专题滑块木板问题1PPT学习教案
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板块问题的解决思路
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过程示意图
=3m/s =0
=0
x
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(2)A、B都做匀减速运动,当B的速度减为零时
,由
v v0 at
得:
μmg=maB vB=aBtB sB=12aBt2B 联立解得 tB=0.5 s,sB=0.5 m
(3)设 B 运动后 A 的加速度为 aA,由牛顿第二定律和运动学的知识
得:F-μmg=M aA
l2+sB=v1tB+12 aAt2B
联立解得 l2=1.5 m
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技巧点拨 分析滑块—木板模型问题时应掌握的技巧
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受力分析 f1
f1’ f2
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受力分析 f1
解 :(1) 对A受 力分析 ,由牛 顿第二 定律得 :
方向水 平向左 ;
1m1 g m1a1 a1 1 g
a1 2m / s2
f1’ f2
对B 受力分 析,由 牛顿第 二定律 得: 方向水 平向右 。
1m1 g 2 ( m1 m2 )g m2a2 a2 1 g 22 g a2 10m / s2
B运动的时间tB和位移xB. (3)A左端的长度l2.
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考点解读 滑块-木板模型作为力学的基本模型经常出现,是对 直线运动和牛顿运动定律有关知识的综合应用.着重 考查学生分析问题、运用知识的能力,这类问题的分 析有利于培养学生对物理情景的想象能力,为后面牛 顿运动定律与能量知识的综合应用打下良好的基础.
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变如图式1训,练质1量为m的长木板静止在水平地面上,质量同
样为m的滑块(视为质点)以初速度υ0从木板左端滑 上木板,经过0.5s滑块刚好滑到木板的中点,如图2为 滑块滑上木板后的速度时间图象,若滑块与木板间动 摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2, 求 (1)μ1、μ2各是多少? (2)滑块的总位移和木板的总长度各是多少?
2
3
C.当F> 3mg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过1 μg
2
答案: BC于水平桌面 上,在其最右端放一可视为质点的木块. 已知 木块的质量m=1 kg,长L=2.5 m,上表面光滑, 下表面与地面之间的动摩擦因数µ=0.2.现用水平 恒力F=20 N向右拉木板,g取10 m/s2,求: (1)木板加速度的大小; (2)要使木块能滑离木板,水平恒力F作用的最 短时间; (3)如果其他条件不变,假设木板上表面也粗 糙,其上表面与木块之间的动摩擦因数为 µ1=0.3,欲使木板能从木块的下方抽出,对 木板施加的拉力应满足什么条件? (4)若木板的长度、木块的质量、木板的上表 面与木块之间的图动摩擦因数、木板与地面间的 动摩擦因数都不变,只将水平恒力增加第为30页/共34页 30 N,则木块滑离木板需要多长时间?
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解析 刚开始木块与木板一起在 F 作用下加速,且 F=kt,
a=m1+F m2=m1+kt m2,当相对滑动后,木板只受滑动摩擦力, a1 不变,木块受 F 及滑动摩擦力,a2=F-mμ2m2g=mF2-μg, 故 a2=mkt2-μg,在 a-t 图象中斜率变大,故选项 A 正确,
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[规范解答] (1)设物块平抛运动的时间为 t,由运动学可得
h=12gt2 s=vBt
联立解得 vB=2 m/s
(2)设 B 的加速度为 aB,由牛顿第二定律和运动学的知识得
学习指导
1.模型特点: 两个物体上、下叠放在一起,发生相对滑动,
运动上——两者的加速度是不同的,受力上—— 两者有相互的滑动摩擦力相联系。相对静止时, 两者之间为静摩擦力。
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2.解题思路:
(1)分析滑块和木板的受力情况, 根据牛顿第二定律分别求出滑 块和木板的加速度;
(2)对滑块和木板进行运动情况 分析,找出滑块和木板之间的 位移关系或速度关系,建立方 程.特别注意第6页滑/共3块4页 和木板的位 移都是相对地面的位移;
答案:(1)滑块做匀减速直线运 动,滑板做匀加速直线运动,然后 两者一起做匀减速直线运动; (2)5m;(3)滑块:6.5m 滑板 1.5m。
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2、如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑的水 平面上,在长木板左端加一水平推力F=8N,当长 木板向右运动的速度达到1.5m/s时,在长木板右端 轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块 ,物块与长木板间的动摩擦因数µ=0.2,长木板足 够长。(取g=10m/s2)。求: (1)小物块刚放到木板上时,小物块及长木板的 加速度各为多大?
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2.此类试题由于研究对象多、受力分析 困难,运动过程复杂,往往会使考生“ 手忙脚乱”,“顾此失彼”导致丢分。 因此探究并掌握此类试题的分析技巧和 解题方法是十分必要的。
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山东省近六年高考考察情况统计表
年 份
2009
题 型
计算题
2011 计算题
2012 计算题
题 图
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【课前预习】 1、如图所示,一质量为m=3kg、初速度为5m/s的小滑 块(可视为质点),向右滑上一质量为M=2kg的静止 在水平面上的滑板,m、M间动摩擦因数为μ1=0.2, 滑板与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.1,(最大静摩 擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2)。 (1)滑块和滑板将如何运动? (2)为使滑块不从滑板上滑下来,滑板的长度至少 是多少? (3)前5秒滑块和滑板的位移各是多少?
1.分析 题中滑 块、木 板的受 力情况 ,求出 各自的 加速度 .
2.画好 运动简 图,找 出位移 、速度 、时间 等物理 量间的 关系. 3.知道 每一过 程的末 速度是 下一过 程的初 速度.
4.两者 发生相 对滑动 的条件 : (1)摩擦 力为滑 动摩擦 力. (2)二者 加速度 不相等 .
专题滑块木板问题1
会计学
1
学习目标
1、了解“滑板-滑块模型”的模型特点和 动力学特征。
2、掌握“滑板-滑块模型”问题的分析方 法和技巧。
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考情分析
1.“滑板-滑块”模型,具有涉及考点多( 运动学公式、牛顿运动定律、功能关系 等),情境丰富,设问灵活,解法多样 ,思维量高等特点,是一类选拔功能较 强的试题,也是高考常考的模型。
t
v2 a2
0.5s
此时A的速度 v1' v1 a1t 3m / s ,方向向右
此后,由于 1m1g 2( m1 m2 )g ,所以B静止,
A继续向右匀减速运动,直到停止.
对A: x 0 v12 2a1
解得物块的位移 x 4m
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选项 B、C、D 错误.
答案 A
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变式训练2、如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平 台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的 薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙。 在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg。B 与A左段间动摩擦因数μ=0.4。开始时二者均静止,现对 A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出 平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边 缘的水平距离x=1.2m。(取g=10m/s2)求: ⑴B离开平台时的速度vB。 ⑵B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB。 ⑶A左端的长度l2。
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例2、如图,在光滑水平面上有一质量为m1的 足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。 假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩
擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平 力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大
小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中 正确的是( )
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变如图式1训,练质1量为m的长木板静止在水平地面上,质量同
样为m的滑块(视为质点)以初速度υ0从木板左端滑 上木板,经过0.5s滑块刚好滑到木板的中点,如图2为 滑块滑上木板后的速度时间图象,若滑块与木板间动 摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2, 求 (1)μ1、μ2各是多少? (2)滑块的总位移和木板的总长度各是多少?
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例1、如图所示,质量为m1=1kg的小物块A, 以v1=4m/s的初速度水平向右滑上质量为 m2=1kg、初速度大小为v2=5m/s向左运动的长 木板B,已知A、B之间的动摩擦因数μ1=0.2 ,B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4,整个 过程中小物块并未从长木板上滑下,g取 10m/s2.则: (1)求小物块A刚滑上长木板B时,小物块与 长木板的加速度大小和方向. (2)求小物块和长木板刚好相对静止时小物 块的位移大小.
(2)经多长时间两者达到相同的速度? (3)从小物块放上长木板开始,经过t=1.5s小物块 通过的位移大小为多少?
答案:(1)小物块:a1=2m/s2
(2)1s (3)2.1m
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长木板:a2=0.5m/s2
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已 知 所 求 选 择
核心疑难探究
分析受力和运动过程 挖掘隐含条件解题
①m不受摩擦力作用,M运动 时,m相对地面静止 ②恒力F作用一段时间后撤去, 然后木块减速运动至木块与木 板脱离时,木板速度恰好为零
③木板与木块间的摩擦力为滑动 摩擦力,且要使a木板>a木块
④位移关系:x木板 — x木块=L
5 2011·山东卷如图14-6所示,在高出水平地面h=1.8 m 的光滑平台上放置一质量M=2 kg、由两种不同材料连接成一 体的薄板A,其右段长度l1=0.2 m且表面光滑,左段表面粗糙 .在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1 kg.B与A左 段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20 N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B 离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离s=1.2 m.(取g =10 m/s2)求: (1)B离开平台时的速度vB. (2)B从开始运动到刚脱离A时,
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方法突破 求解时应先仔细审题,清楚题目的含义,分析清 楚每一个物体的受力情况、运动情况.因题目所给的情境 中至少涉及两个物体、多个运动过程,并且物体间还存在 相对运动,所以应准确求出各物体在各运动过程中的加速 度(注意两过程的连接处加速度可能突变),找出物体之间 的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口.求解中更 应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一 个过程的初速度.
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变式训练2、如图所示,A、B两物块的质量分别为 2m和m,静止叠放在水平地面上,A、B间的动摩擦
因数为μ,B与地面间的动摩擦因数12 为 ,最大静
摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现对A施 加一水平拉力F,则( )
A.当F< 2mg时,A、B都相对地面静止
B.当F= 5 m g时,A的加速度为1 g