板块模型专题

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动量守恒-板块模型习题课

动量守恒-板块模型习题课

动量守恒-板块模型习题课(总6页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-动量守恒定律———板块模型专题训练一1、如图所示,一质量M=的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=的小木块A。

现以地面为参照系,给A和B以大小均为s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离B板。

站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板对地面的速度大小可能是()、质量为2kg、长度为的长木板B在光滑的水平地面上以4m/s的速度向右运动,将一可视为质点的物体A轻放在B的右端,若A与B 之间的动摩擦因数为,A的质量为m=1kg。

2g 求:m/10s(1)说明此后A、B的运动性质(2)分别求出A、B的加速度(3)经过多少时间A从B上滑下(4)A滑离B时,A、B的速度分别为多大A、B的位移分别为多大(5)若木板B足够长,最后A、B的共同速度(6)当木板B为多长时,A恰好没从B上滑下(木板B至少为多长,A才不会从B上滑下)3、质量为mB=m的长木板B静止在光滑水平面上,现有质量为mA=2m的可视为质点的物块,以水平向右的速度大小v0从左端滑上长木板,物块和长木板间的动摩擦因数为μ。

求:(1)要使物块不从长木板右端滑出,长木板的长度L至少为多少(至少用两种方法求解)(2)若开始时长木板向左运动,速度大小也为v0,其它条件不变,再求第(1)问中的L。

v4、如图所示,在光滑水平面上放有质量为2m的木板,木板左端放一质量为m 的可视为质点的木块。

两者间的动摩擦因数为μ,现让两者以V0的速度一起向竖直墙向右运动,木板和墙的碰撞不损失机械能,碰后两者最终一起运动。

求碰后:(1)木块相对木板运动的距离s(2)木块相对地面向右运动的最大距离L动量守恒定律———板块模型专题训练二1、如图所示,一个长为L、质量为M的长方形木块,静止在光滑水平面上,一v从木块的左端滑向右端,个质量为m的物块(可视为质点),以水平初速度设物块与木块间的动摩擦因数为 ,当物块与木块达到相对静止时,物块仍在长木块上,求系统机械能转化成内能的量Q。

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(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v1匀速向右运动,同时物块B在A的上表面以速度匀速v2向右运动,v1和v2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,分别作用在A、B 上,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度=10m/s 2,则各物体所受摩擦力的情况是()A.甲图中,A 不受摩擦力,B 受到地面水平向左的大小为6N 的摩擦力B.甲图中,A 受摩擦力水平向右,大小为3N ;B 受地面的摩擦力水平向左,大小为6N C.乙图中,A 受摩擦力水平向左,大小为8N ;B 受地面的摩擦力水平向左,大小为6N D.乙图中,A 受摩擦力水平向左,大小为3N ;B 受地面的摩擦力水平向左,大小为3N 【答案】D 【解析】根据题意可知,A、B 间的最大静摩擦力为m1=1A =3N 地面与B 间的最大静摩擦力为m2=2A +B =6N AB.甲图中,由于>m2则B 由静止开始运动,假设A、B 保持静止,由牛顿第二定律有−m2=A +B 1解得1=2m s对A,设A、B 间静摩擦力为1,由牛顿第二定律有1=A 1=2N <m1则假设成立,即A、B 一起向右加速运动,则A 受B 水平向右的静摩擦力,大小为2N ,B 受地面水平向左的滑动摩擦力,大小为6N ,故AB 错误;CD.乙图中,根据题意,由于A、B 间最大静摩擦力小于B 与地面间的最大静摩擦力,则A、B 间发生相对运动,对A 分析,可知A 受B 水平向左的滑动摩擦力,大小为3N ,由牛顿第三定律可知,B 受A 向右的滑动摩擦力,大小为3N 小于B 与地面间的最大静摩擦力,则B 仍然静止不动,则B 受地面水平向左的静摩擦力,大小为3N ,故C 错误,D 正确。

牛顿运动定律的应用专题:板块模型 课件-高一物理人教版(2019)必修第一册

牛顿运动定律的应用专题:板块模型 课件-高一物理人教版(2019)必修第一册
4.5《牛顿运动定律的应用》 专题课件
(板块)
板块模型:一个物体(物块)在另一个物体(长板)上,两者之 间或有相对运动、或相对静止。
A
v0
B
AF B
板块系统中的一个物体可能受到外力作用,而另一个物体则会受到 板块之间的摩擦力或者板块之间的摩擦力和系统外的摩擦力共同作用。
由于摩擦力的作用与运动、位移有关,所以板块运动影响因素较多, 我们在研究时应该细心、有序。
(3)A、B一起在水平面上滑行至停下的距离。
(1)aA=2m/s2 ,aB=1m/s2;(2)t=1s;(3)x=0.5m
今天的内容,你掌握了吗?
C.两物体从受力开始就有相对运动 D.两物体始终没有相对运动
2、某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力 传感器,传感器用棉线拉住物块,物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( B) 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 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
例2:如图所示,质量M=1 kg、长L=4 m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m=1 kg、大小 可以忽略的铁块,铁块与木板上表面间的动摩擦因数μ2=0.4,某时刻起在铁块 上加一个水平向右的恒力F=8 N,g取10 m/s2,求:(1)加上恒力F后铁块和木 板的加速度大小;(2)铁块经多长时间到达木板的最右端,此时木板的速度多 大?(3)当铁块运动到木板最右端时,把铁块拿走,木板还能继续滑行的距 离.
3.如图所示,质量为2Kg的小物块A可以看作质点,以初速度v0=3m/s滑上静止的木 板B左端,木板B足够长,当A、B的速度达到相同后,A、B又一起在水平面上滑行直 至停下。已知B的质量为1Kg,A、B间的动摩擦因数为0.2,木板B与水平面间的动摩

专题讲解-板块模型

专题讲解-板块模型

板块模型————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:板块模型一、解题心诀分类别、识套路; 记结论、省功夫; V-T 图,标清楚。

二、类别1、拉上或拉下2、带动带不动3、共速及变速问题三、拉上或拉下问题1、拉上先判下动否,最大摩擦敢承受。

[典例1] 如图所示,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 =6 kg 、m B =2 kg ,A 、B 以及B 与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2,开始时F =10 N ,此后逐渐增加,在增大到36 N 的过程中,则( )A .当拉力F <12 N 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12 N 时,开始相对滑动C .两物体从受力开始就有相对运动D .两物体始终没有相对运动解析:先判断B 的最大静摩擦力是否能承受A 给它的滑动摩擦力。

如果能承受,那么不论拉力再大,A 运动再快,B 也巍然不动。

如果承受不住,那么B 就要跟随着A 向前运动。

max 2()16a b f m m g N μ=+=112a f m g N μ==需承受,因为B 能承受A 的最大摩擦力,所以,不论力量多么大,B 都不会动。

[典例2] 如图所示,物体A 叠放在物体B 上,B 置于水平面上,A 、B 质量分别为m A=6 kg 、m B =2 kg ,A 、B 之间的动摩擦因数为μ1=0.2,B 与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1,开始时F =10 N ,此后逐渐增加,在增大到36 N 的过程中,则( )A .当拉力F <12 N 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12 N 时,开始相对滑动C .两物体从受力开始就有相对运动D .两物体始终没有相对运动解析:先判断B 承受不住,所以B 就要跟随着A 向前运动。

专题05 连接体问题、板块模型和传送带问题-2024年高考物理二轮专题综合能(002)

专题05  连接体问题、板块模型和传送带问题-2024年高考物理二轮专题综合能(002)

专题05 连接体问题、板块模型、传送带问题【窗口导航】高频考法1 连接体问题 ........................................................................................................................................... 1 角度1:叠放连接体问题 ....................................................................................................................................... 2 角度2:轻绳连接体问题 ....................................................................................................................................... 3 角度3:轻弹簧连接体问题 ................................................................................................................................... 3 高频考法2 板块模型 ............................................................................................................................................... 4 高频考法3 传送带问题 ........................................................................................................................................... 7 角度1:水平传送带模型 ....................................................................................................................................... 8 角度2:倾斜传送带模型 . (11)高频考法1连接体问题1.常见连接体三种情况中弹簧弹力、绳的张力相同(接触面光滑,或A 、B 与接触面间的动摩擦因数相等)常用隔离法常会出现临界条件2. 连接体的运动特点(1)叠放连接体——常出现临界条件,加速度可能不相等、速度可能不相等。

高中物理重要方法典型模型突破12-模型专题(4) -板块模型(解析版)

高中物理重要方法典型模型突破12-模型专题(4) -板块模型(解析版)

专题十一模型专题(4)板块模型【重点模型解读】一、模型认识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x B=x A+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x B+L=x A力F作用在物块A上讨论相关的临界情况力F作用在木板B上讨论相关的临界情况二、板块类问题的解题思路与技巧:1.通过受力分析判断滑块和木板各自的运动状态(具体做什么运动);2.判断滑块与木板间是否存在相对运动。

滑块与木板存在相对运动的临界条件是什么?⑴运动学条件:若两物体速度或加速度不等,则会相对滑动。

⑵动力学条件:假设两物体间无相对滑动,先用整体法算出共同加速度,再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力f;比较f与最大静摩擦力f m的关系,若f > f m,则发生相对滑动;否则不会发生相对滑动。

3. 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;4. 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.5. 计算滑块和木板的相对位移(即两者的位移差或位移和);6. 如果滑块和木板能达到共同速度,计算共同速度和达到共同速度所需要的时间;7. 滑块滑离木板的临界条件是什么?当木板的长度一定时,滑块可能从木板滑下,恰好滑到木板的边缘达到共同速度(相对静止)是滑块滑离木板的临界条件。

三、注意点:分析“板块”模型时要抓住一个转折和两个关联【典例讲练突破】【例1】如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。

【点拨】为防止运动过程中A落后于B(A不受拉力F的直接作用,靠A、B 间的静摩擦力加速),A、B一起加速的最大加速度由A决定。

专题43板块模型(原卷版)

专题43板块模型(原卷版)

第四部分重点模型与核心问题深究专题4.3 板块模型目录模型一动力学中水平面上的板块模型 (1)类型1水平面上受外力作用的板块模型 (2)类型2水平面上具有初速度的板块模型 (2)模型二斜面上的板块模型 (4)模型三板块模型与动量、能量的综合问题 (6)类型1无外力作用的板块模型 (7)类型2有外力作用的板块模型 (7)专题提升训练 (7)模型一动力学中水平面上的板块模型水平面上的板块模型是指滑块和滑板都在水平面上运动的情形,滑块和滑板之间存在摩擦力,发生相对运动,常伴有临界问题和多过程问题,对学生的综合能力要求较高。

【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)【方法总结】求解水平面上的板块模型的三个关键(1)两个分析:仔细审题,清楚题目的物理过程,对每一个物体进行受力分析和运动过程分析。

(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v­t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。

类型1水平面上受外力作用的板块模型(1)木板上加力(如图甲),板块可能一起匀加速运动,也可能发生相对滑动.(2)滑块上加力(如图乙),注意判断B板动不动,是一起加速,还是发生相对滑动(还是用假设法判断).1.[多选]如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A。

木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板B的加速度a,得到如图乙所示的a­F图像。

板块模型专业知识讲座

板块模型专业知识讲座
(1)物块与木板间、木板与地面间旳动摩擦因数; (2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相 对于木板旳位移旳大小。
类型二:用拉力F拉小物块 问题:F为多大才干确保两者相对静止?
用拉力F拉小物块 常见问题:长木板运动旳条件是什么?小物块 运动到右端时速度多大?
地面不光滑.
地面光滑.用F拉长木板 (常见问题:要用多大旳力才干使长木板拉出?)
(1)至少用多大旳力拉木板,才干使木板 从B下抽出?
(2)当拉力为3.5N时,经过多长时间A 板从B物体下抽出?此过程中B板旳相对 地位移是多少?
(1)当拉力F较小时,A和B相对静止一起向
右加速运动,由整体法F=(M+m)a
由隔离法f=mBa 又f=μmBg 得F=1.5N (2)当拉力为3.5N时,
B滑行距离:sB=aBt2/2=(7/16)m
Δs= sA- sB=0.5m
物体A不滑落旳临界条件是A到达B旳右端时,A、B具有共
同旳速度v1, v02 v12 v12 L
2aA
2aB
由上面两式,可得:aB=6m/s2
再代入F+µMg=maB 得: F= maB-µMg=1N
若F<1N,则A滑到B旳右端时,速度仍不小于B旳速度, 于是将从B上滑落,所以F必须不小于等于1N.
地面不光滑.用F拉长木板 (常见问题:要用多大旳力才干使长木板拉出?)
如图所示,质量M=8 kg旳长木板放在光滑旳水平 面上,在长木板左端加一水平恒推力F=8 N,当长木 板向右运动旳速度到达1.5 m/s时,在长木板前端轻轻 地放上一种大小不计,质量为m=2 kg旳小物块,物块 与长木板间旳动摩擦因数μ=0.2,长木板足够长.(g= 10 m/s2)
当F较大时,在A到达B旳右端之前,就与B具有相同旳速度, 之后,A必须相对B静止,才不会从B旳左端滑落.即有: F=(M+m)a,µMg =Ma,所以:F=3N

5.板块模型(必修一)

5.板块模型(必修一)

v m板块模型问题专题训练1、如图所示,一质量为m=2kg、初速度为6m/s的小滑块(可视为质点),向右滑上一质量为M=4kg的静止在光滑水平面上足够长的滑板,m、M间动摩擦因数为μ=0.2。

(1)滑块滑上滑板时,滑块和滑板在水平方向上各受什么力,大小如何?方向向哪?(2)滑块和滑板各做什么运动?加速度各是多大?(3)1秒末滑块和滑板的速度分别是多少?(4)1秒末滑块和滑板的位移分别是多少?相对位移是多少?(5)2秒末滑块和滑板的速度分别是多少?(6)2秒末滑块和滑板的位移分别是多少?相对位移是多少?(7)2秒后滑块和滑板将怎样运动?2、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的静止在水平面上足够长的滑板,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,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。

(1)滑块滑上滑板时,滑块和滑板在水平方向上各受什么力,大小如何?方向向哪?(2)滑块和滑板各做什么运动?加速度各是多大?(3)滑块滑上滑板开始,经过多长时间后会与滑板保持相对静止?(4)滑块和滑板相对静止时,各自的位移是多少?(5)滑块和滑板相对静止时,滑块距离滑板的左端有多远?(6)5秒钟后,滑块和滑板的位移各是多少?3、如图所示,质量M = 8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F = 8N,当长木板向右运动速率达到v1 =10m/s时,在其右端有一质量m = 2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2 = 2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数μ = 0.2,小物块始终没离开长木板,g取10m/s2,求:⑴经过多长时间小物块与长木板相对静止;⑵长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板;4、如图5所示,质量M=1kg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m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求:(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图6中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。

板块模型习题

板块模型习题

板块模型专题 一、例题1 如图所示,一速率为v 0=10m/s 的物块冲上一置于光滑水平面上且足够长的木板上。

物块质量为m =4kg ,木板质量M =6kg ,物块与木板间的动摩擦因数6.0=μ,试问:物块将停在木板上何处例题2 静止在光滑水平面上的平板车B 的质量为m =0.5kg 、长L =1m 。

某时刻A 以v 0=4m/s 向右的初速度滑上木板B 的上表面,物体A 的质量M =1kg ,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=,取重力加速度g =10m/s 2。

试求:(1)若F =5N ,物体A 在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;(2)如果要使A 不至于从B 上滑落,拉力F 大小应满足的条件。

例题3 如图所示,在倾角为θ的足够长的斜面上,有一质量为1m 的长木板。

开始时,长木板上有一质量为2m 的小铁块(视为质点)以相对斜面的初速度0v 从长木板的中点沿长木板向下滑动,同时长木板在沿斜面向上的拉力作用下始终做速度为v 的匀速运动(已知二者速率的值v v >0),小铁块最终跟长木板一起向上做匀速运动。

已知小铁块与木板、木板与斜面间的动摩擦因数均为μ(θμtan >),试求:(1)小铁块在长木板上滑动时的加速度;(2)长木板至少多长。

【易错点津】两物体要相对滑动时的拉力如图所示,长方体物块A 叠放在长方体物块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 之间动摩擦因数μ=,开始时F =10N ,此后逐渐增加,在增大到45N 的过程中,则( )A. 当拉力F <12N 时,两物块均保持静止状态B. 两物块间从受力开始就有相对运动C. 两物块开始没有相对运动,当拉力超过12N 时,开始相对滑动D. 两物块间始终没有相对运动,但AB 间存在静摩擦力,其中A 对B 的静摩擦力水平向右二、【典例1】 如图所示,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块。

(完整版)高考物理板块模型典型例题+答案

(完整版)高考物理板块模型典型例题+答案

1.(8分)如图19所示,长度L = 1.0 m的长木板A静止在水平地面上,A的质量m1 = 1.0 kg,A与水平地面之间的动摩擦因数μ1 = 0.04.在A的右端有一个小物块B(可视为质点).现猛击A左侧,使A瞬间获得水平向右的速度υ0 =2.0 m/s.B的质量m2 = 1.0 kg,A与B之间的动摩擦因数μ2 = 0.16.取重力加速度g = 10 m/s2.(1)求B在A上相对A滑行的最远距离;(2)若只改变物理量υ0、μ2中的一个,使B刚好从A上滑下.请求出改变后该物理量的数值(只要求出一个即可).2、(8分)如图13所示,如图所示,水平地面上一个质量M=4.0kg、长度L=2.0m的木板,在F=8.0N的水平拉力作用下,以v0=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量m=1.0kg的物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端.(g=10m/s2)(1)若物块与木板间无摩擦,求物块离开木板所需的时间;(保留二位有效数字)(2)若物块与木板间有摩擦,且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等,求将物块放在木板上后,经过多长时间木板停止运动.BAv0L图193.(2009春会考)(8分)如图15所示,光滑水平面上有一块木板,质量M = 1.0 kg,长度L = 1.0 m.在木板的最左端有一个小滑块(可视为质点),质量m = 1.0 kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数μ= 0.30.开始时它们都处于静止状态.某时刻起对小滑块施加一个F = 8.0 N水平向右的恒力,此后小滑块将相对木板滑动.(1)求小滑块离开木板时的速度;(2)假设只改变M、m、μ、F中一个物理量的大小,使得小滑块速度总是木板速度的2倍,请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值(只要提出一种方案即可).4.(2009夏)(8分)如图15所示,水平桌面到地面的高度h = 0.8 m. 质量m = 0.2 kg的小物块(可以看作质点)放在桌面A端. 现对小物块施加一个F=0.8 N的水平向右的恒力,小物块从静止开始运动. 当它经过桌面上的B点时撤去力F,一段时间后小物块从桌面上的C端飞出,最后落在水平地面上. 已知AB = BC = 0.5 m,小物块在A、B间运动时与桌面间的动摩擦因数μ1 = 0.2,在B、C间运动时与桌面间的动摩擦因数μ2 = 0.1.(1)求小物块落地点与桌面C端的水平距离;(2)某同学作出了如下判断:若仅改变AB段的长度而保持BC段的长度不变,或仅改变BC段的长度而保持AB段的长度不变,都可以使小物块落地点与桌面C端的水平距离变为原来的2倍. 请你通过计算说明这位同学的判断是否正确.图15图155.(2010春) 如图14所示,光滑水平面上有一木板槽(两侧挡板厚度忽略不计),质量M=2.0kg ,槽的长度L=2.0m ,在木板槽的最左端有一个小滑块(可视为质点),质量m=1.0kg ,小滑块与木板槽之间的动摩擦因数20.01=μ. 开始时它们都处于静止状态,某时刻起对木板槽施加一个F=10.0N 水平向左的恒力,此后小滑块将相对木板槽滑动。

板块模型(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

板块模型(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

压轴题02板块模型目录一,考向分析 (1)二.题型及要领归纳 (2)热点题型一结合牛顿定律与运动学公式考察不受外力板块模型中的多过程运动 (2)热点题型二结合牛顿定律与运动学公式考察受外力板块模型中的多过程运动 (7)热点题型三结合新情景考察板块模型思想的迁移运用 (9)类型一以竖直面为情境构板块模型考动力学知识及相对运动的理解 (9)类型二结合斜面模型综合考查板块模型中的多过程多运动问题 (10)类型三综合能量观点考查板块模型 (13)类型四电磁学为背景构建板块模型 (16)三.压轴题速练 (21)一,考向分析1.概述:滑块和滑板叠加的模型简称为“板块模型”这两个简单的“道具”为考查学生的物质观念、运动与相互作用观念能量观念展现了丰富多彩的情境,是高中物理讲、学、练、测的重要模型之一。

无论是高考还是在常见的习题、试题中“板块模型”的模型的身影都随处可见,而且常考常新。

对于本专题的学习可以比较准确地反映学生分析问题、解决问题的能力和学科核心素养。

2.命题规律滑块—滑板模型,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,所以高考试卷中经常出现这一类型。

3.复习指导分析滑块—滑板类模型时要抓住一个转折和两个关联。

一个转折——滑块与滑板达到相同速度或者滑块从滑板上滑下是受力和运动状态变化的转折点。

两个关联——转折前、后受力情况之间的关联和滑块、滑板位移与板长之间的关联。

一般情况下,由于摩擦力或其他力的转变,转折前、后滑块和滑板的加速度都会发生变化,因此以转折点为界,对转折前、后进行受力分析是建立模型的关键。

4.模型特点涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动。

5.两种位移关系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,位移大小之差等于板长;反向运动时,位移大小之和等于板长。

设板长为L,滑块位移大小为x1,木板位移大小为x2同向运动时:L=x1-x2反向运动时:L=x1+x2二.题型及要领归纳热点题型一结合牛顿定律与运动学公式考察不受外力板块模型中的多过程运动【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。

专题18 板块模型(解析版)

专题18 板块模型(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题18 板块模型特训目标特训内容目标1 无外力板块模型(1T—4T)目标2 无外力板块图像问题(5T—8T)目标3 有外力板块模型(9T—12T)目标4 有外力板块图像问题(13T—16T)一、无外力板块模型1.作图能力是高中物理学习中一项非常重要的能力.对于解决涉及复杂过程的力学综合问题,我们往往可以通过画状态图或v t 图将物理过程展现出来,帮助我们进行过程分析、寻找物理量之间的关系.如图所示,光滑水平面上有一静止的足够长的木板M,一小木块m (可视为质点)从左端以某一初速度0v向右侧运动.若固定木板,最终小木块停在距左侧0S 处(如图所示).若不固定木板,最终小木块也会相对木板停止滑动,这种情形下,木块刚相对木板停止滑动时的状态图可能正确的是图中的()A.B.C.D .【答案】B【详解】A.根据能量守恒,末态物块对地位移一定小于0S ,故A 错误B.小物块匀减速的末速度等于木板加速的末速度,停止相对滑动,所以木板的位移一定小于物块的位移,故B 正确C.根据选项B 的分析,故C 错误D.根据A 的分析,故D 错误,故选B2.长为1m 的平板车放在光滑水平面上,质量相等、长度也为1m 的长木板并齐地放在平板车上,如图所示,开始二者以共同的速度5m/s 在水平面上匀速直线运动。

已知长木板与平板车之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为210m/s ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则下列说法正确的是( )A .二者之间没有发生相对滑动,平板车刹车的加速度可能大于25m/sB .为了避免二者之间存在相对滑动,平板车刹车的距离最小为2.5mC .如果平板车突然以26m/s 的加速度匀加速,则经1.4s 长木板从平板车上掉下D .如果平板车突然以26m/s 的加速度匀加速,长木板从平板车上掉下时,平板车的速度为11m/s【答案】BD【详解】A .由题意可知,为了避免二者之间存在相对滑动,由牛顿第二定律对长木板有1mg ma μ=解得215m /s a g μ==此时长木板与平板车加速度大小相等,A 错误;B .对平板车由匀变速直线运动的速度位移公式得212v a x =解得平板车刹车的最小距离为212.5m 2v x a ==选项B 正确;CD .平板车加速后,设经时间t 长木板从平板车上掉下,该过程中平板车的位移22212x vt a t =+长木板的位移为21112x vt a t =+又212lx x -=由以上可解得1s t =此时平板车的速度为211m /s v v a t ='=+选项C 错误,D 正确。

板块模型经典题目及答案解析

板块模型经典题目及答案解析

板块模型经典习题1.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()2.如图所示,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3.一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合,如图.已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)4.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。

现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A.物块先向左运动,再向右运动B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动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,直到为零木板物块拉力5.质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为m=3.0 kg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μ=0.2,木板长L=1.0 m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=12 N,如图3-12所示,为使小滑块不掉下木板,试求:(g取10 m/s2)(1)水平恒力F作用的最长时间;(2)水平恒力F做功的最大值.6.如图所示,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.质量m=1.0kg的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止状态,现给木板以向右的初速度,取g=10m/s2,求:(1)木板所受摩擦力的大小;(2)使小滑块不从木板上掉下来,木板初速度的最大值.7. 如图3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1.5m/s时,在小车的前端轻轻放上一大小不计、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。

专题19 板块模型-2025版高三物理一轮复习多维度导学与分层专练

专题19 板块模型-2025版高三物理一轮复习多维度导学与分层专练

2025届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题19板块模型导练目标导练内容目标1无外力板块模型目标2有外力板块模型【知识导学与典例导练】滑块—木块模型的解题策略运动状态板块速度不相等板块速度相等瞬间板块共速运动处理方法隔离法假设法整体法具体步骤对滑块和木板进行隔离分析,弄清每个物体的受体情况与运动过程假设两物体间无相对滑动,先用整体法算出一起运动的加速度,再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力F f ;比较F f 与最大静摩擦力F fm 的关系,若F f >F fm ,则发生相对滑动将滑块和木板看成一个整体,对整体进行受力分析和运动过程分析临界条件①两者速度达到相等的瞬间,摩擦力可能发生突变②当木板的长度一定时,滑块可能从木板滑下,恰好滑到木板的边缘,二者共速是滑块滑离木板的临界条件相关知识运动学公式、牛顿运动定律、动能定理、功能关系等一、无外力板块模型【例1】如图甲所示,小车B 紧靠平台边缘静止在光滑水平面上,物体A (可视为质点)以初速度0v 从光滑的平台水平滑到与平台等高的小车上,物体和小车的v t -图像如图乙所示,取重力加速度210m/s g =,则以下说法正确的是()A .物体A 与小车B 间的动摩擦因数为0.3B .物体A 与小车B 的质量之比为1∶2C .小车B 的最小长度为2mD .如果仅增大物体A 的质量,物体A 有可能冲出去【答案】AC【详解】A .物体A 滑上小车B 后做匀减速直线运动,对物体分析有A A A m g m a μ=由v t -图像可得22A 14=m/s 3m/s 1v a t ∆-==∆联立解得0.3μ=所以A 正确;B .对小车B 分析有A B B m g m a μ=由v t -图像可得22B 10=m/s 1m/s 1v a t ∆-==∆联立解得A B 13m m =所以B 错误;C .小车B 的最小长度为物体A 在小车B 上的最大相对滑动位移,则有()min A B 4+10+1=11m 2m 22L s s =-⨯-⨯=所以C 正确;D .如果仅增大物体A 的质量,物体A 的加速度保持不变,但是小车B 加速度增大,所以两者达到共速的时间减小了,则物体A 在小车B 上的相对滑动位移减小,所以物体A 不可能冲出去,则D 错误;故选AC 。

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

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

专题3.3 板块模型PPT教学课件

专题3.3 板块模型PPT教学课件
(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.
(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 大小变化的图象.(设木板足够长)
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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
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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?
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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:

专题 滑块—木板模型(板块模型)(课件)(共54张PPT)

专题  滑块—木板模型(板块模型)(课件)(共54张PPT)

1.模型特点 涉及两个发生相对滑动的物体. 两种位移关系 滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中 若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长; 若滑块和滑板相向运动,位移之和等于板长.
设板长为L,滑块位移x1,滑板位移x2 x1
同向运动时:
运动演示
L=x1-x2
x2 L=x1+x2
相向运动时:
x1 x2
模型特征 滑块—滑板模型(如图a所示),涉及两个物体间的相对滑动,题目涉及摩擦力 分析、相对运动、摩擦生热、多次相互作用等,属于多物体、多过程问题,综 合性较强,对能力要求较高,频现于高考试卷中。另外,常见的子弹射击木块 (如图b)、圆环在直杆上滑动(如图c)都属于滑块—滑板类问题,处理方法与滑 块—滑板模型类似。
专题 滑块—木板模型 (板块模型)
人教版(2019) 高一上
综合模型 滑块——木快板模型
运动和力观点
功能பைடு நூலகம்点 动量观点
三大
四大
思路
问题
木板+木块
模型
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
1、板块用力拉 2、块在板上滑 3、板块相向动 4、弹碰情景加
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 在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板B的加速
度a,得到如图乙所示的a-F图像,已知g取10 m/s2,则 ( )
A.木板B的质量为1 kg B.滑块A的质量为4 kg C.当F=10 N时木板B的加速度为4 m/s2 D.滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1

第3章 专题强化2 板块模型

第3章 专题强化2 板块模型

3.(2023·山东高三专题练习)如图所示,在平台AD中间有一个光滑 凹槽BC,凹槽内有一长木板。长木板左端与B点接触,右端与C点的距 离l=1.2 m。长木板的上表面水平且与平台AD平齐,一可视为质点的物 块以v0=6 m/s的水平初速度滑上长木板,当长木板的右端接触凹槽C端 时,物块位于长木板的最右端。已知物块与长木板的质量分别为m1=0.1 kg、m2=0.2 kg,物块与长木板、平台间动摩擦因数分别为μ1=0.4,μ2 =0.5,重力加速度g=10 m/s2。求:
解得 t=1 s。
根据位移时间公式 x1=v0t-12a1t2,l′=12a2t2, 联立并代入数据解得 s=3 m。 (2)当木块到达 C 点时,木块的速度 v′1=v0-a1t=2 m/s, 从物块与长木板相对静止到与 C 端相碰所经历的时间为 t1,则有 t1 =l-v′l′=1.22-1 s=0.1 s, 当木块在平台上运动时,由牛顿第二定律 μ2m1g=m1a′1, 则有 a′1=5 m/s2,当速度减为零时 t′=av′′1=25s=0.4 s, 故总时间为 t 总=t+t1+t′=1.5 s。
(1)为使物块不滑离木板,求力F应满足的条件; (2)若F=37.5 N,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若 能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距 离。
[解析](1)对木板和物块,由牛顿第二定律 F-(M+m)gsin α=(M+m)a 对物块,有Ff-mgsin α=ma,Ff≤μmgcos α 代入数据得F≤30 N (2)F=37.5 N>30 N,物块与木板相对滑动,对于木板,有 F-μmgcos α-Mgsin α=Ma1 对物块,有μmgcos α-mgsin α=ma2 设物块滑离木板所用的时间为t,由运动学公式
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板块模型专题例1. 如图1所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。

分析:为防止运动过程中A落后于B(A不受拉力F的直接作用,靠A、B间的静摩擦力加速),A、B一起加速的最大加速度由A决定。

解答:物块A能获得的最大加速度为:.∴A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为:.变式1. 例1中若拉力F作用在A上呢?如图2所示。

解答:木板B能获得的最大加速度为:。

∴A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为:.变式2. 在变式1的基础上再改为:B与水平面间的动摩擦因数为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。

解答:木板B能获得的最大加速度为:设A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为F m,则:解得:例2. 如图3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1.5m/s时,在小车的前端轻轻放上一大小不计、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)解答:物体放上后先加速:a1=μg=2m/s2此时小车的加速度为:当小车与物体达到共同速度时:v共=a1t1=v0+a2t1解得:t1=1s ,v共=2m/s以后物体与小车相对静止:(∵,物体不会落后于小车)物体在t=1.5s内通过的位移为:s=a1t12+v(t-t1)+ a3(t-t1)2=2.1m共练习1. 如图5所示,质量M=1kg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,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数,取g=10m/s2,试求:(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图6中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。

(设木板足够长)(解答略)答案如下:(1)t=1s(2)①当F≤N时,A、B相对静止且对地静止,f2=F;②当2N<F≤6N时,M、m相对静止,③当F>6N时,A、B发生相对滑动,N.画出f2随拉力F大小变化的图象如图7所示。

从以上几例我们可以看到,无论物体的运动情景如何复杂,这类问题的解答有一个基本技巧和方法:在物体运动的每一个过程中,若两个物体的初速度不同,则两物体必然相对滑动;若两个物体的初速度相同(包括初速为0),则要先判定两个物体是否发生相对滑动,其方法是求出不受外力F作用的那个物体的最大临界加速度并用假设法求出在外力F作用下整体的加速度,比较二者的大小即可得出结论。

练习2. 如图,在光滑水的平面上有一质量为m1足够长的木板,其上叠放一质量为m的木块。

假定木块和木板之间的最2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a 1和a 2,下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是( A )解析:主要考查摩擦力和牛顿第二定律。

木块和木板之间相对静止时,所受的摩擦力为静摩擦力。

在达到最大静摩擦力前,木块和木板以相同加速度运动,根据牛顿第二定律2121m m kt a a +==。

木块和木板相对运动时, 121m gm aμ=恒定不变,g m kta μ-=22。

所以正确答案是A 。

例3.一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB 边重合,如图.已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度)【分析与解】 本题涉及到圆盘和桌布两种运动,先定性分析清楚两者运动的大致过程,形成清晰的物理情景,再寻找相互间的制约关系,是解决这一问题的基本思路。

桌布从圆盘下抽出的过程中,圆盘的初速度为零,在水平方向上受桌布对它的摩擦力F 1=μ1mg 作用,做初速为零的匀加速直线运动。

桌布从圆盘下抽出后,圆盘由于受到桌面对它的摩擦力F 2=μ2mg 作用,做匀减速直线运动。

设圆盘的质量为m ,桌长为L ,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为a 1,则根据牛顿运动定律有 μ1mg =ma 1,桌布抽出后,盘在桌面上做匀减速运动,以a 2表示加速度的大小,有 μ2mg =ma 2。

设盘刚离开桌布时的速度为v 1,移动的距离为x 1,离开桌布后在桌面上再运动距离x 2后便停下,则有 11212x a v =,22212x a v =,x aL/xx 1 桌盘没有从桌面上掉下的条件是 122x L x-≤,设桌布从盘下抽出所经历时间为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x ,有 221at x =,21121t a x =, 而 12x L x +=, 由以上各式解得 g a 12212μμμμ+≥。

【解题策略】 这是一道牛顿运动定律与运动结合的问题,有一定的难度。

命题中出现了两个相互关联的物体的运动,解决这类问题时,一要能对每个物体进行隔离分析,弄清每个物体的受力情况与运动过程;二要把握几个物体之间在空间位置和时间上的关系,注意各物理过程的衔接。

练习3. 如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。

现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )A .物块先向左运动,再向右运动B .物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C .木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动木板物块D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零答:B C解:对于物块,由于运动过程中与木板存在相对滑动,且始终相对木板向左运动,因此木板对物块的摩擦力向右,所以物块相对地面向右运动,且速度不断增大,直至相对静止而做匀速直线运动,B正确;撤掉拉力后,对于木板,由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用,则木板的速度不断减小,直到二者相对静止,而做匀速运动,C正确;由于水平面光滑,所以不会停止,D错误。

练习4. 如图18所示,小车质量M为2.0 kg,与水平地面阻力忽略不计,物体质量m为0.5 kg,物体与小车间的动摩擦因数为0.3,则:图18(1)小车在外力作用下以1.2 m/s2的加速度向右运动时,物体受摩擦力多大?(2)欲使小车产生a=3.5 m/s2的加速度,需给小车提供多大的水平推力?(3)若要使物体m脱离小车,则至少用多大的水平力推小车?(4)若小车长L=1 m,静止小车在8.5 N水平推力作用下,物体由车的右端向左滑动,则滑离小车需多长时间?(物体m看作质点)解析:(1)m与M间最大静摩擦力F1=μmg =1.5 N,当m与M恰好相对滑动时的加速度为:F1=ma m,a m=F1m=1.50.5m/s2=3 m/s2,则当a=1.2 m/s2时,m未相对滑动,所受摩擦力F=ma=0.5×1.2 N=0.6 N(2)当a=3.5 m/s2时,m与M相对滑动,摩擦力F f=ma m=0.5×3 N=1.5 N隔离M有F-F f=MaF=F f+Ma=1.5 N+2.0×3.5 N=8.5 N(3)当a=3 m/s2时m恰好要滑动.F=(M+m)a=2.5×3 N=7.5 N(4)当F=8.5 N时,a=3.5 m/s2a物体=3 m/s2a相对=(3.5-3) m/s2=0.5 m/s2由L=12a相对t2,得t=2 s.答案:(1)0.6 N(2)8.5 N(3)7.5 N(4)2 s 练习5.如图所示,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.质量m=1.0kg的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止状态,现给木板以向右的初速度,取g=10m/s2,求:(1)木板所受摩擦力的大小;(2)使小滑块不从木板上掉下来,木板初速度的最大值.[答案] (1)20N (2)4m/s[解析] (1)木板与地面间压力大小等于(M +m)g①故木板所受摩擦力F f=μ(M+m)g=20N②(2)木板的加速度a=FfM=5m/s2③滑块静止不动,只要木板位移小于木板的长度,滑块就不掉下来,根据v20-0=2ax得v=2ax=4m/s④即木板初速度的最大值是4m/s例4.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)现用恒力F作用于木板M上,为使m能从M上滑落,F的大小范围是多少?(2)其他条件不变,若恒力F=22.8N且始终作用于M上,最终使m能从M上滑落,m在M上滑动的时间是多少?[答案] (1)F>20N (2)2s[解析] (1)小滑块与木块间的滑动摩擦力Fμ=μF N=μmg.小滑块在滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加速运动的加速度a1=Fμm=μg=4m/s2.木板在拉力F和滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加速运动的加速度a2=F-FμM,使m能从A上滑落的条件为a2>a1,即F-FμM>Fμm,解得F>μ(M+m)g=20N.(2)设m在M上面滑行的时间为t,恒力F=22.8N,木板的加速度a2=F-FμM=4.7m/s2,小滑块在时间t内运动位移s1=12a1t2,木板在时间t内运动的位移s2=12a2t2,又s2-s1=L,解得t=2s.例 5. 一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示。

己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。

取重力加速度的大小g =10m/s2求:(1) 物块与木板间;木板与地面间的动摩擦因数:(2) 从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.解析:(1)由图可知,当t=0.5s 时,物块与木板的共同速度为v 1=1m/sT=0.5s 前,物块相对于木板向后滑动,设物块与木板间动摩擦因数为1μ,木板与地面间动摩擦因数为2μ对物块:加速度a 1=m mg 1μ=g 1μ ○1又据a=t v 1得:g 1μ=t v 1=2m/s ○2则1μ=0.2对木板:加速度为a 2=)22(2221212+-=--=+-g g g m mgmg μμμμμ○3 据a=tv -v1得:)22(2+-g μ=tv -v01=-8 则3.02=μ(2)t=0.5s 前,a 1=m mg1μ=2m/sa 2=tv -v 01)22(2+-=g μ=-8m/s 2,木板对地位移为x 1=220212a v v -=1.5m当t=0.5s 时,具有共同速度v 1=1m/s , t=0.5s 后物块对地速度大于木板对地速度,此时物块相对于木板响枪滑动,摩擦力方向改变。

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