动力学中的板块模型学案-湖北省通山县第一中学高三物理一轮复习
专题21板块模型动力学分析(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破
专题21板块模型动力学分析
考点一板块模型的摩擦力分析
1.板块模型中对物体所受的摩擦力进行正确的分析与判断是求解的前提。
2.摩擦力的方向沿两物体的接触面,与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
1.(多选)如图所示,为长木板,在水平面上以速度v
1
匀速向右运动,同时物块B在A的上表面以速度匀
速v
2向右运动,v
1
和v
2
以地面为参考系,且A、B接触面粗糙,下列判断正确的是()
A.若1=2,A、B之间无摩擦力
B.若1>2,A受到B所施加的滑动摩擦力向左
C.若1<2,B受到A所施加的滑动摩擦力向右
D.若1>2,A、B之间无滑动摩擦力
【答案】AB
【解析】
A.若1=2,A、B之间无摩擦力,A正确;
B.若1>2,A受到B所施加的滑动摩擦力向左,B正确;
C.若1<2,B受到A所施加的滑动摩擦力向左,C错误;
D.若1>2,A、B之间有滑动摩擦力,D错误。
2.(多选)如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在B上,使二者一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是()
A.A、B之间无摩擦力B.A受到B施加的摩擦力水平向右
C.A、B之间为滑动摩擦力D.地面受到B施加的摩擦力为滑动摩擦力,方向水平向右
【答案】AD
【解析】
ABC.对A受力分析可知,水平方向受合力为零,即B对A无摩擦力,即A、B之间无摩擦力,选项A正确,BC错误;
D.对AB整体受力分析可知,地面对B的滑动摩擦力与力F等大反向,即地面对B的滑动摩擦力向左,根据牛顿第三定律可知,地面受到B施加的摩擦力为滑动摩擦力,方向水平向右,选项D正确。3.(2022·重庆·西南大学附中高二期末)已知A与B的质量分别为A=1kg,B=2kg,A与B间的动摩擦因数1=0.3,B与水平面间的动摩擦因数2=0.2,如图甲、乙所示。现用大小为12N的水平力F,
人教高中物理必修一《板块模型的动力学分析》教学设计
《板块模型的动力学分析》教学设计
三维目标
知识与技能
1.能对板块模型进行受力分析,并分清滑动摩擦力和静摩擦力的情况。
2.会分析板块的运动情况,并知道一起运动的条件。3.了解与板块类似的相关模型。
过程与方法
1.在板块模型的分析中,提高分析、推理及演绎的能力。
2.在类似模型的比较中,锻炼从多种角度看问题以及归纳的能力。
情感态度与价值观
1.在实际问题的探索中,质疑探讨、交流合作的能力得到培养。
2.体会到物理学和谐统一之美。
学情分析
高中学生的身心发展趋于成熟,抽象思维能力也趋于完善,他们具备了一定的分析能力和探究意识,逻辑思维正在由经验型向理论型转变,能够运用假设、推理来思考、解决问题,观察能力和分析能力相比于初中都有明显的发展。因此,在教学中,教师要结合学生的身心发展特点,增加学生学习物理的乐趣和保持学生探究知识、勤于专研的精神。
本节内容是在完成必修1学习基础上,作为专题总结而设置的。学生在此之前,已经完整地学习了直线运动、相互作用和牛顿运动定律,有了相应的基础,但将这些知识综合起来的不是很多。板块模型是常见且重要的一个模型,它综合了高中力学中很多知识点和分析问题的方法,因此本节课要在模型的训练中,要注重知识的应用和处理问题的方法,锻炼学生的逻辑思维和分析总结能力。
教学重点:
1.板块模型的力学分析
2.板块模型的运动学分析
教学难点:
木板和物块分别运动及一起运动的过程分析
导入新课
板块模型是高中物理中常见的一个模型,本节课我们就来学习板块模型的动力学分析,它主要是研究木板和物块相互作用过程中的规律,要理清其中的情况,我们要对他们进行受力分析和运动学分析。
人教版高考物理一轮总复习教学案设计热点专题2第15讲动力学中的三种典型物理模型
热点专题(二)第15讲动力学中的三种典型物理模
型
热点概述(1)本热点是动力学方法在三类典型模型问题中的应用,其中“等时圆”模型常在选择题中考查,而“滑块一木板”模型和“传送带”模型常以选择题或计算题的形式命题。(2)通过本热点的学习,可以培养同学们的审题能力、建模能力、分析推理能力和规范表达能力等物理学科素养。经过针对性的专题强化,通过题型特点和解题方法的分析,帮助同学们迅速提高解题能力。(3)用到的相关知识有:匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、相对运动的有关知识。
热点一“等时圆" 模型
核心综述
1.“等时圆”模型
设想半径为R的竖直圆内有一条光滑直轨道,该轨道是一端与竖直直径相交的弦,倾角为0,—个物体从轨道顶端滑到底端,则下滑的加速度a = gsinO,位移兀二
2Rsin0,而x = ,解得/二2\^,这也是沿竖直直径自由下落的时间。
总结:物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆(或光滑斜面)由静止下滑,到达圆周的最低点(或从最高点到达同一圆周上各点)的时间相等,都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间。
2.三种典型情况
(1) 质点从竖直圆上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到圆的最低点所用时间 相等,如图甲所示。
(2) 质点从竖直圆上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相 等,如图乙所示。
(3) 两个竖直圆相切且两圆的竖直直径均过切点,质点沿不同的过切点的光滑 弦从上端由静止开始滑到下端所用时间相等,如图丙所示。
典题示例
如图所示,ah. c 〃是竖直平面内两根固定的光滑细杆,心b 、c 、〃位于同一 圆周上,方点为圆周的最低点,C 点为圆周的最高点,若每根杆上都套着一个小滑 环(图中未画岀),将两滑环同时从s c 处由静止释放,用门、"分别表示滑环从G
专题1.10 动力学中的板块问题-2020年高考物理备考微专题精准突破 Word版含解析
姓名,年级:
时间:
2020年高考物理备考微专题精准突破
专题1.10 动力学中的板块问题
【专题诠释】
1.模型特征
滑块-—滑板模型(如图a),涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热,多次相互作用,属于多物体、多过程问题,知识综合性较强,对能力要求较高,故频现于高考试卷中.另外,常见的子弹射击滑板(如图b)、圆环在直杆中滑动(如图c)都属于滑块类问题,处理方法与滑块--滑板模型类似.
2.两种类型
【高考领航】
【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v A;
(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小a B、a B′;
(3)B被敲击后获得的初速度大小v B.
【答案】(1)错误!(2)3μgμg(3)2错误!
【解析】A、B的运动过程如图所示:
(1)A被敲击后,B静止,A向右运动,由牛顿第二定律知,A的加速度大小a A=μg
A在B上滑动时有2a A L=v错误!
解得:v A=错误!.
(2)设A、B的质量均为m
对齐前,A相对B滑动,B所受合外力大小
F=μmg+2μmg=3μmg
由牛顿第二定律得F=ma B,得a B=3μg
对齐后,A、B相对静止,整体所受合外力大小F′=2μmg
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 专题2 动力学常见模型与图像教案-人教版高三全册物理教案
专题2 动力学常见模型与图像
考点一图像问题
(1)在图像问题中,无论是读图还是作图,都应尽量先建立函数关系,进而明确“图像与公式〞“图像与物体〞间的关系;然后根据函数关系读取图像信息或者描点作图。
(2)读图时,要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标包围的“面积〞等所对应的物理意义,尽可能多地提取解题信息。
1.(多项选择)(2019课标Ⅲ,20,6分)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。t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s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10 m/s2。由题给数据可以得出( )
图(a)
图(b) 图(c)
A.木板的质量为1 kg
B.2~4 s内,力F的大小为0.4 N
C.0~2 s内,力F的大小保持不变
答案AB 分析知木板受到的摩擦力f'=f。0~ 2 s,木板静止,F=f',F逐渐增大,所以C错误。4 s~5 s, m/s2=0.2 m/s2,对木板受力分析,f'=ma2=0.2 N,得m=1 kg,所以A正确。2~ 4 s,对木板加速度大小a2=0.4-0.2
1
木板有F-f'=ma1,F=f'+ma1=0.2 N+1×0.4-0
N=0.4 N,所以B正确。由于无法确定物块的质量,那么尽管知道滑
2
动摩擦力大小,仍无法确定物块与木板间的动摩擦因数,故D错误。
2.1845年英国物理学家和数学家斯·托马斯(S.G.Stokes)研究球体在液体中下落时,发现了液体对球的粘滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有F=6πηrv。其中物理量η为液体的粘滞系数,它与液体的种类及温度有关。如下图,现将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的足够深量筒中,以下描绘小钢珠在下沉过程中加速度大小与时间关系的图像可能正确的选项是( )
高中物理_专题复习:板块模型教学设计学情分析教材分析课后反思
专题复习:《板块模型》教学设计
学习目标:
1、知识与技能:
(1)掌握板块问题的主要题型及特点,强化受力分析和运动过程分析.
(2)能正确运用动力学和运动学知识抓住运动状态转化时的临界条件,解决滑块在滑板上的共速问题和相对位移问题.
2、过程与方法:
通过对滑板—滑块类问题的探究,熟练掌握整体法和隔离法的应用,同时学会根据试题中的已知量或隐含已知量能恰当地选择解决问题的最佳途径和最简捷的方法.
3、情感态度与价值观:
通过本节课的学习,增强学好物理的信心,其实高考的难点是由一个个小知识点组合而成的,只要各个击破,高考并不难。
学习重点、难点
动力学和运动学知识在板块模型中的综合运用
导入:建立物理模型是高中物理研究问题的一种方法,在前面的复习过程中,我们遇到过哪些物理模型,比如,传送带模型、板块模型、绳杆模型,斜面模型、平抛模型、人船模型等等,其中板块模型是近几年高考的一个热点,特别是全国新课标2013年,2015年均以压轴题的形式出现,这一点足以引起我们的重视。
1、高考考情分析:
板块类问题,涉及考点多,情境丰富、设问灵活、解法多样、思维量高等特点
2、2019年考试说明(原文)
主题内容要求
相互作用与牛顿运动定律牛顿运动定律及其应用II
机械能动能和动能定理II
II
碰撞与动量守恒动量定理、动量守恒定律及
其应用
3、易错点分析
(1)不清楚物块、木板的受力情况,求不出各自的加速度;
(2)画不好运动草图,找不出位移、速度、时间等物理量间的关系;
(3)不清楚物体间发生相对运动的条件。
教师总结:
板块模型中我们要做好两个分析一是受力分析、二是运动过程的分析,解决好两个问题一是共速问题,二是相对位移问题。动力学和运动学的综合运用是本节课的重点。
高中物理板块模型
高中物理板块模型
高中物理板块模型:
一、动力学:
1. 力的定义:力是影响物体外形、运动方向以及运动速度的变量。运
动学中引入的向量概念,帮助我们正确理解力的具体作用。
2. 运动学定律:第一定律,物体在没有受到其他作用力影响的情况下,保持原有状态;第二定律,物体受到作用力的影响时,受力方向和作
用力方向相同;第三定律,物体受到作用力的大小及方向决定了物体
的变化情况。
3. 集中力和分散力:当物体受到若干作用力,物体内部有内向力和外
向力,这些力可以加起来表示为集中力,也可以分散表示为分散力。
二、振动学:
1. 振动的定义:振动指的是物体时而向一个方向移动,时而向另一个
方向移动的一种运动现象。
2. 振动的特征:振动的时间周期是固定不变的;振动的幅值是有限的;振动的频率有序的变化。
3. 振动的方程:简谐振动方程是描述振动情况的基础方程,它可以用
来描述振动的频率、到达最大幅值所需要的时间以及幅值等等。
三、电磁学:
1. 磁场:磁场是由一组无穷多的磁力线组成的空间领域,它可以影响附近的磁性物体的磁力矢量方向,并产生作用力。
2. 磁场定律:磁力线的双环律,两磁极定律,磁场守恒定律等都是磁场定律。
3. 能量守恒定律:能量守恒定律表明在宏观尺度上,物质系统中的能量在时间上保持守恒,而在电磁势场中能量也是守恒的。
高中物理_《板块模型》复习课教学课件设计
最终恰好能滑到滑块CD的最高点C处.重力加速度
为g.P与AB间的动摩擦因数为 求:
物块滑到B点时木板的速度v; 木板长度L的大小; 滑块CD圆弧的半径R.
【知识应用】
学习目标3
(1)A、B、C动量守恒,规定向左为 正方向
mv0
m
v0 2
2mvAB
v AB
v0 4
(2)法一:动能定理
法二:能量转化
3、通过【知识应用】能够针对不同的情 景准确、熟练地选取适当的公式进行计算, 并利用投影展示,进一步规范原理公式的 书写,强化解题规范性。
【回忆梳理】
学习目标1
1、如图所示,一足够长的木板B静止在粗糙水平 地面上,有一小滑块A以v0=2m/s的水平初速度冲 上该木板.已知木板质量2kg,是小滑块质量的2倍, 木板与小滑块间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与水 平地面间的动摩擦因数为μ2=0.1,求小滑块相对木 板滑行的位移是多少?(g取10m/s2)
能量转化:E增 E减
动量的观点
动量定理:I合=mv2-mv(0 不涉及 a ,只考虑F和t的关系)
动量守恒定律
适用条件: F合=0 表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
(通常与能量转化一起联立解题)
(2017卷I 25)
(2016卷II 25)
第17讲 板块模型(课件)——2024年高考物理一轮复习
03. 必刷真题
解析
03. 必刷真题
真题3
(2017·全国卷)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg 和mB=5 kg,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μ1=0.5,木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。 某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。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,重力 加速度大小g=10 m/s2。求:(1)B与木板相对静止时,木板的速度大 小;(2)木板在地面上运动的距离一共是多少?
m1 m2 m2
1
, BC正确;
D.图(c)可知,0~t2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D正确。 【参考答案:BCD】
03. 必刷真题
真题2 (2019·江苏卷)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.
一课一练17:板块模型的动力学分析(基础关)(答案含解析)—2021届高中物理一轮基础复习检测
速度大小 g=10m/s2。求: C
(1)在 0~2s 时间内 A 和 B 加速度的大小
37
°
(2)A 在 B 上总的运动时间
一课一练 17:板块模型的动力学分析(基础关)答案
1.【答案】(1)8 m/s (2)2 s 8 m
【解析】(1)物块 A 从斜面滑下时,有:mAg sin θ-μ1mAg cos θ=mAa1
3.如图所示,两个完全相同的长木板放置于水平地面上,木板间紧密接触,每个木板质量 M=0.6 kg, 长度 l=0.5 m。现有一质量 m=0.4 kg 的小木块,以初速度 v0=2 m/s 从木板的左端滑上木板,已知木块 与木板间的动摩擦因数μ1=0.3,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度 g=10 m/s2。求: (1)小木块滑上第二个木板的瞬间的速度大小; (2)小木块最终滑动的位移(保留 3 位有效数字)。
2.【答案】 (1)0.3 (2)0.05 (3)2.75 m
6.如图甲,质量 M=1 kg 的木板静止在水平面上,质量 m=1 kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的 右端.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的 动摩擦因数μ2=0.4,取 g=10 m/s2.现给木板施加一个水平向右的力 F。 (1)若力 F 恒为 12 N,经 2 s 铁块恰好位于木板的左端,求木板的长度 L; (2)若力 F 从零开始逐渐增加,且木板足够长.试通过分析与计算,在图乙中作出铁块受到的摩擦 力 f 随力 F 大小变化的图象。
高考物理一轮复习导学案传送带板块模型
功能关系的综合应用——传送带模型、“滑块—木板”模型【传送带模型】
1.传送带克服摩擦力做的功:W=f x传(x传为传送带对地的位移)
2.系统产生的内能:Q=f x相对(x相对为总的相对路程).
3.求解电动机由于传送物体而多消耗的电能一般有两种思路
①运用能量守恒
以倾斜传送带为例,多消耗的电能为E
电,则:E
电
=ΔE k+ΔE p+Q.
②运用功能关系
传送带多消耗的电能等于传送带克服阻力做的功E
电
=fx传(特别注意:如果物体在倾斜传送带上的运动分匀变速和匀速两个运动过程,这两个过程中传送带都要克服摩擦力做功,匀变速运动过程中两者间的摩擦力是滑动摩擦力,匀速运动过程中两者间的摩擦力是静摩擦力) 4.传送带问题分析流出图:
(一)水平传送带
例1 如图所示,长为5m
的水平传送带以2m/s的
速度顺时针匀速转动,将
质量为1kg的小物块无
初速度放在传送带左侧。已知传送带与小物块之间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10m/s2,求小滑块在传送带上运动过程中:
(1)传送带对小物块做的功;
(2)传送带与小物块摩擦产生的热量;
(3)因放上小物块,电动机多消耗的电能。
变式:若小滑块以3m/s的速度从右端滑上传送带,求:
(1)传送带与小物块摩擦产生的热量;
(2)传送带克服摩擦力做功。
(二)倾斜传送带
例2 如图所示,传送带与水平面间的夹角为30°,其中A、B两点间的距离为3.5m,传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速度顺时针匀速转动。现将一
质量4kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带的B点,已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=√3
高考物理一轮复习第三章专题动力学中的滑块木板模型备考精炼
24 动力学中的“滑块-木板”模型
[方法点拨] “滑块—木板”模型问题中,靠摩擦力带动的那个物体的加速度有最大值:a m =F fm
m .假设两
物体同时由静止一起运动,若整体加速度小于该值,则二者相对静止,二者间是静摩擦力;若整体加速度大于该值,则二者相对滑动,二者间为滑动摩擦力.
1.(多选)(2020·徐州市考前模拟)如图1甲所示,足够长的木板B 静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A ,小滑块A 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时,用传感器测出小滑块A 的加速度a ,得到如图乙所示的F -a 图象.取g =10 m/s 2
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则( )
图1
A .小滑块A 的质量为4 kg
B .木板B 的质量为5 kg
C .当F =40 N 时,木板B 的加速度为3 m/s 2
D .小滑块A 与木板B 间的最大静摩檫力为12 N
2.如图2所示,在光滑水平面上,一个小物块放在静止的小车上,物块和小车间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g =10 m/s 2
.现用水平恒力F 拉动小车,关于物块的加速度a m 和小车的加速度a M 的大小(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),下列选项可能正确的是( )
图2
A .a m =2 m/s 2
,a M =1 m/s 2
B .a m =1 m/s 2
,a M =2 m/s 2
C .a m =2 m/s 2
,a M =4 m/s 2
D .a m =3 m/s 2
,a M =5 m/s 2
3.(多选)(2020·如皋市质量检测)如图3甲所示,物块A 与木板B 叠放在粗糙水平面上,其中A 的质量为m ,B 的质量为2m ,且B 足够长,A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ.对木板B 施加一水平变力F ,F 随t 变化的关系图如图乙所示,A 与B 、B 与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是( )
高考物理一轮复习 第三章 专题三 动力学中的“传送带、板块”模型教案 新人教版-新人教版高三全册物理
专题三动力学中的“传送带、板块”模型
突破1 传送带模型
考向1 水平传送带模型
(2019·某某模拟)(多选)如图所示,水平传送带A、B两端相距s =3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数μA端瞬时速度v A=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为v B,则(g取10 m/s2)( )
A .若传送带不动,则v
B =3 m/s
B .若传送带以速度v =4 m/s 逆时针匀速转动,v B =3 m/s
C .若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,v B =3 m/s
D .若传送带以速度v =2 m/s 顺时针匀速转动,v B =2 m/s
[审题指导] (1)若传送带顺时针转动且v 物>v 带,则传送带对物块的摩擦力为滑动摩擦力且为阻力.
(2)若传送带逆时针转动,传送带对物块的摩擦力为滑动摩擦力且为阻力.
【解析】 若传送带不动,由匀变速运动规律可知v 2
B -v 2
A =-2as ,a =μg ,代入数据解得v
B =3 m/s ,当满足选项B 、
C 、
D 中的条件时,工件所受滑动摩擦力跟传送带不动时一样,还是向左,加速度还是μg ,所以工件到达B 端时的瞬时速度仍为3 m/s ,故选项A 、B 、C 正确,D 错误.
【答案】 ABC
分析传送带问题的关键是判断摩擦力的方向.要注意抓住两个关键时刻:一是初始时刻,根据物块相对传送带的运动方向确定摩擦力的方向,根据受力分析确定物块的运动;二是当物块的速度与传送带速度相等时,判断物块能否与传送带保持相对静止.另外注意考虑传送带长度——判定达到共同速度(临界点)之前物块是否脱离传送带.
板块模型、传送带-湖北省通山县第一中学高三物理复习学案
界条件是两者间的摩擦力为最大 静摩擦力,静摩擦力不但方向可变,而且大小也会在一定范围内变
化,明确板块达到共同速度时各物理量关系是此类题目的突破点: [来源:学。科。网 Z。X。X。K]
(1)板块达到共同速度以后,摩擦力要发生转变,一种情况是板块间滑动摩擦力转变为静摩擦力; 另一种情况是板块间的滑动摩擦力方向发生变化.
例 2:如图甲所示,一质量为 M 的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为 m 的小滑块。木板受 到水平拉力 F 作用时,用传感器测出长木板的加速度 a 与水平拉力 F 的关系如图乙所示,重力加速度 g =10 m/s2,下列说法正确的是( ) A.小滑块的质量 m=2 kg
[来源:学,科,网 Z,X,X,K]
(2)板块达到共同速度时恰好对应物块不脱离木板时板具有的最小长度,也就是物块在木板上相对 于板的最大位移.
(3)分析受力,求解加速度,画运动情境图寻找位移关系,可借助 v-t 图象. 四.两种类型
类型图示
规律分析
木板 B 带动物块 A,物块恰好不从木板上掉下的临 界条件是物块恰 好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为 xB=xA+L
物块 A 带动木板 B,物块恰 好不从木板上掉下的临界条件是物块恰 好滑到木板 右端时二者速度相等,则位移关系为 xB+L=xA 学 ]
例 1:如图所示,物块 A、木板 B 的质量均为 m=10 kg,不计 A 的大小,B 板长 L=3 m。开始时 A、B 均静止。现使 A 以某一水平初速度从 B 的最左端开始运动。已知 A 与 B、B 与水平面之间的动摩擦因数 分别为 μ1=0.3 和 μ2=0.1,g 取 10 m/s2。
2021高三物理人教版一轮学案:第三单元 专题三 动力学中的“传送带、板块”模型 Word版含解析
姓名,年级:
时间:
专题三动力学中的“传送带、板块"模型
考纲考情核心素养
►牛顿运动定律的应用
Ⅰ
►传送带模型、板块模
型.
物理观
念全国卷5年3考
高考指数★★★☆☆
►应用动力学观点分析
传送带模型及板块模型。
科学思
维
突破1 传送带模型
题型1 水平传送带模型
模型
概述
求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的
分析判断,物体的速度与传送带速度相等的时刻就
是物体所受摩擦力发生突变的时刻
常见
情形
情
形
一
(1)可能一直加速
(2)可能先加速后匀速
情
形
二
(1)v0〉v时,可能一直
减速,也可能先减速再
匀速
(2)v0<v时,可能一直
加速,也可能先加速再
匀速
常见情形情
形
三
(1)传送带较短时,滑块
一直减速到达左端
(2)传送带较长时,滑
块还要被传送带传回右
端,其中v0>v时,返回
速度为v,v0〈v时,返回
速度为v0
常见情形情
形
四
(1)若μg≥a0,物块
和传送带一起以加速度
a0加速运动,物块受到沿
传送带前进方向的静摩
擦力f=ma0
(2)若μg〈a0,物块将
跟不上传送带的运动,
即物块相对于传送带向
后滑动,但物块相对地
面仍然是向前加速运动
的,此时物块受到沿传
送带前进方向的滑动摩
擦力f=μmg,产生的加
速度a=μg
如图所示,水平传送带两端相距x=8 m,工
件与传送带间的动摩擦因数μ=0。6,工件滑上A端时速度v A=10 m/s,设工件到达B端时的速度为v B,重力加速度g取
10 m/s2。
(1)若传送带静止不动,求v B;
(2)若传送带顺时针转动,工件还能到达B端吗?若不能,说明理由;若能,求到达B端时的速度v B;
推荐课件习题高中物理-专题练习-板块模型1高中物理一轮专题复习
板块模型
例1.(多选)如图所示,足够长的木板A静止放置于水平面上,小木块B以初速度v0从木板左侧滑上木板,关于此后A、B两物体运动的v-t图象可能是()
A B C D
例 2.(多选)如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过
程中始终处在弹性限度内.在物块A上施加一个水平恒力F,在A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中
A.当A、B的加速度相等时,A、B的速度差最大
B.当A、B的加速度相等时,A的速度最大
C.当A、B的速度相等时,弹簧最长
D.当A、B的速度相等时,A、B的加速度相等
例 3.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有
一墙壁,木板右端与墙壁的距离为 4.5 m,如图(a)所示.t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后 1 s时间内小物块的v-t图线如图(b)所示.木板
的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10 m/s2.求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离.
1.如图甲所示,一长木板在水平地面上运动,初速度为v0,在某时刻(t=0)
将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,己知物块与木板的质量相等,设
物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数均为μ,物块与木板间的最大静
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动力学中的板块模型
一模型特点:1.上、下叠放两个物体,若两物理间的摩擦力小于最大静摩擦力,则相对静止(如何判断?).
2.若两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动,滑块由木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长.
二.解题方法:受力对象一般采用隔离法与隔离法,两物体是否相对滑动可以用假设法(假设相对静止,看“板”“块”之间的摩擦力是否超过最大静摩擦力,若超过则).
三.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,特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.
例题1质量为m、长为L的长木板静止在光滑水平面上,质量也为m的小滑块(可看做质点)放在长木板的左端,如图所示.已知小滑块与长木板间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,给小滑块一水平向右的拉力F,当F取不同值时求解下列问题.(重力加速度为g)
(1)要使滑块与木板发生相对滑动,F至少为多大;
(2)当F=3μmg时,经过多长时间,力F可使滑块滑至木板的最右端.
拓展:若F=μmg.物块和木板加速度各为多大?
练习1.如图所示,一质量为m B=2 kg的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角θ=37°,一质量也为m A=2 kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端x0=8 m处
由静止释放,物块A刚好没有从木板B的左端滑出,已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为μ1=0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s2,物块A可看做质点.
(1)物块A刚滑上木板B时的速度为多大?
(2)物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时
间?木板B有多长?
2.(多选)如图甲所示,长木板B固定在光滑水平面上,可视为质点的物体A静止叠放在B的最左端.现用F=6 N的水平力向右拉A,经过5 s A运动到B的最右端,且其v-t 图象如图乙所示.已知A、B的质量分别为1 kg、4 kg,A、B
间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.下列说法正
确的是()
A.A的加速度大小为0.5 m/s2
B.A、B间的动摩擦因数为0.4
C.若B不固定,B的加速度大小为2 m/s2