高中物理_专题复习：板块模型教学课件设计

合集下载

高三物理板块模型课件

三个分析思路（观点）
动力学观点
分别对滑块和滑板进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自的加速度；从放上滑块到两者速度相等，滑块和滑板运动的时间相等，由v共＝v0－a1t＝a2t可求出共同速度和所用时间t，然后由位移与时间的关系可分别求出两者的位移。
对滑块和滑板分别运用动能定理，或者对
能系统运用能量守恒定律，如图所示，找出量滑板与滑块的位移关系或速度关系是解题
观的突破口，利用功能关系分析时一定要注
点意弄清滑块和滑板的位移关系，图中s块＝
s板＋s相。
设滑板刚开始处于静止状态，滑块与滑板相对静止时，二者
动的共同速度为v′，相对滑动过程中，滑块和滑板间的摩擦
量观
力为f，则有mv＝(m＋M)v′，fs相＝12mv2－12(M＋m)v′2＝
点 12mv2·MM＋m＝Q热。
二、斜面上的板块模型当板块模型处于斜面上时，处理此类问题的方法与处理平面上的方法相同，需要注意的问题是当滑块与木板速度相同时，要将滑块重力在沿着斜面方向的分力与滑块受到的最大静摩擦力比较一下，判断滑块能否与木板以相同的加速度共同运动。
[例 2] 下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石
流等地质灾害。某地有一倾角为
[解析] 设t1时刻撤பைடு நூலகம்力F，此时滑块的速度为v2，木板的速度为v1，又经过t2 木板与滑块达到最终速度v3，则在 0～t1的过程中，由牛顿第二定律有
对木板：F－μmg＝Ma1 v1＝a1t1 对滑块μmg＝ma2，v2＝ a2t1 代入数据得a1=6 m/s2 a2=4m/s2 撤去力F后，木板的加速度变为a3，则μmg＝Ma3 a3=1m/s2 当木板与滑块速度相等时 v1－a3t2＝v2＋a2t2 得 t2=0.4t1 L=1/2a1t12 ＋v1t2－1/2a3t22－1/2a2(t1＋t2)2 或者L＝1/2(v1－v2)t1＋1/2(v1－v2)t2

人教版高三一轮复习牛顿第二定律之板块模型(共26张PPT)

（4）对于初速度相反的板块模型例如：M和m放置在光滑的水平地面上，初速度方向相反，板上表面粗糙，物块不从板上滑下。
由动量守恒，我们知道板块的最终状态是：以相同速度v向某一方向运动。也就是说，单独看物块和板的话，以地面为参考系，这两个物体肯定有一个物体一直减速到v，另一个物体先减速到零然后反向加速到v。从受力的角度来说，这两个物体各自所受的滑动摩擦力全程都是大小方向保持不变的。与受力状况相对应，这两个物体从运动形态上看，都是做匀变速直线运动。具体两个物体哪一个一直做匀减速运动且运动方向不变呢？也好判断，在具体的题目情境中，我们只需要计算一下物块和板谁的初动量大就可以了。谁的初动量大，共速时的末动量就跟谁的方向相同。
6.具体分析：（1）不受外力作用的带动问题：（若为上带下，则先判断带动带不动；若为下带上，如果接触面粗糙则一定能带动，注意讨论共速或变速后摩擦力变化情况
例如：光滑的水平面上，静止放置一质量为M，长为L的木板，一质量为m的
物块，以速度V0从长木板的一端滑向另一端，已知板块间摩擦因数为。
分析：地面无摩擦，所以属于可带动情况
分别施加的摩擦力，则需比较 1mg 与 2 m Mg 大小关系若 1mg 2 m Mg 则M仍保持静止不动，m做匀减速直线运动若 1mg 2 m Mg （可以看出 1 2 ）则M会向右做匀加速运动，加速度aM= 1mg - 2 m Mg
M
两者的运动图像：
值得注意的是：两者共速后一起匀减速运动如何判断两者共速后接下来的运动情况
假设长木板与物块无相对运动一起加速，同样我们采用整体法来进行求解： F=(M+m)a。分析可知对于m：加速度的来源是M施加的静摩擦力产生，两者间存在最大静摩擦力，所以当两者间摩擦力为最大静摩擦时，m的加速度对应的也是最大值。对于M：由于加速的来源为F，所以M的加速度无最大值。即a=μg代入F=(M+m)a得F=μ(M+m)g为一临界值

专题滑块—木板模型(板块模型)(课件)高中物理课件(人教版2019必修第一册)

重力加速度大小为g=10m/s2。求：
（1）B被敲击后的瞬间，A、B的加速度大小；
（2）A最终停在B上的位置距B右端的距离；
【答案】（1）2m/s2 4m/s2 ；
（2）3m；
（3）2.04m
【详解】（1）以向右为正方向，被敲击后的瞬间，、的加速度分别为
1
=
=
−
−
1
= 2m/s2
2(
+
)
=− 4m/s2
突出---独立性、规律性、关联性
抓住---两个加速度
两个位移
三个关系
01
知识梳理
板块模型
1.概念：一个物体在另一个物体上发生相对滑动，两者之间有相对运动。
问题涉及两个物体、多个过程，两物体的运动时间、速度、位移间有一
定的关系。
2.模型的特点：
滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板
当 F>(
+
)
后，A、B 分别做加速运动，AB 间滑动摩擦力为
= μmg
M
【例题】如图所示mA=1kg,mB=2 kg,A、B间动摩擦因数是0.5,水平面光滑。用10 N
10
N
水平力F拉B时,A、B间的摩擦力是_________,
用20 N水平力F拉B时,A、B间的摩
3
5N
擦力是_____。(g取10
若使A、B不发生相对运动,求F的最大值。
解析：滑块与木板发生相对运动时,它们之间的摩擦力变为滑动摩擦力f=umAg=12 N。
此时B加速度最大为

F=(mA+mB)

=

=6
Τ 2 ,滑块和木板发生相对滑动的临界值为

2023年新教材高中物理新人教版必修第一册：板块模型课件

此时小物块受到的摩擦力为 f＝ma＝1.6 N<μmg＝4.0 N，故两物体 1.0 s 后一起以 a＝0.8 m/s2 运动．小物块的位移为 s＝12a1t′2＋a1t′(t－t′)＋12a(t－t′)2，代入数值得 s＝2.1 m.
变式1 物体A的质量M＝1 kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m＝0.5 kg、长L＝1 m．某时刻A以v0＝4 m/s 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．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取 10 m/s2.试求：
例2 如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F，F＝8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长．问：
(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大？ (2)经多长时间两者达到相同的速度？ (3)从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？(g取10 m/s2)
(1)若F＝13 N，物体A在小车上运动时，物体A和平板车B的加速度各为多大？
(2)若F＝13 N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离．
【答案】(1)2 m/s2 14 m/s2 (2)0.5 m
【解析】(1)物体A滑上木板B以后，做匀减速运动，有μmg＝maA，得aA＝μg＝2 m/s2.
变式2 如图所示，在倾角为θ的足够长的光滑斜面上，长木板上有一质量为2m的小铁块(视为质点)以相对地面的初速度v0从长木板的上端沿长木板向下滑动，同时长木板在沿斜面向上的某恒定拉力作用下始终

高中物理_《板块模型》复习课教学课件设计

t 4 s 15
t 4 s 15
【专项释疑】
学习目标2 求A，B从开始运动到最后相对静止时，对地位移分别是多少？（可以利用前面的结论）
④求A，B从开始运动到最后相对静止的过程中系统产生的热量是多少？（可以利用前面的结论）
学习目标
1、通过【回忆梳理】能够总结概括出用动力学观点解决板块问题的通用步骤；
t
4 15
s，v共
2 3
m
/
s
【专项释疑】
学习目标2
A，B从开始运动到最后相对静止所用的时
间是多少？
法一：动力学的观点
法二：动量定理
A : 1mg ma1
规定水平向右为正方向
a1 5m / s2
B : 1mg 2ma2
a2 2.5m / s2
v共 v0 a1t a2t
对B：1mgt 2mv共 - 0
Ⅱ
动能和动能定理
Ⅱ
功能关系、机械能守恒定律及其应用 Ⅱ
动量、动量定理、动量守恒定律及其应用
Ⅱ
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）
P
:
mgxP
1 2
m( v0 2
)2
1 2
mv02

第五章牛顿运动定律之板块模型问题专题课件高一上学期物理

对小物块：μmg＝mam ∴am＝1 m/s2 方向向右，物块向左减速对小车：μmg＝MaM ∴aM =0.5m/s2 方向向右，车向右减速
∵小物块恰好没有脱离小车 ∴小物块到达小车最左端时与小车共速，即小物块先向左减速到0，再向右加速到与小车共速
物体：am ＝1 m/s2 方向向右小车：aM ＝0.5 m/s2 方向向右
A的加速度可以无限增大，但是B的加速度有最大值
A的质量为m1，B的质量为m2，AB间的动摩擦因素为 μ1，B与地板的动摩擦因素为 μ2，
fAB
F
f地
fAB
AB之间的最大静摩擦fABmax= μ1m1g ；B和地面最大静摩擦f地max = μ2（m1+m2）g （1）fABmax＜f地max，B不可能动 ①当 F＜fABmax，A、B均静止。 ②当F＞fABmax时，B不动，A在B上面匀加速滑动。
A的质量为m1，B的质量为m2，AB间的动摩擦因素为 μ1，B与地板的动摩擦因素为 μ2，最大静摩擦等于滑动摩擦。
fAB
f地
fAB
情景2：木块A以一定初速度滑上原来静止在地面上的木板B。对A：fAB= μ1m1g 方向向左，aA= μ1g，A做匀减速对B：fAB= μ1m1g 方向向右，f地max = μ2（m1+m2）g ，方向向左（1）若μ1m1g ≤ f地max，则B不会动 ①若B足够长，A将会在B上一直匀减速到0停下，不会滑落 ②若B不够长，A将会在B的右端滑落
①分段法：物块向左减速到0的时间t1=3s，设再过t2与小车共速 ∴amt2 = v0－aM(t1+t 2) ∴t2=1s ∴t总=4s
②全过程法：取向右为正方向，设共速的时间为t，则共速时：物块的速度为vm＝－v0＋amt总；小车的速度vM＝v0－aM t总

第17讲板块模型(课件)——2024年高考物理一轮复习

的摩擦力方向;
2.分别隔离物体进行受力分析，准确求出各物体在各个运动过程中的加
速度(注意两过程的连接处加速度可能突变);
3.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.求解中应
注意联系两个过程的纽带，即每一个过程的末速度是下一个过程的初
速度.
下面我们从四个不同角度来具体分析板块模型问题
第二部分
滑离后沿斜面上升的最大距离,满足-2gssinα=0-v2
解得s=0.9m。
第三部分
必刷真题
03. 必刷真题
真题1 （2021年全国乙卷8题）水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为
的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如
图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如
01. 水平无外力
解析若只增大滑块质量，滑块的加速度不变，木板的加速度增大，所以滑块与木板共速时，滑块没有离开木板，之后二者一起向左做匀速直线运动，故A正确；若只增大长木板质量，木板的加速度减小，滑块的加速度不变，以木板为参考系，滑块运动的平均速度变大，即滑块在木板上的运动时间变短，故B正确；若只增大木板初速度，滑块的受力不变，滑块的加速度不变，滑块相对木板的平均速度变大，滑块在木板上的运动时间变短，所以滑块离开木板的速度变小，故C错误；若只减小动摩擦因数，那么滑块和木板的加速度等比例减小，相对位移不变，则滑块滑离木板时速度大于木板速度，滑块滑离木板的过程所用时间变短，木板对地位移变小，滑块滑离木板过程中滑块对地的位移为木板对地位移减去极长，故减小，故D错误. 【参考答案：AB】
02. 水平有外力
例题2
(多选)如图甲所示，一滑块置于足够长的长木板左端，木板放置在水平地面上.已知滑块和木板的质量均为2 kg，现在滑块上施加一个F＝0.5t (N)的变力作用，从t＝0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示. 设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10 m/s2，下列正确的是 A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.4 B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2 C.图乙中t2＝24 s D.木板的最大加速度为2 m/s2

2022届全国新高考物理复习：专题V-t图像巧解板块模型课件

2
解法秘籍：
1、做好物体在每一个过程的受力分析和运动分析是解决此类问题的关键点和突破口。 2 、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。 3、特别注意挖掘隐含条件和临界条件： ①两个物体发生相对运动的临界条件是两物体间的静摩擦力恰好等于最大静摩擦力。
3
解法秘籍：
②物块不从木板上掉下来的临界条件是物块到达木板末端时，两者恰好共速。
2022届全国新高考物理复习 v-t 图象巧解板块模型
板块模型的特点：
板块模型是一个或多个滑块与一个或多个木板通过摩擦力相联系，涉及到共速，相对滑动，碰撞等多种复杂的过程。
板块模型是以牛顿运动定律为核心，对物体的受力分析和对物体的运动性质的分析有机的结合在一起，充分体现了知识与技能，过程与方法的融合。它以知识综合性强，能力要求高,一直成为高考命题的热点。
10
解析:（1）设向右为正方向。
木板对A的摩擦力:
木板对B的摩擦力: 地面对木板的滑动摩擦力:
f2
f1
f3 f1
f2
解得：解得：
解得：设在t1时刻,B与木板达到共同速度v1
联立两式，解得：
11
解析:
（2）以B与木板为研究对象解得：
t1时刻A的速度: 0-0.4S,A相对于B的位移为图象A和图象B所围成的面积，就是图中梯形的面积。
15
经典例题：
下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°（sin37°=0.6）的山坡C，上面有一质量为m 的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A 和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ 1 减小为，B、C间的动摩擦因数μ 2 减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑， μ 2 保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求： 1 在0~2s时间内A和B加速度的大小； 2 A在B上总的运动时间。

高三复习物理课件：板块模型(共24张PPT)

（2）木板在地面上滑行的最远距离是多大？
【练习】如图所示，质量M＝4.0 kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m＝1.0 kg的小滑块 A(可视为质点)．初始时刻，A、B分别以v0＝2.0 m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板．已知A、B之间的动摩擦因数μ＝0.40，取g＝10 m/s2.求： (1)A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向； (2)A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移大小x； (3)木板B的长度L.m1m2M
O
t
例3.如图所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F，F=8N，当小车速度达到
v0=1.5m/s时，在小车的前端轻轻地放上一大小不计、
质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1.5s通过的位移大小。（g取10m/s2）
木板间的动摩擦因数相同．下列说法正确的是( C )
A. 若F1=F2，M1＞M2，则v1＞v 2 B. 若F1=F2，M1＜M2，则v1＜v 2 C. 若F1＜F2，M1=M2，则v1＞v 2 D. 若F1＞F2，M1=M2，则v1＞v 2
v
m M2
M1
O
t
v
m M1
M2
O
t
v
m2
m1
M
O
t
v
板块模型 de 动力学解法
概念：由一个小滑块（可视为质点）和一长木板（或平板小车）组成的模型
例1.如图所示，一质量为M=1kg的长木板静止在光滑
的水平面上，另一质量为m=0.5kg的小滑块（可视为质点），以v0=6m/s的初速度从木板的左端滑上长木板。已知滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，取 g=10m/s2：

高考物理总复习第三章牛顿运动定律 342 物理建模“板块”模型课件

(2)在 t1 时间间隔内，B 相对于地面移动的距离为 sB＝v01)滑块 A 和 B 在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设 A、B 和木板所受的摩擦力大小分别为 f1、f2 和 f3，A 和 B 相对于地面的加速度大小分别为 aA 和 aB，木板相对于地面的加速度大小为 a1。在物块 B 与木板达到共同速度前有 f1＝μ1mAg① f2＝μ1mBg② f3＝μ2(m＋mA＋mB)g③ 由牛顿第二定律得 f1＝mAaA④ f2＝mBaB⑤ f2－f1－f3＝ma1⑥ 设在 t1 时刻，B 与木板达到共同速度，其大小为 v1。由运动学公式有 v1＝v0－aBt1⑦ v1＝a1t1⑧ 联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得 v1＝1 m/s⑨
A．小滑块的质量m＝2 kg B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 C．当水平拉力F＝7 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2 D．当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大
转到解析
题组剖析
命题角度 3 斜面上的“板块”模型问题【例 5】 (多选)如图 6 所示，一质量为 M 的斜面体静止在水平地面上，斜面倾角为 θ，斜面上叠放着 A、B 两物体，物体 B 在沿斜面向上的力 F 的作用下沿斜面匀速上滑。若 A、B 之间的动摩擦因数为 μ，μ<tan θ，A、B 质量均为 m，重力加速度为 g，则( )
(1)滑块滑动到A点时的速度大小； (2)滑块滑动到长木板上时，滑块和长木板的加速度大小分别为多少？ (3)通过计算说明滑块能否从长木板的右端滑出。
转到解析
题组剖析
命题角度2 有外力F作用的“板块”模型问题
【例4】 (2017·河北石家庄模拟)(多选)如图5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( )

高中物理课件-专题板块模型

1.1,地如图所示,物块 A、木板 B 的质量均为 m=10kg,不计 A 的大小,B 板长 L=3m.开始时 A、B 均静止.现给 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 与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3 和μ2=0.1,g 取 10m/s2. (1)若物块 A 刚好没有从 B 上滑下来,则 A 的初速度多大? (2)若把木板 B 放在光滑水平面上,让 A 仍以(1)问的初速度从 B 的最左端开始运动,则 A 能否与 B 脱离?最终 A 和 B 的速度各是多大?
A.n1:n2=1:3 B.若开关 S 闭合，UAB:UCD=4:1 C.若开关 S 断开，UAB:UCD=11:3 D.开关 S 断开后，灯泡 L1 的亮度比 K 闭合时更亮
如图所示，开关闭合后，当 A、B 两点间输入有效值为 UAB 的交流电压时，电阻值恒定的四个相同灯泡 L1、L2、L3、 L4 发光亮度相同（即通过电流相等），已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为 n1、n2，UAB 保持不变，副线圈两端电压用 UCD 表示，开关 S 闭合或断开，四个灯泡都损坏，则下列说法正确的是（）
1.1 如图如图所示,质量 m=1kg 的物块 A 放在质量 M=4kg 木板 B 的左端,起初 A、B 静止在水平地面上,现用一水平向左的力 F 作用在木板 B 上,已知 AB 之间的动摩擦因数为 μ1=0.4,地面与 B 之间的动摩擦因数为μ2=0.4,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2.求: (1)能使 AB 发生相对滑动的 F 的最小值; (2)若 F=30N,作用 1s 后撤去,要想 A 不从 B 上滑落,则木板至少多长,从开始到 AB 均静止,A 的总位移是多少?
3.1A、B 两个叠放在一起的滑块，置于固定的、倾角为的光滑斜面上，如图所示，滑块 A、B 的质量分别为 M、m，A 与 B 之间的动摩擦因数为，，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面上滑，要使 A 和 B 相对静止，求作用在 B 上的沿斜面向上的拉力 F 的取值范围（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）