叠加物体相对运动问题.doc
巧学高中物理 动力学叠加系统
一、动力学中的叠加系统在动力学中常会遇到两个或两个以上物体叠放在一起的问题，这类问题具有知识容量大、研究对象不单一、物理过程比较复杂、几何条件隐蔽等特点，以致许多考生甚至教师对其求解感到困惑.下面就针对这类问题的求解思路作一总结. 一、无相对运动的叠加问题这类问题因物体之间无相对运动，所以一般用整体法与隔离体求解，若系统内力已知，则用隔离法求加速度，再用整体法求外力；若系统外力为已知，则用整体法求加速度，再用隔离法求内力.【例1】如图1所示，在光滑水平桌面上放着质量为3kg 的小车A ,小车A 上又放着质量为2kg 的物体B ,现施加一水平推力F 在物体B 上，当F 逐渐增大到4N 时B恰好在小车A 上相对于小车滑动；如果将水平推力作用在A 上，且不使B在A 上有相对滑动，则施加的最大推力max F 是多少？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.〖解析〗当推力F 小于4N 时，作用在A 上的静摩擦力使A 和B 一起加速运动；当F 增大到4N 以后，因最大静摩擦力不足以提供A 的加速度，故B 和A 之间将发生相对滑动.设A 、B 间的最大静摩擦力为max f ，当F 作用于B 时可用整体法求加速度，再用隔离法求内力max f .由牛顿第二定律可列出：1()A B F m m a =+ ① max 1A f m a = ②当外力F 作用在A 上时，则用隔离法求加速度，再用整体法求最大推力max F ，故由牛顿第二定律可列出：max 2B f m a = ③ max 2()A B F m m a =+ ④ 联立①②③④得：max 6N F =【例2】如图2所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，质量为m 的物块A 叠放在物体B 上，B 的上表面水平;当A 随B 一起沿斜面下滑时，A 、B 保持相对静止，求B 对A 的支持力和摩擦力.〖解析〗 当A 随B 一起沿斜面下滑时，A 受竖直向下的重力mg 、B 对A 竖直向上的支持力N 和水平向左的摩擦力f 而加速运动，如图3所示.设B 的质量为M ，以A 、B 整体为研究对象，根据牛顿第二定律有:()sin ()M m g M m a θ+=+，解得: sin a g θ=. 再将A 隔离出来作为研究对象，将加速度沿水平方向和竖直方向进行分解如图3所示，则有：cos sin cos x a a g θθθ==，2sin sin y a a g θθ== 所以有：sin cos x f ma mg θθ== 又2sin y mg N ma mg θ-==得：2s N mgco θ=.二、叠加系统所受合外力不为零且有相对运动这类情况中，叠加系统因受外力作用且加速度不同而存在相对运动，具体求解时一般采用隔离法，即“锣当锣打，鼓作鼓敲”，认真分析系统内每个物体在不同阶段的受力和运动情况，建立清晰的物理图景，然后由牛顿定律与匀变速直线运动公式、动量定理或动能定理列方程，同时抓住叠加体之间的位移关系或几何条件列式，再联立求解.【例3】如图4所示，一木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为4kg M =，长为 1.4m L =，木板右端放一小滑块，滑块质量为1kg m =，其尺寸远小于L ,滑块与木板之间的动摩擦因数为0.4μ=(210m/s g =). (1)用恒力F 作用在M 上，为使m 能从M 上滑落，F 大小的范围如何? (2)其他条件不变，若恒力22.8N F =始终作用在M 上，且最终使m 从M 上滑落，则m 在M 上面滑动的时间多长？〖解析〗（1）取滑块m 为研究对象，m 与木板M 间的滑动摩擦力为：f N F F mg μμ==m 在滑动摩擦力f F 作用下向右运动的加速度为：214m/s f F a g mμ===取木板M 为研究对象，M 在拉力F 和滑动摩擦力f F 作用下向右运动的加速度为：2f F F a M-=使m 从M 上面滑落的条件是21a a >,即ff F F F M m->.联立以上四式可解得：()20N F M m g μ>+=(2)设m 在M 上面滑动的时间为t ，恒力22.8N F =时M 的加速度为：22 4.7m/s f F F a M-==小滑块在时间t 内运动位移为：21112x a t =木板在时间t 内运动位移为：22212x a t =则有：21x x L -=,由以上各式可解得：2s t = 【例4】物体A 的质量1kg m =，静止在光滑水平面上的平板车B 的质量为0.5kg M =、长1m L =，如图5所示.某时刻A 以04m/s v =向右的初速度滑上木板B 的上表面，在A 滑上B 的同时，给B 施加一个水平向右的拉力。
叠放物体的摩擦力分析
叠放物体的摩擦力分析摩擦力和弹力一样也是被动力。
两个相互接触的物体除了要相互挤压外，还需要有相对运动的趋势或相对运动，才会有摩擦力。
所以在分析摩擦力的时候要先分析其他已知力，再用假设法确定物体的运动状态，然后与已知条件比较，确定摩擦力的有无。
一层物体1.在水平面上放一个木块，木块处于静止状态。
此时可以确定木块受重力和支持力作用。
假设木块不受摩擦力作用，木块在重力和支持力的作用下恰好处于平衡状态（没有相对运动趋势），因此假设成立，木块不受摩擦力作用（反之假设受摩擦力作用，则木块在水平方向受力不平衡，不能保持静止状态，与已知条件矛盾，假设错误。
）。
2. 在水平面上放一个木块，给木块添加一个水平向右大小为1 N的拉力，木块处于静止状态。
此时，可以确定木块受重力、支持力、拉力，3个力的作用。
假设木块不受摩擦力的作用，其在竖直方向合力为零；但在水平方向上，合力不为零。
因此木块将水平向右运动（即相对地面有向右的运动趋势），与已知木块处于静止状态矛盾。
所以木块要受到静摩擦力作用，方向水平向左（与相对运动趋势的方向相反）。
3.一个木块静止在粗糙斜面上。
同样，可以确定木块受重力、支持力，2个力作用。
但是重力和支持力的方向不在同一直线上，因此它们的合力肯定不为零。
通过正交分解可以得出在y轴上N cos0F Gθ-=，在x轴上合力不为零x sinF Gθ=。
假设木块不受摩擦力，其将沿斜面向下运动，与已知条件木块处于静止状态矛盾，所以木块受到沿斜面向上的静摩擦力作用。
4.一个木块以初速度v，在粗糙水平面上滑动。
从受力分析的角度来看，与第1中情况一样，木块依然只受重力和支持力作用，且二者的合力为零。
但要注意木块的运动状态，木块是相对于地面向右滑动的，因此要受到水平向左的滑动摩擦力作用。
两层物体1.A、B两个木块叠放在粗糙水平面上，二者保持静止状态。
分析A时，可以把B看作地面，这样就还原成了一层物体的第1种情况。
可知A、B之间没有摩擦力作用。
叠放问题剖析 详解
叠放问题剖析叠加物体问题的关键处在于摩擦力的辨析，首先要判断是滑动摩擦力还是静摩擦力，其判断依据为：①相对滑动，②速度，③加速度；然后判断摩擦力的方向；最后依据物理公式构建动力学方程式。
判断摩擦力：1、如果速度相同，且在没有摩擦力存在的情况下加速度也相同，则两物块之间没有摩擦力；2、如果速度相同，且有摩擦力存在的情况下加速度相同，则两物块之间为静摩擦力，加速度相同时摩擦力方向即为静摩擦力方向；3、如果速度相同，而有摩擦力存在的情况下加速度不相同，则两物块之间为滑动摩擦力，加速度大的滑动摩擦力方向与运动方向相同，加速度小的滑动摩擦力方向与运动方向相同；4、如果速度不同，则一定是滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
注意：1、2情况时叠加物体一起动，不分离；3、4情况时叠加物体分离。
两个叠着放的物体，如果有相对运动，就有滑动摩擦力，如果是相对静止的，就可能有静摩擦力。
摩擦力同样会出现突变情况，突变情境同样出现在速度相等时。
叠放体的受力与运动问题【例1】如图所示，有一长度x＝1 m、质量M＝10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m＝4 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.25，要使物块在2 s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力F是多少？(g取10 m/s2)【例2】如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6 m、质量为M=3 kg的木板.一个质量为m=1 kg的小物体放在木板的最右端，m与M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F.（1）施力F后，要想把木板从物体m的下方抽出来，求力F的大小应满足的条件；（2）如果所施力F=10 N，为了把木板从m的下方抽出来，此力的作用时间不得少于多少?（g取10 m/s2）练习1 如图所示，质量为M的木板上放一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为μ1；，木板和地面间的动摩擦因数为μ2，问加在木板上的力F多大时，才能将木板从木块和地面间抽出来?aF 2. 如图所示，小车板面上的物体质量为m=8㎏，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N。
高中物理两物体相对滑动问题_概述说明以及解释
高中物理两物体相对滑动问题概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在物理学中，相对滑动问题是一个常见的研究课题。
这种问题涉及到两个物体之间的相对滑动以及滑动时发生的现象，该现象可以通过一些因素影响力的大小和方向。
了解和分析两物体相对滑动问题对于我们理解摩擦力、运动和力学原理具有重要意义。
1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍和解释高中物理中的两物体相对滑动问题：- 引言：介绍文章的背景概述、结构和目的。
- 正文：简单介绍相对滑动问题，讨论物体相对滑动的条件以及发生的现象与解释。
- 理论分析：深入探讨影响物体相对滑动力大小和方向的因素，推导相关公式并进行解析，并分析实例应用。
- 实验验证：设计实验来验证所得到的理论结果，收集数据并进行分析，并讨论结果和误差分析。
- 结论：总结文章主要观点、结果，并提出未来研究建议或展望。
1.3 目的本文旨在深入探讨高中物理中的两物体相对滑动问题，介绍该问题的背景与概述，阐明物体相对滑动的条件和现象，并进行理论分析和实验验证，从而揭示物体相对滑动的原理和规律。
通过本文的阅读，读者将能够更加全面地了解两物体相对滑动问题，并在实际应用中运用所学知识。
2. 正文：2.1 相对滑动问题简介在物理学中，相对滑动问题是指涉及两个物体之间的相对运动和滑动的研究。
通常情况下，我们关注的是两个物体之间存在摩擦力或其他力使它们发生相对运动时的现象和规律。
2.2 物体相对滑动的条件要使两个物体之间发生相对滑动，需要满足以下条件：- 存在摩擦力或其他外力作用于这两个物体；- 这些作用力超过了物体之间的粘连力或静摩擦力；- 物体表面之间没有完全平坦且光滑的接触。
当这些条件同时存在时，物体就会开始发生相对运动，并出现滑动现象。
2.3 物体相对滑动时发生的现象与解释当两个物体开始产生相对运动时，我们可以观察到以下现象：- 物体表面产生摩擦热：由于摩擦力的作用，两个物体之间会产生热量。
这是因为运动会导致分子运动更加频繁和剧烈，从而转化为内能。
相对运动问题解题技巧
相对运动问题解题技巧相对运动是指两个物体相对于彼此的运动状态。
在解决相对运动问题时，我们需要考虑两个物体之间的相对速度和相对位置，以便准确地描述它们之间的运动关系。
下面介绍一些解决相对运动问题的技巧：1. 确定相对参照物：在解决相对运动问题时，首先需要确定一个参照物，作为位置和速度的基准。
这个参照物可以是其中一个物体，也可以是外部的固定物体。
通过选择一个参照物，可以简化问题的分析和计算。
2. 绘制图示：在解决相对运动问题时，可以通过绘制图示来帮助理清物体之间的相对位置和速度关系。
将问题中的物体和参照物在坐标系中标明，可以更直观地理解它们之间的相对运动。
3. 分解速度：将问题中的速度分解成平行和垂直于参照物的分量，可以更方便地计算物体之间的相对速度。
通过分解速度，可以准确描述物体之间的相对运动方向和速度大小。
4. 使用相对运动公式：在解决相对运动问题时，可以使用相对位移和相对速度的公式来计算物体之间的相对运动关系。
通过将物体的位移和速度代入公式中，可以得到它们之间的相对位置和速度的关系。
5. 注意方向问题：在解决相对运动问题时，需要注意物体之间的相对方向关系。
确定物体相对于参照物的运动方向，可以避免出现计算错误和混淆物体之间的相对位置关系。
6. 注意时间关系：在解决相对运动问题时，需要考虑物体之间的相对时间关系。
确定物体在不同时间点的位置和速度，可以帮助准确描述它们之间的相对运动过程。
7. 考虑相对加速度：在某些情况下，物体之间的相对运动可能受到加速度的影响。
在解决相对运动问题时，需要考虑物体的加速度对相对速度和位移的影响，以便更准确地描述它们之间的相对运动状态。
总的来说，解决相对运动问题需要考虑物体之间的相对位置、速度和加速度关系，通过选择适当的参照物、绘制图示、分解速度、使用公式等方法，可以更清晰、准确地描述物体之间的相对运动关系，从而解决相关问题。
希望以上介绍的技巧能够对解决相对运动问题有所帮助。
高中物理受力分析应用(叠加体、整体和隔离、立体)
高中物理受力分析应用题型一：受力分析叠加体 (1)题型二：受力分析整体和隔离 (12)题型三：空间立体物体的受力分析 (27)题型一：受力分析叠加体一．选择题（共15小题）1．（2020秋•农安县期末）如图所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是（）A．B对C有向左的摩擦力B．C对A有向左的摩擦力C．物体C受到三个摩擦力作用D．C对地面有向右的摩擦力【分析】三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零，以B为研究对象，分析C对B的摩擦力方向，即可知道B对C的摩擦力方向；对A研究，由平衡条件分析C对A的摩擦力；对整体研究，分析地面对C的摩擦力．【解答】解：三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零。
A、以B为研究对象，B水平方向受到向右的拉力F作用，根据平衡条件得知，C对B有向左的静摩擦力，而且此静摩擦力与F平衡，根据牛顿第三定律得知，B对C有向右的静摩擦力。
故A错误。
B、对A研究，由平衡条件得知：C对A没有摩擦力，否则A受力不平衡，不可能匀速直线运动，则A对C也没有摩擦力。
故B错误。
C、D以整体为研究对象，由平衡条件得知：地面对C有向左的滑动摩擦力，则C对地面有向右的滑动摩擦力，故C受到两个摩擦力。
故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题关键要灵活选择研究，根据平衡条件分析受力情况，对分析的结果，也可以利用平衡条件：合力为零进行检验．2．（2020春•吴忠期末）如图所示，A、B两物体的重力都为10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为（）A．6N，3N B．1N，1N C．0N，1N D．0N，2N【分析】当水平拉力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力等于拉力；当水平拉力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动，则受到的滑动摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积．【解答】解：对物体A，因为F作用，从而受到物体B给A物体的静摩擦力。
牛顿运动定律的应用—板块叠加模型 讲义—-高一上学期物理人教版必修第一册
必修一专题6 板块叠加模型●模型特点上、下叠放两个物体,并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
●解题的突破口是判断物体何时别离〔即相对运动〕，方法是：整体法隔离法 ●模型的临界条件 1.滑块与滑板存在相对滑动的临界条件 2.滑块滑离滑板的临界条件当滑板的长度一定时,滑块可能从滑板滑下,恰好滑到滑板的边缘到达共同速度是滑块滑离滑板的临界条件。
两种常见情况的位移关系如下:①木板B 带动物块A ，物块A 恰好不从木板B 上掉下的临界条件是物块A 恰好滑到木板B 左端时二者速度相等，位移关系为x B ＝x A ＋L②物块A 带动木板B ，物块A 恰好不从木板B 上掉下的临界条件是物块A 恰好滑到木板B 右端时二者速度相等，位移关系为x B ＋L ＝x A1.如下图，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力200N G =，货箱与地面间的动摩擦因数为0.35，小明同学用50N F =的力水平向右拉货箱，没有拉动。
那么货箱受到的摩擦力为〔〕A. 50N ，方向水平向左B. 50N ，方向水平向右C. 70N ，方向水平向左D. 70N ，方向水平向右2.(多项选择)如下图,木块A 的质量为1 kg,木块B 的质量为2 kg,叠放在水平地面上,A 、B间最大静摩擦力为1 N,B 与地面间动摩擦因数为0.1,g 取10 m/s 2。
用水平力F 推B,要想让A 、B 保持相对静止,F 的大小可能是()A.1 NB.4 NC.9 ND.12 N3.如下图，A 、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B 受到的摩擦力〔〕A. 方向向左，大小不变B. 方向向左，逐渐减小C. 方向向右，大小不变D. 方向向右，逐渐减小4.如下图，A 、B 两物体重力都等于10N ，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F =2N 的两个水平力分别作用在A 和B 上，A 和B 均静止，那么B 对A 的摩擦力和地面对B 的摩擦力分别为〔〕A. 6N ，3NB. 3N ，6NC. 2N ，0ND. 2N ，4N5.如下图,质量相等的两物体A 、B 叠放在粗糙的水平面上,A 与B接触面光滑,A 、B 分别受水平向右的恒力F 1、F 2作用且F 2>F 1。
叠加物体问题
摩擦力辨析之叠加物体问题解析：叠加物体问题的关键处在于摩擦力的辨析，首先要判断是滑动摩擦力还是静摩擦力，其判断依据为：①相对滑动，②速度，③加速度；然后判断摩擦力的方向；最后依据物理公式构建动力学方程式。
判断摩擦力：1、如果速度相同，且在没有摩擦力存在的情况下加速度也相同，则两物块之间没有摩擦力；2、如果速度相同，且有摩擦力存在的情况下加速度相同，则两物块之间为静摩擦力，加速度相同时摩擦力方向即为静摩擦力方向；3、如果速度相同，而有摩擦力存在的情况下加速度不相同，则两物块之间为滑动摩擦力，加速度大的滑动摩擦力方向与运动方向相同，加速度小的滑动摩擦力方向与运动方向相同；4、如果速度不同，则一定是滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
注意：1、2情况时叠加物体一起动，不分离；3、4情况时叠加物体分离。
题1．如图所示，质量为M的木板上放一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为μ1；，木板和地面间的动摩擦因数为μ2，问加在木板上的力F多大时，才能将木板从木块和地面间抽出来?题2．货运平板车始终保持速度v向前运动，把一个质量为m，初速度为零的物体放在车板的前端A处，若物体与车板间的摩擦因数为μ，要使物体不滑落，车板的长度至少是多少?题3．如图所示，在水平桌面上有三个质量均为m的物体A、B、C叠放在一起，水平拉力F作用在物体B上，使三个物体一起向右运动，请确定：(1)当三个物体一起向右匀速运动时，A与B、B与c、C与桌面之间的摩擦力大小；(2)当三个物体一起向右以加速度a匀加速运动时，A与B、B与C、C与桌面之间的摩擦力大小。
题4．质量为0.5kg 的小物块A 放在质量为1kg 的足够长的木板B 的左端，木板B 在水平拉力的作用下沿地面匀速向右滑动，且A 、B 相对静止，某时刻撤去水平拉力，则经过一段时间后A 在B 上相对于B 向右滑行了1.5m 的距离，最后A 和B 都停下来，已知A 、B 间的动摩擦因素为2.01=μ，B 与地面间的动摩擦因素为4.02=μ，求B 在地面上滑行的距离。
第十二讲 叠加体的动力学问题
第十二讲叠加体的动力学问题一、教学目标：1、掌握应用牛顿第二定律解题的基本方法2．学会分析连接体问题.3、学会分析叠加体问题二、知识梳理1、连接体与隔离体两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为。
如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为。
常见模型:①用轻绳连接②直接接触③靠摩檫接触2、外力和内力如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的力，而系统内各物体间的相互作用力为。
应用牛顿第二定律列方程不考虑力。
如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的力。
3.研究对象的选择和三种常用解题方法:（1）.整体法：连接体中的各物体如果，求加速度时可以把连接体作为一个整体。
运用列方程求解。
（2）.隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用求解，此法称为隔离法。
（3）.整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。
本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。
如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用法求出，再用法求。
4、解连接体问题时的常见错误：错误一：例如F推M及m一起前进（如图），隔离m分析其受力时，认为F通过物体M作用到m上，这是错误的．错误二：用水平力F通过质量为m的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加速运动时（如图所示．不考虑弹簧秤的重力），往往会认为弹簧秤对物块M的拉力也一定等于F．实际上此时弹簧秤拉物体M的力F/＝F—ma，显然F/＜F．只有在弹簧秤质量可不计时，才可认为F/＝F．错误三：运用整体法分析问题时，认为只要加速度的大小相同就行，例如通过滑轮连接的物体，这是错误的．正确做法应产用分别隔离法求解。
三、题型与方法题型1 叠加体的相对运动【例6】．如图所示，将一质量为3m的长木板静止地放在水平地面上，另一质量为m的木块以水平初速度v0滑上长木板，若木块与长木板、长木板与地面间的动摩擦因数均为μ，则在木块与长木板相对静止之前，长木板受地面的摩擦力大小为()A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg答案 A解析木块对长木板的摩擦力向右，大小为μmg，长木板静止，水平方向合力为0，故地面对长木板的摩擦力向左，大小为μmg.【例7】如图所示，一辆质量为M的卡车沿平直公路以速度v0匀速行驶，卡车上载有一质量为m的货箱，货箱的车前部的距离为L，货箱与底板之间的动摩擦因数为μ．现因前方出现险情，卡车紧急刹车，结果发现货物在车厢行L距离恰好未与车厢前部相碰．求：（1）货箱运动的加速度；（2）卡车制动时间；（3）卡车在紧急刹车过程受到地面的阻力【小试身手7】、如图所示，某搬运工人用水平力拖着一尾端放有一木箱的平板以1 m/s 的速度匀速运动，已知木箱和平板的质量均为50kg，木箱、平板、地面之间的摩擦因素都为0.1。
分析叠放物块间摩擦力的技巧
分析叠放物块间摩擦力的技巧分析叠放物块间摩擦力的技巧叠加物体的受力分析，关键是抓住研究对象是否处于平衡状态，即匀速直线运动状态或静止状态，是否有相对运动或相对运动的趋势。
然后采用整体法、隔离法进行受力分析，从而判定摩擦力的大小和方向。
在叠放物块间，判断静摩擦力的有无及方向，可以先假设接触面是不光滑的，两物体间有弹力。
根据摩擦力产生的条件，从多个角度确定静摩擦力的有无及方向。
当两个物体叠放，其中一个物体受到拉力作用时，有两种形式。
在A、B物体一起向右匀速运动或A、B物体均保持静止的情况下，可以通过二力平衡原理和方法来分析A物体是否受到向左的静摩擦力。
总之，分析叠放物块间摩擦力的技巧是抓住关键是平衡，先整体，再隔离，相对运动摩擦力。
文章无格式错误，但第一段中的删除明显有问题的段落不清晰，因此不进行删除。
改写如下：题目1：三物体静止，受力情况如何？在图中，三个物体静止，其中B受水平向右的力F作用，下列说法正确的是：A。
B对A有摩擦力作用B。
B受到A、C摩擦力的作用C。
B只受到C的摩擦力作用D。
地面对C有摩擦力作用，大小等于F解析：将B、C看成一个整体，这是a类形式，可知A不受摩擦力。
将A、B看成一个整体，这是b类形式，则B、C间有摩擦力。
将三个物体看成一个整体，则C受地面的摩擦力，方向向左。
根据二力平衡，地面对C的摩擦力与F大小相等。
因此，答案为C、D正确。
题目2：木块叠放，受力情况如何？在图中，三个相同的木块叠放在水平地面上，B受水平向右的拉力F1=15N，C受到水平向左的拉力F2=6N，三木块均处于静止。
此时A、B间的摩擦力大小为f1；B、C间的摩擦力大小为f2；C与地面间的摩擦力大小为f3.则下列哪组说法正确？A。
f1=0N，f2=15N，f3=9NB。
f1=0N，f2=9N，f3=6NC。
f1=15N，f2=9N，f3=6ND。
f1=15N，f2=6N，f3=9N解析：根据物体的运动状态与受力情况的关系可知，题中的三个物体均处于静止状态，故受到平衡力的作用。
物体间有相对运动趋势或相对运动这个条件比较容易出问题
物体间有相对运动趋势或相对运动这个条件比较容易出问题若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上，那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动，物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。
关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法：一是根据滑动摩擦力一定要防碍物体间的相对运动或相对运动趋势，先判断物体相对传送带的运动方向，可用假设法，若无摩擦，物体将停在原处，则显然物体相对传送带有向后运动的趋势，所以物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力，由牛顿第三定律，传送带要受到向后的防碍它运动的滑动摩擦力；二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向，物体只所以能由静止开始向前运动，则一定受到向前的动力作用，这个水平方向上的力只能由传送带提供，所以物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力，传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作，电动机给传送带提供动力作用，那么物体给传送带的就是阻力作用，与传送带的运动方向相反。
若物体是静置在传送带上，与传送带一起由静止开始加速，若物体与传送带之间的动摩擦因数较大，加速度相对较小，物体和传送带保持相对静止，它们之间存有着静摩擦力，物体的加速就是静摩擦力作用的结果，所以物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力；若物体与传送带之间的动摩擦因数较小，加速度相对较大，物体和传送带不能保持相对静止，物体将跟不上传送带的运动，但它相对地面仍然是向前加速运动的，它们之间存有着滑动摩擦力，同样物体的加速就是该摩擦力的结果，所以物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。
若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动，则它们之间无摩擦力，否则物体不可能匀速运动。
若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带，则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。
所以该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。
若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后，开始减速，因物体速度越来越小，故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，方向与物体的运动方向相反，传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。
3.8牛顿第二定律的应用(五)连接体、叠加体问题
牛顿第二定律的应用连接体、叠加体问题(教案)一、连接体、叠加体“连接体运动”是在生活和生产中常见的现象，也是运用牛顿运动定律解答的一种重要题型1.定义:通常是指某些通过相互作用力（绳子拉力、弹簧的弹力、摩擦力等）互相联系的几个物体所组成的物体系。
2.常见模型:（1）用轻绳连接（ 2 ）直接接触（ 3 ）靠摩檫接触3.特点:它们一般有着力学或者运动学方面的联系。
4.常见的三类问题:（1）连接体中各物体均处于平衡状态例1．如图已知Q和P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ ，两物体的质量都是m，滑轮的质量和摩擦都不计。
若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为多少？（答案4 μ mg）（2）各物体具有相同的加速度例2．如图水平面光滑，对M施加水平向右的推力F，则M对m的弹力为多大？（3）连接体中一个静止，另一个物体加速例3．如图中物块m沿斜面体M以加速度a下滑，斜面体不动．求地面对斜面体的静摩擦力的大小与方向。
解法一：对两个物体分别应用隔离法解法二：系统应用牛顿第二定律法f＝macosθ＋M×0＝macosθ5.研究对象的选择和三种常用解题方法:（1）研究对象的选择（2）三种常用方法方法一：隔离法方法二：整体与隔离相结合（整体法求加速度,隔离法求相互作用力）方法三：系统应用牛顿第二定律法6. 解连接体问题时的常见错误：错误一：例如F推M及m一起前进（如图），隔离m分析其受力时，认为F通过物体M作用到m上，这是错误的．错误二：用水平力F通过质量为m的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加速运动时（如图所示．不考虑弹簧秤的重力），往往会认为弹簧秤对物块M的拉力也一定等于F．实际上此时弹簧秤拉物体M的力F/＝F—ma，显然F/＜F．只有在弹簧秤质量可不计时，才可认为F/＝F．错误三：运用整体法分析问题时，认为只要加速度的大小相同就行，例如通过滑轮连接的物体，这是错误的．正确做法应产用分别隔离法求解。
叠放物体运动分析
叠放物体的运动分析两个叠放物体的分析是高中学生感到棘手的问题，两物体间是否发生相对运动，如何正确判断是解答这类问题的关键。
假设两物体间保持相对静止，找出恰好不出现相对滑动时所需的最大拉力（即临界最大拉力），此临界判定法能够很好地帮助我们解决这个问题。
下面就几种情况加以分析：一、若水平地面光滑时例1.如图1所示，在光滑水平面上叠放着a、b两物体，已知ma ＝6kg、mb＝2kg，a、b间动摩擦因数μ＝0.2，若在物体b上加一水平向右的拉力f=20n，求a、b两物体的加速度aa和ab。
（g取10m/s2，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力）图1解析：物体a和b以摩擦力相联系，力f越小，a、b两物体越不易出现相对滑动，力f增大，a和b相对静止一起加速的加速度增大，就需要b对a的静摩擦力越大，假设在fc作用下，a和b恰能保持相对静止一起加速，则b对a的静摩擦力达到最大值。
由牛顿第二定律，对整体ab有：fc=（ma+mb）ac对a物体有：fmax=μmag=maac代入数据得到fc=（ma+mb）μg=16n当f＞fc=16n时a、b出现相对滑动，各自做匀加速运动。
故f=20n时，对a物体有：f滑=μmag=maaa，得aa=μg=2m/s2对b物体有：f－μmag=mbab，得ab=4m/s2当f＜fc=16n时a、b保持相对静止一起匀加速,且f越大，加速度越大，a、b间的静摩擦力也越大。
例2.如图2所示，在上面例1中其他条件不变，若在物体a上加一水平向右的拉力f=20n，求a、b两物体的加速度aa和ab。
图2解析：假设在fc作用下，a和b恰能保持相对静止一起匀加速，则a对b的静摩擦力达到最大值。
对整体ab有：fc=（ma+mb）ac 对b物体有：fmax=μmag=mbac得到fc=（ma+mb）μmag/mb=48n当f＜fc=48n时a、b保持相对静止一起匀加速，故f=20n时aa=ab=f／（ma+mb）=2.5m/s2当f＞fc=48n时a、b出现相对滑动，各自做匀加速运动。
水平叠加的滑块木板模型之动态分析与临界问题高三物理一轮复习专题
一.模型特点滑块放置于木板上，木板放置于水平桌面或地面上。
二.题型特点：判定滑块与木板是否发生相对滑动，或摩擦力方向和大小的动态变化情况。
需分析处理临界或极值问题。
1.有些题目中有“刚好〞、“恰好〞、“正好〞等字眼，明显说明题述的过程存在着临界点；2.假设题目中有“取值范围〞、“多长时间〞、“多大距离〞等词语，说明题述的过程存在着“起止点〞，而这些起止点往往就对应临界状态；3.假设题目中有“最大〞、“最小〞、“至多〞、“至少〞等字眼，说明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点；4.假设题目要求“最终加速度〞、“稳定速度〞等，即是求收尾加速度或收尾速度。
三.题型难点是对摩擦力的理解，相关必会知识如下：1．两种摩擦力的比拟(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值．公式μ＝F fF N.(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度．3、注意易错点：〔1〕摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反．〔2〕摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但不一定阻碍物体的运动，即摩擦力可以是阻力，也可以是动力．〔3〕受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定与施力物体保持相对静止．4、判断摩擦力的方法〔1〕假设法〔2〕运动状态法此法关键是先确定物体的运动状态，再利用平衡条件或牛顿第二定律确定静摩擦力的有无及方向．〔3〕牛顿第三定律法“力是物体间的相互作用〞，先确定受力较少的物体是否受到静摩擦力及方向，再根据牛顿第三定律确定另一物体是否受到静摩擦力及方向．四、例题精讲例1：如下图，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为m A＝6kg、m B ＝2kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时F＝10N，此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，那么 ()A．当拉力F<12N时，物体均保持静止状态B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动C．两物体从受力开始就有相对滑动D．两物体始终没有相对滑动【常见错误解析】AB间最大静摩擦力是12N，所以只要拉力超过12N时，两物体就开始相对滑动【错因分析】把此题的情景当成A放在地面时的情景分析处理，实际上，A对B的摩擦力使A相对地面加速运动，拉力超过12N时，AB间静摩擦力可能会小于最大静摩擦力12N，从而使AB保持相对静止。
板块类运动问题
板块类运动问题1.两个物体之间相对运动的问题问题的提出：两个物体叠加起来，在外力F作用下的运动状态是需要讨论的。
如果外力F过小，那么两物体是相对静止的，如果外力F过大，那么两物体是相对运动的。
两个物体间要发生相对运动的条件：两个物体间的静摩擦力必须达到最大值此类问题的处理方法：(1)假设两个物体相对静止，对两个物体分别写牛顿第二定律(2)根据加速度相等，得出静摩擦力的表达式，(3)根据静摩擦力小于最大静摩擦力，据此可以求出临界的外力F0(4)讨论：当F>F0，两物体之间是相对运动的。
对两个物体分别写牛顿第二定律，不两物体之间是相对静止的，对受外力F的物体的加速度是恒定不变的。
当F<F0，两物体整体写牛顿第二定律。
(5)注意：地面是否有摩擦力2.两个物体之间发生相对运动后计算相对位移的问题问题的提出：一个物体在一个木板上滑动，如果木板的长度有限，那么一定需要讨论物体是否能从木板上掉下来。
处理方法：（1）判断两物体共速时的相对位移与木板长度之间的关系。
若x相=L，则物体恰好不从木板上掉下。
（这是一个临界条件！可以求出木板的最小长度）（2）若x相>L，则两物体不能达到共速，物体会从木板上落下，物体离开木板时，二者的速度是不相同的。
（3）若x相<L，则两物体能达到共速，共速后依然有一段过程，二者相对静止。
常见的情形有以下几种：(1)最简单的问题：两个物体处于光滑的水平面上，上面的物块以初速度滑上木板，在滑动摩擦力作用下，最终达到一个共速的状态，最后一直匀速运动下去（相对静止）。
此类问题可以通过动量守恒定律快速的解出共速的速度，进而可以通过功能关系计算相对位移。
（此类问题本质上应该属于动量守恒中完全非弹性碰撞的范畴，可以从动力学角度分析，熟悉牛顿第二定律和匀变速运动）(2)两个物体叠加起来，只有下面木板运动，木板在外力F作用下，先匀加速后匀减速，物块恰好不从木板上掉落，相对位移恰好为木板的长度，与物块没有什么关系。
高考物理专题复习：相对运动问题的多种解法
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！相对运动问题的多种解法物块在木板上滑动的问题，是相对运动问题，一般是用牛顿定律解的运动学和动力学问题，本文给出这种问题的多种解法，还给出图像研究法，以飨读者。
【例1】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4.5m ，如图(a)所示。
0t =时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至1t 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1s 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210m s 。
求(1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ； (2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离。
【解法1】 (1) 规定向右为正方向。
木板与墙壁相碰撞前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为1a ，小物块和木板的质量分别为m 和M 由牛顿第二定律有1()g (m M)a m M μ-+=+ ①由图（b ）可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度14/v m s =，由运动学公式得1011v v a t =+ ②0011112s v t a t =+ 2 ③式中，1t =1s, 0s =4.5m 是木板碰前的位移，0v 是小物块和木板开始运动时的速度。
联立①②③式和题给条件得21/1s m a = μ=0.1 ④在木板与墙壁碰撞后，木板以1v -的初速度向左做匀变速运动，小物块以1v 的初速度向右做匀变速运动。
设小物块的加速度为2a ，由牛顿第二定律有22mg ma μ-= ⑤由图可得21221v v a t t -=- ⑥ 式中，2t =2s, 2v =0,联立⑤⑥式和题给条件得22/4s m a -= 2μ=0.4 ⑦（2）设碰撞后木板的加速度为3a ，经过时间t ∆，木板和小物块刚好具有共同速度3v 。
叠放物体的摩擦力分析
所以在分析摩擦力的时候要先分析其他已知力，
此时可以确定木块受重力和支持力作用。
假设木块不受摩擦力作用，木块在重力和支持
，
此时，可以确定木块受重力、支持力、拉力，3
假设木块不受摩擦力的作用，其在竖直方向合
同样，可以确定木块受重力、支持力，2个力
但是重力和支持力的方向不在同一直线上，因
从受力分析的角度来看，与第1
中情况一样，
但要注意木块的运动状态，木块是相对于地面
分析A时，可以把B看作地面，这样就还原成
可知A、B之间没有摩擦力作用。
可知B与地面之间没有摩擦力作用。
可以确定A受重力、支持力、拉力，3个力的
如果没有摩擦力的作用，A将要向右运动（即
如果地面对B
没有摩擦力的作用，
B将要向右
分析A时，可以把B看作地面，这样就还原成可知，A、B之间没有摩擦力作用。
可知，地面对B有水平向左的摩擦力（也可以通过正交分解可得出在y轴上
可知，斜面对B有沿斜面向上的摩擦力。
在分析B与地面之间的摩擦力时，把A、B看。
板块类运动问题
板块类运动问题1.两个物体之间相对运动的问题问题的提出：两个物体叠加起来，在外力F作用下的运动状态是需要讨论的。
如果外力F过小，那么两物体是相对静止的，如果外力F过大，那么两物体是相对运动的。
两个物体间要发生相对运动的条件：两个物体间的静摩擦力必须达到最大值此类问题的处理方法：(1)假设两个物体相对静止，对两个物体分别写牛顿第二定律(2)根据加速度相等，得出静摩擦力的表达式，(3)根据静摩擦力小于最大静摩擦力，据此可以求出临界的外力F0(4)讨论：当F>F0，两物体之间是相对运动的。
对两个物体分别写牛顿第二定律，不受外力F的物体的加速度是恒定不变的。
当F<F0，两物体之间是相对静止的，对两物体整体写牛顿第二定律。
(5)注意：地面是否有摩擦力2.两个物体之间发生相对运动后计算相对位移的问题问题的提出：一个物体在一个木板上滑动，如果木板的长度有限，那么一定需要讨论物体是否能从木板上掉下来。
处理方法：L，则物体恰好不从木板上掉下。
（1）判断两物体共速时的相对位移与木板长度之间的关系。
若x相（这是一个临界条件！可以求出木板的最小长度）L，则两物体不能达到共速，物体会从木板上落下，物体离开木板时，二者的速度是不相（2）若x相同的。
L，则两物体能达到共速，共速后依然有一段过程，二者相对静止。
（3）若x相常见的情形有以下几种：(1)最简单的问题：两个物体处于光滑的水平面上，上面的物块以初速度滑上木板，在滑动摩擦力作用下，最终达到一个共速的状态，最后一直匀速运动下去（相对静止）。
此类问题可以通过动量守恒定律快速的解出共速的速度，进而可以通过功能关系计算相对位移。
（此类问题本质上应该属于动量守恒中完全非弹性碰撞的范畴，可以从动力学角度分析，熟悉牛顿第二定律和匀变速运动）(2)两个物体叠加起来，只有下面木板运动，木板在外力F 作用下，先匀加速后匀减速，物块恰好不从木板上掉落，相对位移恰好为木板的长度，与物块没有什么关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如图所示，光滑水平面上静止放着长L= ，质量为M=3kg 的木块（厚度不计），一个质量
为 m=1kg 的小物体放在木板的最右端，m和 M之间的动摩擦因数μ= ，今对木板施加一水
平向右的拉力F，（ g 取 10m/s 2）
（ 1）为使物体与木板不发生滑动， F 不能超过多少
（ 2）如果拉力F=10N 恒定不变，求小物体所能获得的最大速度
（ 3）如果拉力F=10N ，要使小物体从木板上掉下去，拉力 F 作用的时间至少为多少
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：（ 1 ）隔离对小物体分析，求出它的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定
律求出拉力的最大值．
（ 2）若拉力 F 小于最大值，则它们最后一起做匀加速直线运动，若拉力 F 大于最大值，
知小物体与木板之间始终发生相对滑动，小物体受到水平方向上只受摩擦力，做匀加速
直线运动，当它滑离木板时，速度最大，根据两者的位移差等于木板的长度，求出运动
的时间，再根据速度时间公式求出最大的速度．
（ 3）题中木板在恒力 F 的作用下由静止开始向右加速运动，滑块受摩擦力作用相对地面
也向右匀加速滑动，由牛顿第二定律求出木板的加速度大于滑块的加速度．所以在力 F
作用时间内木板的速度必大于滑块的速度，若力 F 作用一段时间停止后，木块继续做匀
加速运动，木板做匀减速运动，当两者的速度恰好能够相等并且木块滑到木板最右端时
达到下滑的临界状态，这时木块相对于木板的位移为L，则力 F 作用在木板上的时间就
是最短时间．对系统研究，根据动量定理列出时间与速度的关系式，根据动能定理列出
木板滑行距离速度，由运动学公式列出时间与木板滑行距离与时间的关系，再联立求解
答：（ 1）为使物体与木板不发生滑动， F 不能超过4N；
（ 2）如果拉力F=10N 恒定不变，求小物体所能获得的最大速度为根号
（ 3）如果拉力F=10N ，要使小物体从木板上掉下去，拉力 F 作用的时间至少．
质量为 m=的小滑块（可视为质点）放在质量为M=的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为，木板长L=，开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F=12N，如图所
2
（ 1）用水平恒力 F 作用的最长时间；（2）水平恒力 F 做功的最大值。
解：（ 1）撤力前后木板先加速后减速，设加速过程的位移为 x1，加速度为 a1，加速运动的时间为 t
1；减速过程的位移为 x2，加速度为 a2，减速运动的时间为 t 2。
牛顿第二定律得：
撤力前：
解得
撤力后：
解得
为使小滑板不从木板上掉下，应满足x1+x2≤L ，又a1 t 1=a2t 2
由以上各式可解得t 1≤1s，即作用的最长时间为1s
（2）木板在拉力 F 作用下的最大位移
所以 F 做功的最大值
光滑水平面上有一质量M=15kg的长木板 , 木板上依次有木块其质量m1
,
m2 m3 m4 m5分别为 1kg 2kg 3kg 4kg 5kg,各木块与木板之间动摩擦因数相同
最初 , 木板静止 , 各个木块分别以速度v1=1m/s ......v5=5m/s同时开始向右运
动,最后 , 诸木块均未从木板上掉下来 . 求此过程中木块 3 的速度最大值和最小值.
[ 注 : 木板上的木块从左到右依次为 1 2 3 4 5
3 的最大速度就是系统最终的速度。
而在运动过程中， 3 先减速，达到与板相对静止时，由于板在4、5 的摩擦力作用下还在加速，所以又带动 3 加速，所以当 3 与板相对静止时速度最小。