专题3.3-板块模型剖析PPT课件
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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
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
提能专题一 板块模型ppt课件
6
[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
θ＝37°sin
37°＝35
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 μ1 减小为38，B、C 间的动摩擦因数 μ2 减小为 0.5，A、 B 开始运动，此时刻为计时起点；在第 2 s 末，B 的上表面突然
变为光滑，μ2 保持不变。已知 A 开始运动时，A 离 B 下边缘的
距离 l＝27 m，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＝10 m/s2。求： (1)在 0～2 s 时间内 A 和 B 加，找出滑板 与滑块的位移关系或速度关系是解题的突破
点 口，利用功能关系分析时一定要注意弄清滑
块和滑板的位移关系，图中 s 块＝s 板＋s 相。
动 设滑板刚开始处于静止状态，滑块与滑板相对静止时，
量 二者的共同速度为v′，相对滑动过程中，滑块和滑板
观 间的摩擦力为f，则有mv＝(m＋M)v′，fs相＝mv2－(M
点 ＋m)v′2＝mv2·＝Q热。
2
一、水平面上的板块模型 1．审题建模：仔细审题，清楚题目的物理过程，对每一个物体
进行受力和运动的分析。 2．求加速度：准确求出各个物体在各个运动过程的加速度，注
意两个运动过程的连接处的加速度可能突变。 3．明确关系：找出物体之间的位移和路程关系或速度关系往往
是解题的突破口，每一个过程的末速度是下一个过程的初速 度。当过程比较多时可以借助 v-t 图像，从图像中找到时间 与空间的关系，是解决问题的有效手段。
[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
θ＝37°sin
37°＝35
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 μ1 减小为38，B、C 间的动摩擦因数 μ2 减小为 0.5，A、 B 开始运动，此时刻为计时起点；在第 2 s 末，B 的上表面突然
变为光滑，μ2 保持不变。已知 A 开始运动时，A 离 B 下边缘的
距离 l＝27 m，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＝10 m/s2。求： (1)在 0～2 s 时间内 A 和 B 加，找出滑板 与滑块的位移关系或速度关系是解题的突破
点 口，利用功能关系分析时一定要注意弄清滑
块和滑板的位移关系，图中 s 块＝s 板＋s 相。
动 设滑板刚开始处于静止状态，滑块与滑板相对静止时，
量 二者的共同速度为v′，相对滑动过程中，滑块和滑板
观 间的摩擦力为f，则有mv＝(m＋M)v′，fs相＝mv2－(M
点 ＋m)v′2＝mv2·＝Q热。
2
一、水平面上的板块模型 1．审题建模：仔细审题，清楚题目的物理过程，对每一个物体
进行受力和运动的分析。 2．求加速度：准确求出各个物体在各个运动过程的加速度，注
意两个运动过程的连接处的加速度可能突变。 3．明确关系：找出物体之间的位移和路程关系或速度关系往往
是解题的突破口，每一个过程的末速度是下一个过程的初速 度。当过程比较多时可以借助 v-t 图像，从图像中找到时间 与空间的关系，是解决问题的有效手段。
提能专题一 板块模型 ppt课件
能 量 观
统运用能量守恒定律，如图所示，找出滑板 与滑块的位移关系或速度关系是解题的突破
点 口，利用功能关系分析时一定要＝s 板＋s 相。
动 设滑板刚开始处于静止状态，滑块与滑板相对静止时，
量 二者的共同速度为v′，相对滑动过程中，滑块和滑板 观 间的摩擦力为f，则有mv＝(m＋M)v′，fs相＝mv2－(M 点 ＋m)v′2＝mv2·＝Q热。
板块模型的 3 种分析思路
动 分别对滑块和滑板进行受力分析，根据牛顿第二定律求 力 出各自的加速度；从放上滑块到两者速度相等，滑块和 学 滑板运动的时间相等，由v共＝v0－a1t＝a2t可求出共同 观 速度和所用时间t，然后由位移与时间的关系可分别求 点 出两者的位移。
对滑块和滑板分别运用动能定理，或者对系
[例 1] 如图所示，质量为 M＝4 kg 的木板长 L＝1.4 m，静 止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为 m＝1 kg 的小 滑块(可视为质点)，小滑块与木板间的动摩擦因数 μ＝0.4，今用 水平力 F＝28 N 向右拉木板。要使小滑块从木板上掉下来，力 F 作用的时间至少要多长？(不计空气阻力，取 g＝10 m/s2)
提 能 专 题 一 / 板 块 模 型 板块模型即是“滑块—滑(木)板”模型，一般涉及两个物 体，且二者产生相对运动，而用隔离法分析二者受力情况，确 定物体的运动情况是解题的基础。由于问题中往往伴随着临界 值问题和多过程问题，使此类问题变得较为复杂。该模型特点 是上、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。
(1)小物块滑上平板车的初速度 v0 的大小； (2)小物块与车最终相对静止时，它距点 O′的距离。
“专题过关检测”见“专题过关检测（五）” (单击进入电子文档)
板块模型PPT课件
地壳向两侧推移。
03
板块构造学说
在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上提出，认为地球的岩石圈被分
割成若干巨大的刚性板块，即岩石圈板块。这些板块在地幔对流的作用
下不断运动，发生相互碰撞或张裂。
03
板块模型与地震活动
地震产生原因及类型
地震产生原因
地震是由于地球内部岩石受力超过其承受极限而突然破裂、释放能量所引起的 自然现象。板块运动是地震产生的主要原因，包括板块间的相互碰撞、挤压、 分离等。
两个板块沿水平方向相对 滑动，形成转换断层和地 震活动带，如圣安德烈斯 断层。
板块运动方式
01
02
03
04
扩张运动
在离散边界，板块向两侧扩张 ，形成新的洋壳。
俯冲运动
在汇聚边界，一个板块向下俯 冲到另一个板块之下，形成海
沟和火山弧。
碰撞运动
在汇聚边界，两个板块相互碰 撞挤压，形成高大山脉和地震
活动带。
深海探测与板块构造
随着深海探测技术的不断发展，未来有望 揭示更多关于海底板块构造的细节和机制
。
板块构造与资源环境
深入研究板块构造与资源环境的关系，有 助于指导矿产资源的勘探和开发，以及环
境保护和治理工作。
地震预测与防灾减灾
提高地震预测的准确性和时效性，对于减 轻地震灾害的影响具有重要意义。
跨学科综合研究
板块构造学说发展历程
01
大陆漂移学说
由德国科学家魏格纳提出，认为地球上所有大陆在中生代以前曾经是统
一的巨大陆块（联合古陆），在新生代又分裂漂移成现在的海洋和陆地
。
02
海底扩张学说
认为海岭是新的大洋地壳诞生处，地幔物质从海岭顶部的巨大开裂处涌
板块模型的分析.pptx
的动摩擦因数μ1减小为 8 ，B、C 间的动摩擦因数μ2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，μ2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。
学海无涯
板块模型的分析
[范例] 如图所示，水平地面上有一质量为 M 的长木板，一个质量为 m 的滑块(可视为质点) 放在长木板的最右端．已知 m 与 M 之间的动摩擦因数为 μ1，木板与地面间的动摩擦因数为 μ2.从某时刻起，木板 M 受到水平外力 F 作用。求： (1)外力 F 的大小满足什么条件，木板向右运动； (2)外力 F 的大小满足什么条件，滑块、木板相对运动；
[练习 2]25．（20 分）（2015.2）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地
3 有一倾角为θ=37°（sin37°= 5 ）的山坡 C，上面有一质量ห้องสมุดไป่ตู้ 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 3
(1) 开始带动木块运动时铅块的速度； (2)铅块与木块间因摩擦产生的总热量； (3)铅块运动的总时间．
3
[练习4] 10个同样长度的木块放在水平地面上，每个木块的质量m＝0.5 kg、长度L＝0.6 m，它们与地面之间的动摩擦因数μ1＝0.1，在左方第一个木块上放一质量M＝1 kg的小铅 块(视为质点)，它与木块间的动摩擦因数μ2＝0.25.现给铅块一向右的初速度v0 ＝5 m/s，使其在木块上滑行．g取10 m/s2，求：
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。
学海无涯
板块模型的分析
[范例] 如图所示，水平地面上有一质量为 M 的长木板，一个质量为 m 的滑块(可视为质点) 放在长木板的最右端．已知 m 与 M 之间的动摩擦因数为 μ1，木板与地面间的动摩擦因数为 μ2.从某时刻起，木板 M 受到水平外力 F 作用。求： (1)外力 F 的大小满足什么条件，木板向右运动； (2)外力 F 的大小满足什么条件，滑块、木板相对运动；
[练习 2]25．（20 分）（2015.2）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地
3 有一倾角为θ=37°（sin37°= 5 ）的山坡 C，上面有一质量ห้องสมุดไป่ตู้ 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 3
(1) 开始带动木块运动时铅块的速度； (2)铅块与木块间因摩擦产生的总热量； (3)铅块运动的总时间．
3
[练习4] 10个同样长度的木块放在水平地面上，每个木块的质量m＝0.5 kg、长度L＝0.6 m，它们与地面之间的动摩擦因数μ1＝0.1，在左方第一个木块上放一质量M＝1 kg的小铅 块(视为质点)，它与木块间的动摩擦因数μ2＝0.25.现给铅块一向右的初速度v0 ＝5 m/s，使其在木块上滑行．g取10 m/s2，求：
人教版高三一轮复习牛顿第二定律之板块模型(共26张PPT)
三.板块模型
1.板块模型的解决方法：运动学+整体隔离+牛顿第二定律（V-t图像辅助）
2.模型难点： （1）长木板表面是否存在摩擦力，摩擦力的种类；静摩擦还是滑动摩擦 力，如果是滑动摩擦力，FN如何计算。 （2）长木板和物块间是否存在摩擦力。 （3）长木板上下表面摩擦力的大小。 （4）共速后两者接下来如何运动。 （5）有外力施加时，两者发生相对滑动的条件。
两者的运动图像： 两者的位移关系：
例如：粗糙的水平面上，静止放置一质量为M的木板，一质量为m的物块，
物木块板以和速地度面V间0的从动木摩板擦的因一数端为滑向2另，一长端木，板已足知够板长块。间的动摩擦因数为 1 ，
分析：地面有摩擦需讨论带动带不动的情况
先分析木块，受到向左的摩擦力,加速度为am=1g ;再分析M,受到m及地面
速度匀加速运动，F增M大两者的静摩擦力增大。
当 F m（M m）g 时，板块间发生相对滑动，am>aM,F增大两 者间的滑动摩擦力不M变为 f mg ，am增大，aM不变。
思考：地面粗糙的情况如何分析？
例如：光滑的水平面上，静止放置一质量为M的木板，长木板静止放置一质量为m的物
块，现对长木板施加一外力F，板块间动摩擦因数为
力学之板块模型
一．基本知识储备： 1.运动学基本公式 2.整体法与隔离法（受力分析） 3.牛顿第二定律 二．整体法与隔离法回顾： 1.整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析和研究的方法。在力学 中，就是把几个物体视为一个整体作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体之外的物体 对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。 整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清楚系统的整体受力情况和全过程的受力 情况，从整体上揭示事物的本质和规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决 问题。通常在分析外力对系统的作用时，用整体法。
板块模型ppt课件
❖ A．物块先向左运动，运动
❖ C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速 运动
❖ D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零
答案：B C
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5
LOGO
作业
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6
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1.如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水 平面上，木板质量M＝4kg，长L＝1.4m，木板 右端放着一个小滑块．小滑块质量为m＝1kg， 其尺寸远小于L.小滑块与木板间的动摩擦因数μ ＝0.4，g＝10m/s2.
❖ （1）木块与冰面的动摩擦因数．
❖ （2）小物块相对于长木板滑行的距离．
❖ （3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小 物块滑上长木板的初速度应为多大？
v
A
B
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13
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❖ 解析：（1）A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦 力，做匀减速运动，加速度 a2gv22s1.0m/s2
❖ 解得木板与冰面的动摩擦因数μ2=0.10
❖有 v0t12a1t212a2t2L v 0 v a 1 t v a 2 t
❖ 由以上三式解得，为了保证小物块不从木板的右 端滑落，小物块滑上长木板的初速度不大于最大
初速度 v02 (a 1a 2)L3 .0m /s
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15
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❖ v0＝＝4m/s④ ❖ 即木板初速度的最大值是4m/s.
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12
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4．长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小 物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B ，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度 为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑 行了8.0cm后停下．若小物块A可视为质点，它 与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数 μ1=0.25．求：（取g=10m/s2）
❖ C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速 运动
❖ D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零
答案：B C
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1.如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水 平面上，木板质量M＝4kg，长L＝1.4m，木板 右端放着一个小滑块．小滑块质量为m＝1kg， 其尺寸远小于L.小滑块与木板间的动摩擦因数μ ＝0.4，g＝10m/s2.
❖ （1）木块与冰面的动摩擦因数．
❖ （2）小物块相对于长木板滑行的距离．
❖ （3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小 物块滑上长木板的初速度应为多大？
v
A
B
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❖ 解析：（1）A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦 力，做匀减速运动，加速度 a2gv22s1.0m/s2
❖ 解得木板与冰面的动摩擦因数μ2=0.10
❖有 v0t12a1t212a2t2L v 0 v a 1 t v a 2 t
❖ 由以上三式解得，为了保证小物块不从木板的右 端滑落，小物块滑上长木板的初速度不大于最大
初速度 v02 (a 1a 2)L3 .0m /s
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❖ v0＝＝4m/s④ ❖ 即木板初速度的最大值是4m/s.
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4．长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小 物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B ，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度 为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑 行了8.0cm后停下．若小物块A可视为质点，它 与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数 μ1=0.25．求：（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( )
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
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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。
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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：
【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
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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：
高一物理同步备课系列(人教版2019必修第一册) 专题3 板块模型(教学课件)
v0t
1 2
a1t 2
1 2
a2t 2
L
v0 2 6m/s
01 例题
【例题2】如图所示，质量M＝8 kg的长木板放在光滑的水平面上，在长木 板左端加一水平恒定推力F＝8 N，当长木板向右运动的速度达到1.5 m/s 时， 在长木板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 长木板间的动摩擦因数μ＝0.2，长木板足够长。(g取10 m/s2) (1)小物块放在长木板上后，小物块及长木板的加速度各为多大？ (2)经多长时间两者达到相同的速度？ (3)从小物块放上长木板开始，经过t＝1.5 s小物块的位移大小为多少？
块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的F-t图像如
图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．实验中必须让长木板保持匀速运动
B．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
C．物块与木板间的动摩擦因数为0.7
【参考答案】B
D．图乙中曲线可以反映长木板所受拉力随时间的变化趋势
课堂练习
【解析】A．实验原理是通过受力平衡研究摩擦力的变化，因此只需要保证物 体静止即可，不需要长木板保持匀速，故 A 错误， B．由图可知最大静摩擦力约为 10N，滑动摩擦力约为 7N，则最大静摩擦力与 滑动摩擦力之比约为 10:7，故 B 正确； C．根据公式 f FN mg 可知，题中没有给出物块质量或者重力，则无法求出 动摩擦因数，故 C 错误； D．图线反映的是物块右端棉线的拉力随时间的变化曲线，也可以表示物块所 受摩擦力随时间的变化曲线，实验只需保持物块静止即可，长木板的拉力可以 一直增大，故图像不能反映长木板的拉力随时间的变化趋势，故 D 错误。
A．滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1
板块构造的基本原理ppt课件
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A式俯冲
B式俯冲
完整版PPT课件
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七、板块的运动
• 板块沿球面的旋转运动：
• 欧拉定律（E.Euler ，1776）
一个刚体沿半径不变的球面的运动，必定是环 绕通过球心的轴的旋转运动。在球体表面，任 何一点的移动都不是沿着直线，而是弧线；如 果这种移动表现为复杂的曲线形式，那么它的 移动轨迹将有许多圆弧小段组成。
• 板块旋转运动的确定：主要用板块的旋转轴 或旋转极的位置和旋转角速度来确定
• 板块的相对运动观点认为，不仅板块本身可 移动，板块的各类边界及旋转极也可移动— —相对移动。
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• 板块边界的迁移： 渐变式和突变式两种。
• 最常见渐变式。渐变式板块边界的迁移不存在 汇聚型板块边界，仅是某一边界在缓慢移动。
52演化阶主导运动特征形态典型火山岩典型沉积变质作实例胚胎期抬升裂谷拉斑玄武岩溢流碱性玄武岩少量沉积作用可忽略东非裂谷幼年期扩张拉斑玄武岩溢流碱性玄武岩陆架不海盆沉积可能有蒸収岩可忽略红海成年期扩张拉斑玄武岩溢流碱性玄武岩活动集中于大洋丰富的陆架沉积冒地槽少量大西洋衰退期收缩环绕边缘的岛弧及毗邻海沟边缘的安山岩及大量源于岛弧的沉积物优地槽太平洋终了期收缩年轻山系边缘的火山岩及大量源于岛弧的沉积物优地槽可能有蒸収年轻山系少量广泛喜马拉雅山的印度河一线53九热点地幔柱假说1无震海岭和热点说无震海岭的特点
• 平错型（剪切型）板块边界：相当于转换
断层，两侧板块相互滑过，既没有板块的
生长，也没有板块的破坏。
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9
应
类 两侧板块的 力 地震活动 岩石圈演 两侧板块地壳
型 运动方向 状 特征 化特点
性质
态
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3.如图所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有 一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上 木板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块 和木板的v-t图象分别如图中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的 坐标为a（0，10）、b（0，0）、c（4，4）、d（12，0）．根据vt图象，求：
板块模型 (两课时)
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地面光滑 或地面粗糙
①
v0
②
v0
F
③
④
F
对常见水平面板块模型的思考： 1.板块模型可以千变万化，掌握好“三图”则一切可解 2.判断滑块是否掉下来的方法不同：
①②是达到共速时,相对位移是否大于板长 ③④是判断能否保持加速度一致 3.当板与块速度相等时，应注意判断接下来能否相对静止 4.①②两种模型在地面光滑时用动量守恒结合能量守恒解 题更方便，其它情况用牛顿运2动021定律更方便
【解析】(1)由 v－t 图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运
动的加速度大小 a1＝10－4 m/s2＝1.5 m/s2， 4
木板开始做匀加速直线运动的加速度大小
a2＝4－0 m/s2＝1 m/s2， 4
达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小
a3＝4－0 m/s2＝0.5 m/s2.
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解：（1）设经过时间 t 铁块运动到木板的右端，则有 12a1t2－12a2t2＝L 解得 t＝1 s. (2)①当 F≤μ1(mg＋Mg) ＝2 N 时，M、m 相对静止且对地 静止，f2＝F. ②设 F＝F1 时，M、m 恰保持相对静止，此时系统的加速 度 a＝ a2＝2 m/s2 以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有
1.如图，质量为3kg的木板静止于光滑的水平面上，现 有一质量为2kg的小物块以速度5m/s从左端滑上木板。 假设它们之间的动摩擦因数为0.3。
（1）分析两物体的受力情况,做出v-t图像及过程图。 （2）为使木块不会掉下来，木板需要多长？ （3）不改变题干数据，还能求出什么物理量？
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(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．
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解：(1)根据图象可以判定
碰撞前小物块与木板共同速度为 v＝4 m/s
碰撞后木板速度水平向左，大小也是 v＝4 m/s
小物块受到滑动摩擦力而向右做匀减速直线运动， 加速度大小 a2＝4－0 m/s2＝4 m/s 2
(2)对物块冲上木板匀减速阶段： μ 1m g＝m a1
对木板向前匀加速阶段： μ 1m g－μ 2(m ＋M )g＝Ma 2 物块和木板达到共同速度后向前匀减速阶段： μ2(m＋M)g＝(M＋m)a3 以上三式联立可得m ＝3.
M2
(3)由 v－t 图象可以看出，物块相对于长木板滑行的距离 Δx 对应图中△abc 的面积，故 Δx＝10×4×12 m＝20 m.
1 根据牛顿第二定律有μ2mg＝ma2，解得μ2＝0.4 木板与墙壁碰撞前，匀减速
图 3-3-6
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(2015年新课标全国卷Ⅰ)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 cm，如图KZ39甲所示．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vt图象如图乙所 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：
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F1－μ1(M＋m)g ＝(M＋m)a 解得 F1＝6 N 所以，当 2 N＜F≤6 N 时，M、m 相对静止，系统向右做 匀加速运动，其加速度 a＝F－μM1＋＋m mg＝F2－1
以 M 为研究对象，根据牛顿第二定律有 f2－μ1(M＋m)g＝Ma 解得 f2＝F2＋1.
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③当 F＞6 N，M、m 发生相对运动， f2＝μ2mg ＝4 N 故画出 f2 随拉力 F 大小变化的图象如图 3-3-6 所示.
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2.如图所示，长为0.75m，质量6kg的木板以2m/s的速度在光 滑水平面上做匀速直线运动，某时刻在木板的右端放置一个 质量为2kg、大小不计的滑块，并开始计时。假设木板的厚 度为0.8m，板块之间的动摩擦因数为0.15。
（1）分析滑块还在木板上时，两物体的受力情况及v-t图像 （2）滑块何时离开木板？ （3）滑块离开木板时，滑块与木板的速度各为多少？ （4）求在滑块掉落地面的时间内，木板移动的位移？ （5）不改变题干数据，还能求出什么物理量？
【答案】(1)1.5 m/s2 1 m/s2 0.5 m/s2 (2)32 (3)20 m
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答案：BCD
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5：如图甲所示，质量为 M＝1 kg的木板静止在粗糙的水
平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，在木板的左 端放置一个质量为 m＝1 kg，大小可忽略的铁块，铁块与木 板间的动摩擦因数μ2＝0.4，g 取 10 m/s2，试求：
(1)若木板长 L＝1 m，在铁块上加一个水平向右的恒力 F＝ 8 N，经过多长时间铁块运动到木板右端.
(2)若在铁块上加一个大小从零开始均匀增加的水平向右 的力 F，通过分析和计算后，请在图乙中画出铁块受到木板的 摩擦力 f2 随拉力 F 大小变化的2图021象.(设木板足够长)
甲
乙
图 3-3-5 解：(1)铁块的加速度大小 a1＝F－mμ2mg＝4 m/s2 木板的加速度大小 a2＝μ2mg－μM1M＋mg＝2 m/s2
（1）物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始 做匀加速直线运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起匀减速直 线运动的加速度大小为a3； （2）物块质量m与长木板质量M之比； （3）物块相对长木板滑行的距离△s
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【思路点拨】 (1)v－t图象斜率大小表示物体运动的加速度大小； (2)不同物体或不同时间阶段受力情况不同； (3)物块与木板同速后不再发生相对滑动．
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3.如图所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有 一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上 木板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块 和木板的v-t图象分别如图中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的 坐标为a（0，10）、b（0，0）、c（4，4）、d（12，0）．根据vt图象，求：
板块模型 (两课时)
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地面光滑 或地面粗糙
①
v0
②
v0
F
③
④
F
对常见水平面板块模型的思考： 1.板块模型可以千变万化，掌握好“三图”则一切可解 2.判断滑块是否掉下来的方法不同：
①②是达到共速时,相对位移是否大于板长 ③④是判断能否保持加速度一致 3.当板与块速度相等时，应注意判断接下来能否相对静止 4.①②两种模型在地面光滑时用动量守恒结合能量守恒解 题更方便，其它情况用牛顿运2动021定律更方便
【解析】(1)由 v－t 图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运
动的加速度大小 a1＝10－4 m/s2＝1.5 m/s2， 4
木板开始做匀加速直线运动的加速度大小
a2＝4－0 m/s2＝1 m/s2， 4
达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小
a3＝4－0 m/s2＝0.5 m/s2.
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解：（1）设经过时间 t 铁块运动到木板的右端，则有 12a1t2－12a2t2＝L 解得 t＝1 s. (2)①当 F≤μ1(mg＋Mg) ＝2 N 时，M、m 相对静止且对地 静止，f2＝F. ②设 F＝F1 时，M、m 恰保持相对静止，此时系统的加速 度 a＝ a2＝2 m/s2 以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有
1.如图，质量为3kg的木板静止于光滑的水平面上，现 有一质量为2kg的小物块以速度5m/s从左端滑上木板。 假设它们之间的动摩擦因数为0.3。
（1）分析两物体的受力情况,做出v-t图像及过程图。 （2）为使木块不会掉下来，木板需要多长？ （3）不改变题干数据，还能求出什么物理量？
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(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．
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解：(1)根据图象可以判定
碰撞前小物块与木板共同速度为 v＝4 m/s
碰撞后木板速度水平向左，大小也是 v＝4 m/s
小物块受到滑动摩擦力而向右做匀减速直线运动， 加速度大小 a2＝4－0 m/s2＝4 m/s 2
(2)对物块冲上木板匀减速阶段： μ 1m g＝m a1
对木板向前匀加速阶段： μ 1m g－μ 2(m ＋M )g＝Ma 2 物块和木板达到共同速度后向前匀减速阶段： μ2(m＋M)g＝(M＋m)a3 以上三式联立可得m ＝3.
M2
(3)由 v－t 图象可以看出，物块相对于长木板滑行的距离 Δx 对应图中△abc 的面积，故 Δx＝10×4×12 m＝20 m.
1 根据牛顿第二定律有μ2mg＝ma2，解得μ2＝0.4 木板与墙壁碰撞前，匀减速
图 3-3-6
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(2015年新课标全国卷Ⅰ)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 cm，如图KZ39甲所示．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vt图象如图乙所 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：
2021
F1－μ1(M＋m)g ＝(M＋m)a 解得 F1＝6 N 所以，当 2 N＜F≤6 N 时，M、m 相对静止，系统向右做 匀加速运动，其加速度 a＝F－μM1＋＋m mg＝F2－1
以 M 为研究对象，根据牛顿第二定律有 f2－μ1(M＋m)g＝Ma 解得 f2＝F2＋1.
2021
③当 F＞6 N，M、m 发生相对运动， f2＝μ2mg ＝4 N 故画出 f2 随拉力 F 大小变化的图象如图 3-3-6 所示.
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2.如图所示，长为0.75m，质量6kg的木板以2m/s的速度在光 滑水平面上做匀速直线运动，某时刻在木板的右端放置一个 质量为2kg、大小不计的滑块，并开始计时。假设木板的厚 度为0.8m，板块之间的动摩擦因数为0.15。
（1）分析滑块还在木板上时，两物体的受力情况及v-t图像 （2）滑块何时离开木板？ （3）滑块离开木板时，滑块与木板的速度各为多少？ （4）求在滑块掉落地面的时间内，木板移动的位移？ （5）不改变题干数据，还能求出什么物理量？
【答案】(1)1.5 m/s2 1 m/s2 0.5 m/s2 (2)32 (3)20 m
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答案：BCD
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5：如图甲所示，质量为 M＝1 kg的木板静止在粗糙的水
平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，在木板的左 端放置一个质量为 m＝1 kg，大小可忽略的铁块，铁块与木 板间的动摩擦因数μ2＝0.4，g 取 10 m/s2，试求：
(1)若木板长 L＝1 m，在铁块上加一个水平向右的恒力 F＝ 8 N，经过多长时间铁块运动到木板右端.
(2)若在铁块上加一个大小从零开始均匀增加的水平向右 的力 F，通过分析和计算后，请在图乙中画出铁块受到木板的 摩擦力 f2 随拉力 F 大小变化的2图021象.(设木板足够长)
甲
乙
图 3-3-5 解：(1)铁块的加速度大小 a1＝F－mμ2mg＝4 m/s2 木板的加速度大小 a2＝μ2mg－μM1M＋mg＝2 m/s2
（1）物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始 做匀加速直线运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起匀减速直 线运动的加速度大小为a3； （2）物块质量m与长木板质量M之比； （3）物块相对长木板滑行的距离△s
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【思路点拨】 (1)v－t图象斜率大小表示物体运动的加速度大小； (2)不同物体或不同时间阶段受力情况不同； (3)物块与木板同速后不再发生相对滑动．