得物体在车上的相对位移
所以距转运车右端2.5m。
（3）装置A还始终处于静止状态，C滑到低端
由动能定理得
为C下滑的最小高度，得
则C滑上小车，C与小车弹性碰撞后返回至小车最左端时两者共速，为C不会从小车上掉
下的最大高度：由C、车动量守恒
由能量守恒得
得
所以
5.(2023重庆南开中学期末) 如图所示，形状相同、质量均为m的两个长金属板A、B静止
地叠放在水平地面上，A、B右端的初始距离为 ， 时刻，用一带有橡胶指套的手指
以竖直向下的恒力F压着A的上表面并以恒定的速度 向右移动手指，经一段时间后，从A表面撤去手指作用时，A、B右端的距离与指套在A上面留下的划痕长度相等；又经过
相同时间，A、B右端恰好对齐且速度相等。
已知：指套与A之间的滑动摩擦因数为 ，A、B之间的滑动摩擦因数为
，B与地面之间的滑动摩擦因数为 ，重力加速度g取 ， ，
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1） 时刻，B的加速度大小；
的
（2）A、B右端恰好对齐且速度相等时 速度大小；
（3）A、B右端初始距离 的大小。
【参考答案】（1） ；（2） ， ；（3）
【名师解析】
（1）假设A、B滑动：对A
解得
对B
解得
故假设成立，则B的加速度大小为（2）假设撤去手指时，手指还未与A共速，设撤去手指的时刻为t，划痕为x，则
此时A、B加速度分别为
t时刻A、B右端距离为x
时刻A、B共速
解得
则撤去手指时A的速度大小为
说明手指撤去前已经与A共速，显然A最后是由减速到共速 ，B先后以不同加速度加
速到共速 ， 时刻A、B共速
解得（3）设手指与A共速时刻 ，则
t时刻A、B右端距离为x，则
解得
则A、B初始距离
6. （2023年重庆部分重点高中期末联考）如图所示，在光滑水平面上静止有一长木板A，
在木板的左端静止有一物块B，物块的质量为m，长木板的质量为2m，现给长木板A和物
块B分别同时施加向左和向右的恒力F 和F，当F=mg，F=0.5mg时，物块和长木板刚好
1 2 2 1
不发生相对滑动，，且物块和长木板一起向右做匀加速运动，已知最大静摩擦力等于滑动
摩擦力，物块的大小忽略不计，重力加速度为g，求：
(1)物块和长木板的加速度；
(2)物块和长木板间的动摩擦因数μ。
【参考答案】(1) ；(2)【名师解析】
(1)由题意可知，对AB整体研究，有：
解得
(2)对B研究，有：
，
解得
7. （2023年重庆部分重点高中期末联考） 一足够长的斜面，最高点为O点，有一长为
l=1.00m的木条AB，A端在斜面上，B端伸出斜面外。斜面与木条间的摩擦力足够大，以
致木条不会在斜面上滑动。在木条A端固定一个质量为M=2.00kg的重物（可视为质点），
B端悬挂一个质量为m=0.50kg的重物。若要使木条不脱离斜面，在下列两种情况下，OA
的长度各需满足什么条件？
（1）木条的质量可以忽略不计；
（2）木条质量为m′=0.50kg，分布均匀。
【参考答案】（1）OA＞0.20m；（2）OA＞0.25m
【名师解析】
（1）当木条A端刚刚离开斜面时，受力情况如图所示设斜面倾角为θ，根据力矩平衡条件，若满足条件
木条就不会脱离斜面。根据题意
解得
（2）设G为木条重心，由题意可知
当木条A端刚刚离开斜面时，受力情况如图所示
由①中的分析可知，若满足
＞
木条就不会脱离斜面解得
8. (2023年7月浙江宁波期末)如图所示，倾角 的足够长光滑斜面固定在水平面上，
斜面上放一长 、质量 的薄木板，木板的最右端叠放一质量 的
小物块，物块与木板间的动摩擦因数 。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，设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
重力加速度 。则（ ）A. 要使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动，需恒力
B. 当恒力 时，物块会与木板发生相对滑动
C. 当恒力 时，物块会与木板发生相对滑动
D. 当恒力 时，物块滑离木板所用的时间为
【参考答案】C
【名师解析】
要使木板沿斜面加速运动，对物块与木板整体有
解得
故A错误；
BC．对物块与木板整体，由牛顿第二定律可得
对物块有
为使物块不滑离木板，则
解得
综上可得，当 时物块不滑离木板；当 时物块与木板发生相对滑动；故
B错误，C正确；D．若 ，物块能滑离木板。对木板有
对物块有
设经时间t滑块滑离木板，由运动学公式有
解得
故D错误。
