2.4动力学模型—板块模型

合集下载

板块模型高考知识点

板块模型高考知识点

板块模型高考知识点【正文】板块模型是高考物理中的一个重要知识点,主要用于解决题目中涉及到的平衡、稳定性和力的分析问题。

它是一种简化和抽象的模型,通过将物体分解为多个部分,从而更好地理解和研究物体的运动特性。

一、板块模型的基本原理板块模型的基本思想是将物体分解为若干个小块,每个小块都带有自己的质量、形状和位置等特征。

这些小块之间存在相互作用力,通过分析这些力的平衡和合成,就可以得到整个物体的运动情况。

以平衡为例,我们可以将物体划分为若干个平行小块,每个小块都受到重力和支持力的作用。

通过分析每个小块的受力情况,可以确定物体是否处于平衡状态。

这种分块分析的方法可以大大简化问题,使其更易于处理。

二、板块模型的应用板块模型在解决高考物理题中起到了重要的作用。

例如,在研究斜面上物体的运动时,我们可以将斜面分解为水平和竖直两个方向的小块,从而分析物体受力和速度的关系。

此外,板块模型还可以用于分析各种力的合成和分解问题。

例如,对于一个悬挂在天花板上的物体,我们可以将其划分为水平和竖直方向的两个小块,从而分析其受力的方向和大小。

三、板块模型的特点板块模型具有一定的抽象性和简化性。

它不需要考虑物体的具体形状和内部结构,而只需要关注物体的整体特性和相互作用。

这使得板块模型在解决一些复杂问题时非常有效,并且可以应用于不同的情况和条件。

此外,板块模型还可以灵活应用于不同的题型和考点。

无论是平衡问题、稳定性问题还是力的合成问题,都可以采用板块模型来解决。

这种统一的思维框架能够帮助我们更好地理解物理问题的本质,提高解题的能力。

总结:板块模型是解决高考物理题中的常用工具,它通过将物体分解为若干小块,分析小块之间的相互作用力,从而帮助我们理解和解决复杂的运动问题。

板块模型具有简化、抽象的特点,可以应用于不同的情况和考点,对于提高物理解题的能力具有重要意义。

通过学习板块模型,我们可以更好地理解和掌握高考物理中涉及的平衡、稳定性和力的分析问题。

板块模型中的相对运动(解析版)-2024年高考物理二轮热点模型

板块模型中的相对运动(解析版)-2024年高考物理二轮热点模型

板块模型中的相对运动目录一.板块模型概述1二.动力学中水平面上的板块模型2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2三. 斜面上的板块模型3一.板块模型概述1.两种常见类型类型图示规律分析长为L的木板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带动长为L的木板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 A2.关注“一个转折”和“两个关联”(1)一个转折滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点。

(2)两个关联指转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木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、后滑块和木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。

3.解决“板块”模型问题的“思维流程”二.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。

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).类型2 水平面上具有初速度的板块模型 1.光滑地面,有初速度无外力类(1)系统不受外力,满足动量守恒.(2)如果板足够长,共速后一起匀速运动,板块间摩擦力突变为0,用图象法描述板、块的速度更直观2.地面粗糙,滑块(或板)有初速度类(1)因为系统受外力,动量不守恒,注意板是否会动.(2)若能动,且板足够长,达到共速后,判断它们之间是否相对滑动,常用假设法,假设二者相对静止,利用整=ma,求出滑块受的摩擦力F f,再比较它与最大静摩体法求出加速度a,再对小滑块进行受力分析,利用F合擦力的关系,如果摩擦力大于最大静摩擦力,则必然相对滑动,如果小于最大静摩擦力,就不会相对滑动.(3)若一起匀减速到停止,板块间由滑动摩擦力突变为静摩擦力,用图象法描述速度更直观.(如图2)三.斜面上的板块模型斜面上的板块模型是指滑板和滑块一起在斜面上运动的情形,此类问题的处理方法与水平面上的板块模型类似,只是要考虑滑块和滑板的重力在沿斜面方向上的分力对运动的影响。

2.4动力学模型—板块模型课件

2.4动力学模型—板块模型课件

2.4 动力学四大模型之一————物块物块与物块(或木板)组合在一起的连接体问题,是历年高考重点考查的内容之一,其中用整体法和隔离法处理连接体问题,牛顿运动定律与静力学、运动学的综合问题,非匀变速直线运动中加速度和速度变化的分析判断等都是高考热点。

|平衡状态的物块与物块两物块组合在一起处于平衡状态时,二者之间除了相互作用的弹力之外,题型可能还会有一对相互作用的静摩擦力。

静摩擦力的有无及方向判断和大小简述计算是此类题型的常考问题。

物块间的相对运动趋势有时并不容易判断,这时可以利用力的平衡条件或假设法来判断静摩擦力的有无和方向。

方法如图甲,当A、B 静止或者一起匀速运动时,依据牛顿第一定律可知, A 突破的运动不需要外力维持,A、B 间摩擦力为零,或者假设 A 受到一个摩擦力,A 就不平衡,与题设矛盾,得出A、B 间摩擦力为零。

如图乙,当A、B 静止或者一起匀速运动, A 一定受到 B 向左的摩擦力,因为如果 A 不受摩擦力,A 就不平衡了。

[例1]质量均为m 的a、b 两木块叠放在水平面上,如图所示, a 受到斜向上与水平面成θ角的力 F 作用,b 受到斜向下与水平面成θ角等大的力 F 作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则( )A .b 对a 的支持力一定等于mgB.水平面对 b 的支持力可能大于2mgC.a、b 之间一定存在静摩擦力D.b 与水平面之间可能存在静摩擦力[答案] C[跟进训练]1.(多选)完全相同的两物体P、Q 质量均为m,叠放在一起置于水平面上,如图所示。

现用两根等长的细线系在两物体上,在细线的结点处施加一水平拉力F,两物体始终保持静止状态,则下列说法不正确的是(重力加速度为g)( )A.物体P受到细线的拉力大小为F 2B.两物体间的摩擦力大小为F 2C.物体Q对地面的压力大小为2mgD.地面对Q的摩擦力为F 2解析:选AD|匀变速运动的物块与物块两物块组合在一起以相同加速度运动时,二者间除了相互作用的弹力外,必有一对相互题型作用的静摩擦力。

高考物理二轮复习课件微专题模型建构——板块模型

高考物理二轮复习课件微专题模型建构——板块模型

而产生的热量Q=μ1mgΔs=36 J;
x =x +x =22 m 板沿斜A面由静止1开始做匀3加速直线运动。
物块与木板的分离条件为
答案:(1)1 s (2)27 J (3)22 m 根据牛顿第二定律得:对A有μ2mg=maA,对B有 μ2mg=maB,则v=v0-aAt=aBt,联立解
滑块和木板组成相互作用的系统,在摩擦力的作用下发生相对滑动,称为板块模型。
2 222
A、B系统所产生的内能为 Q=μ2mgL=0.5×1×10×0.2 J=1 J,选项C正确,
D错误。
2.如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的 物块轻放到木板上,已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。 在物块放到木板上之后,木板运动的速度—时间图象可能是下列选项中的 ( )
【解析】选C。设A、B的质量均为m,A刚滑上B的上表面时的速度大小为v0。滑块A
沿斜面下滑的过程,由动能定理得mgxsinα-μ1mgxcosα=
1 2
m
v
2 0
-0,解得v0=
2 m/s。设A刚好滑到B右端的时间为t,两者的共同速度为v。滑块A滑上木板B后,
木板B向右做匀加速运动,A向右做匀减速运动。
从斜面顶端处由静止开始下滑,最终A刚好未从B上滑下。已知A、B的质量均为
1
kg,A与斜面间的动摩擦因数μ1=
3 4
,A与B上表面间的动摩擦因数μ2=0.5,重力
加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是 ( )
4,B与地面之间的动摩擦因数μ2=0. F>15 N时物块B和木板C相对滑动 求:(1)长木板B向左运动的最大位移; 即滑块C不会离开B,选项B错误;之后滑块会下滑,圆弧槽速度继续增大。 解得a2=10 m/s2,方向向右 程A、B、C组成的系统水平方向动量守恒,选项C正确;滑块在木板上滑行的过程 设两者能达到速度相同,此时滑块滑上圆弧槽的最大高度。 度大小为a3,对A由牛顿第二定律可得:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma3 程A、B、C组成的系统水平方向动量守恒,选项C正确;滑块在木板上滑行的过程 如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,已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

板块模型的知识点总结

板块模型的知识点总结

板块模型的知识点总结1. 板块模型的定义板块模型是一种管理和组织企业的方法论,它将一个企业的组织结构分解成若干个相对独立的板块。

每个板块都有自己的业务范围、目标和决策权,它们之间可以自主地进行合作和竞争。

板块模型不仅可以提高企业的灵活性和响应速度,还可以激发员工的创造力和激励效果。

通过将一个复杂的组织结构分解成若干个独立的板块,企业可以更加高效地运营和管理。

2. 板块模型的优点(1) 提高效率:板块模型将一个大型的组织结构分解成若干个相对独立的板块,每个板块都有自己的业务范围和目标,从而可以更加专注地进行管理和运营。

这样一来,企业可以更加高效地运营和管理,提高生产效率和经营效果。

(2) 提高灵活性:板块模型可以提高企业的灵活性和响应速度。

每个板块都可以根据自己的需要和市场变化做出决策,从而更加及时地调整战略和业务方向。

这样一来,企业可以更加快速地适应市场变化,保持竞争优势。

(3) 激发员工的创造力:板块模型给予了每个板块更大的自主权和决策权,这样一来,员工可以更加自由地发挥自己的创造力和创新能力。

这种自由度和激励效果可以激发员工的潜能,从而提高企业的创新能力和竞争力。

(4) 降低管理层次:板块模型将一个大型的组织结构分解成若干个相对独立的板块,每个板块都有自己的业务范围和目标,这样一来,可以大大降低管理的层次和成本。

这样一来,企业可以更加高效地运营和管理,提高生产效率和经营效果。

(5) 提高员工的激励效果:板块模型给予了每个板块更大的自主权和决策权,这样一来,员工可以更加自由地发挥自己的创造力和创新能力。

这种自由度和激励效果可以激发员工的潜能,从而提高企业的创新能力和竞争力。

3. 板块模型的缺点(1) 容易导致板块之间的内耗:板块模型强调将一个大型的组织结构分解成若干个独立的板块,每个板块都有自己的业务范围和目标,这样一来,很容易导致板块之间的内耗。

在实际操作中,不同的板块之间往往会出现资源竞争和利益冲突,从而影响企业的整体利益。

高中物理板块模型

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。


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。

完整word版,动力学中的板块问题

完整word版,动力学中的板块问题

动力学中的板块问题一、板块模型中的临界问题题型特点:(1)构成:板M 、块m ,外力F (作用于板或作用于块)逐渐增大,板块间必粗糙(动摩擦因数已知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力),板与地面间光滑或粗糙 (2)解题思路:寻找即将发生相对运动的临界状态①假设F 尚不够大,板块还能以一个整体一起运动,对整体应用牛顿第二定律列方程②再隔离(隔离原则:F 若作用于板,隔离块;F 若作用于块,隔离板)板或块,对其应用牛顿第二定律列方程③F 增大,整体加速度a 增大,个体加速度随之增大,需要的静摩擦力也增大。

但F 可以不断增大,静摩擦力达到最大静摩擦力后不再增大,此时最大静摩擦力作用下个体的最大加速度就是板与块还能保持一个整体的最大加速度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 的质量分别为mA =6 kg 、mB =2 kg ,A 、B 之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F =10 N ,此后逐渐增加,在增大到45 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2. 如图所示,木块A 的质量为m ,木块B 的质量为M ,叠放在光滑的水平面上,A 、B 之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。

现用水平力F 作用于A ,则保持A 、B 相对静止的条件是F 不超过( )A. μmgB. μMgC. μmg (1+m M)D. μMg (1+Mm)3.如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放置着静止的小物块A.某时刻,A 受到水平向右的外力F 作用,F 随时间t 的变化规律如图乙所示,即F =kt ,其中k 为已知常数.若A 、B 之间的最大静摩擦力为Ff ,且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,mB =2mA.则下列图像中,可以定性地描述长木板B 运动的v ­t 图像的是( )以上三道题条件相同,稍微有变化,让学生通过重复练习,达到熟练运用4.如图所示,质量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m =1 kg 、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,设木板足够长,若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F ,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取g =10 m/s2,则下面四个图中能正确反映铁块受到木板的摩擦力大小f 随力F 大小变化的是( )5.[2014·江苏高考](多选)如图所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上。

2023年高考物理总复习核心素养微专题(三)模型建构——板块模型

2023年高考物理总复习核心素养微专题(三)模型建构——板块模型

模型建构——板块模型滑块和木板组成相互作用的系统,在摩擦力的作用下发生相对滑动,称为板块模型。

板块模型是高中动力学部分中的一类重要模型,也是高考考查的重点,能从多方面体现物理学科素养。

此类模型的一个典型特征是:滑块、木板间通过摩擦力作用使物体的运动状态发生变化。

常见类型如下:类型图示规律分析B 带动A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 +LA 带动B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 AF 作用在A 上力F 作用在物块A 上,先考虑木板B 与地面是否有摩擦,然后利用整体受力分析和隔离B 受力分析,分析相关临界情况 F 作用在B 上力F 作用在木板B 上,先考虑B 与地面是否有摩擦,然后利用整体受力分析和隔离B 受力分析,分析相关临界情况物块、木板上均未施加力(2022·山东等级考)如图所示,“L ”形平板B 静置在地面上,小物块A 处于平板B 上的O'点,O'点左侧粗糙,右侧光滑。

用不可伸长的轻绳将质量为M 的小球悬挂在O'点正上方的O 点,轻绳处于水平拉直状态。

将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A 发生碰撞,碰后小球速度方向与碰前方向相同,开始做简谐运动(要求摆角小于5°),A 以速度v 0沿平板滑动直至与B 右侧挡板发生弹性碰撞。

一段时间后,A 返回到O 点的正下方时,相对于地面的速度减为零,此时小球恰好第一次上升到最高点。

已知A 的质量m A =0.1 kg,B 的质量m B =0.3 kg,A 与B 的动摩擦因数μ1=0.4,B 与地面间的动摩擦因数μ2=0.225,v 0=4 m/s,取重力加速度g = 10 m/s 2。

整个过程中A 始终在B 上,所有碰撞时间忽略不计,不计空气阻力,求:(1)A 与B 的挡板碰撞后,二者的速度大小v A 与v B ; (2)B 光滑部分的长度d ;(3)运动过程中A 对B 的摩擦力所做的功W f ;(4)实现上述运动过程,Mm A的取值范围(结果用cos5°表示)。

高考物理复习第三章链接高考3两类动力学模型:“板块模型”和“传送带模型”讲义版

高考物理复习第三章链接高考3两类动力学模型:“板块模型”和“传送带模型”讲义版

两类动力学模型:“板块模型”和“传送带模型”模型1 板块模型[模型解读]1.模型特点涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.2.两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,滑板位移大小为x2同向运动时:L=x1-x2反向运动时:L=x1+x23.解题步骤[典例赏析][典例1] (2017·全国卷Ⅲ)如图,两个滑块A和B的质量分别为m A=1 kg和m B=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,取重力加速度大小g=10 m/s2.求:(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.[审题指导] 如何建立物理情景,构建解题路径①首先分别计算出B 与板、A 与板、板与地面间的滑动摩擦力大小,判断出A 、B 及木板的运动情况.②把握好几个运动节点.③由各自加速度大小可以判断出B 与木板首先达到共速,此后B 与木板共同运动. ④A 与木板存在相对运动,且A 运动过程中加速度始终不变.⑤木板先加速后减速,存在两个过程.[解析] (1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A 、B 与木板间的摩擦力的大小分别为f 1、f 2,木板与地面间的摩擦力的大小为f 3,A 、B 、木板相对于地面的加速度大小分别是a A 、a B 和a 1.在物块B 与木板达到共同速度前有:f 1=μ1m Ag ①f 2=μ1m Bg ②f 3=μ2(m A +m B +m )g ③由牛顿第二定律得f 1=m A a A ④f 2=m B a B ⑤f 2-f 1-f 3=ma 1⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1.由运动学公式有v 1=v 0-a B t 1⑦v 1=a 1t 1⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得:v 1=1 m/s(2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为s B =v 0t 1-12a B t 21⑨设在B 与木板达到共同速度v 1后,木板的加速度大小为a 2,对于B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有: f 1+f 3=(m B +m )a 2⑩由①②④⑤式知,a A =a B ;再由⑦⑧可知,B 与木板达到共同速度时,A 的速度大小也为v 1,但运动方向与木板相反.由题意知,A 和B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为v 2.设A 的速度大小从v 1变到v 2所用时间为t 2,根据运动学公式,对木板有v 2=v 1-a 2t 2⑪对A 有v 2=-v 1+a A t 2⑫在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为s 1=v 1t 2-12a 2t 22⑬在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为 s A =v 0(t 1+t 2)-12a A (t 1+t 2)2⑭A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同,因此A 和B 开始运动时,两者之间的距离为 s 0=s A +s 1+s B ⑮联立以上各式,代入数据得s 0=1.9 m(也可以用下图的速度-时间图象做)[答案] (1)1 m/s (2)1.9 m滑块滑板类模型的思维模板[题组巩固]1.(2019·吉林调研)(多选)如图所示,在光滑的水平面上放置质量为m 0的木板,在木板的左端有一质量为m 的木块,在木块上施加一水平向右的恒力F ,木块与木板由静止开始运动,经过时间t 分离.下列说法正确的是( )A .若仅增大木板的质量m 0,则时间t 增大B .若仅增大木块的质量m ,则时间t 增大C .若仅增大恒力F ,则时间t 增大D .若仅增大木块与木板间的动摩擦因数μ,则时间t 增大解析:BD [根据牛顿第二定律得,木块的加速度a 1=F -μmg m =F m -μg ,木板的加速度a 2=μmg m 0,木块与木板分离,则有l =12a 1t 2-12a 2t 2得t =2l a 1-a 2.若仅增大木板的质量m 0,木块的加速度不变,木板的加速度减小,则时间t 减小,故A 错误;若仅增大木块的质量m ,则木块的加速度减小,木板的加速度增大,则t 变大,故B 正确;若仅增大恒力F ,则木块的加速度变大,木板的加速度不变,则t 变小,故C 错误;若仅增大木块与木板间的动摩擦因数,则木块的加速度减小,木板的加速度增大,则t 变大,故D 正确.]2.(2019·黑龙江大庆一模)如图,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块.已知木块的质量m =1 kg ,木板的质量m 0=4 kg ,长l =2.5 m ,上表面光滑,下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平恒力F =20 N 拉木板,g 取10 m/s 2,求:(1)木板的加速度;(2)要使木块能滑离木板,水平恒力F 作用的最短时间.解析:(1)木板受到的摩擦力为F f =μ(m 0+m )g =10 N 木板的加速度为a =F -F f m 0=2.5 m/s 2.(2)设拉力F 作用t 时间后撤去,木板的加速度为 a ′=-F f m 0木板先做匀加速运动,后做匀减速运动,且有a =-a ′=2.5 m/s 2则有2×12at 2=l 联立并代入数据解得t =1 s ,即F 作用的最短时间是1 s.答案:(1)2.5 m/s2(2)1 s3.(2019·河南中原名校联考)如图所示,质量M=1 kg的木板静置于倾角θ=37°、足够长的固定光滑斜面底端.质量m=1 kg的小物块(可视为质点)以初速度v0=4 m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.2 N的恒力.若小物块恰好不从木板的上端滑下,求木板的长度l为多少?已知小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.解析:由题意,小物块向上做匀减速运动,木板向上做匀加速运动,当小物块运动到木板的上端时,恰好和木板共速.设小物块的加速度为a,由牛顿第二定律得,mg sin θ+μmg cos θ=ma,设木板的加速度为a′,由牛顿第二定律得,F+μmg cos θ-Mg sin θ=Ma′,设二者共速时的速度为v,经历的时间为t,由运动学公式得v=v0-at,v=a′t;小物块的位移为s,木板的位移为s′,由运动学公式得,s=v0t-12at2,s′=12a′t2;小物块恰好不从木板上端滑下,有s-s′=l,联立解得l=0.5 m.答案:0.5 m模型2 传送带模型[模型解读]对于传送带问题,分析清楚物体在传送带上的运动情况是解题关键,分析思路是:弄清物体与传送带的相对运动——确定所受摩擦力的方向——确定物体的运动情况,具体分析见下表:1.水平传送带问题[典例2] 如图所示为某工厂的货物传送装置,倾斜运输带AB(与水平面成α=37°)与一斜面BC(与水平面成θ=30°)平滑连接,B点到C点的距离为L=0.6 m,运输带运行速度恒为v0=5 m/s,A点到B点的距离为x=4.5 m,现将一质量为m=0.4 kg的小物体轻轻放于A点,物体恰好能到达最高点C点,已知物体与斜面间的动摩擦因数μ1=36,(g 取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,空气阻力不计)求:(1)小物体运动到B点时的速度v的大小;(2)小物体与运输带间的动摩擦因数μ;(3)小物体从A点运动到C点所经历的时间t.[审题指导][解析] (1)设小物体在斜面上的加速度为a 1,运动到B 点的速度为v ,由牛顿第二定律得mg sin θ+ μ1mg cos θ=ma 1由运动学公式知v 2=2a 1L ,联立解得v =3 m/s.(2)因为v <v 0,所以小物体在运输带上一直做匀加速运动,设加速度为a 2,则由牛顿第二定律知 μmg cos α-mg sin α=ma 2又因为v 2=2a 2x ,联立解得μ=78. (3)小物体从A 点运动到B 点经历的时间t 1=v a 2,从B 点运动到C 点经历的时间t 2=v 1a 1联立并代入数据得小物体从A 点运动到C 点所经历的时间t =t 1+t 2=3.4 s.[答案] (1)3 m/s (2)78(3)3.4 s 解传送带问题的思维模板[题组巩固]1.(2019·山东临沂高三上学期期中)(多选)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2(v 1<v 2)的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带,从小物块滑上传送带开始计时,物块在传送带上运动的v -t 图象可能是( )解析:AC [物块滑上传送带,由于速度大于传送带速度,物块做匀减速直线运动,可能会滑到另一端一直做匀减速直线运动,到达另一端时恰好与传送带速度相等,故C 正确.物块滑上传送带后,物块可能先做匀减速直线运动,当速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动,速度的方向保持不变,故B 、D 错误,A 正确.]2.如图所示为粮袋的传送装置,已知A 、B 两端间的距离为L ,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v ,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A 端将粮袋放到运行中的传送带上.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g .关于粮袋从A 到B 的运动,以下说法正确的是( )A .粮袋到达B 端的速度与v 比较,可能大,可能小,也可能相等B .粮袋开始运动的加速度为g (sin θ-μcos θ),若L 足够大,则以后将以速度v 做匀速运动C .若μ≥tan θ,则粮袋从A 端到B 端一定是一直做加速运动D .不论μ大小如何,粮袋从A 到B 端一直做匀加速运动,且加速度a ≥g sin θ 解析:A [若传送带较短,粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B 端时的速度小于v ;μ≥tan θ,则粮袋先做匀加速运动,当速度与传送带的速度相同后,做匀速运动,到达B 端时速度与v 相同;若μ<tan θ,则粮袋先做加速度为g (sin θ+μcos θ)的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度为g (sin θ-μcos θ)的匀加速运动,到达B 端时的速度大于v ,选项A 正确;粮袋开始时速度小于传送带的速度,相对传送带的运动方向是沿传送带向上,所以受到沿传送带向下的滑动摩擦力,大小为μmg cos θ,根据牛顿第二定律得加速度a =mg sin θ+μmg cos θm=g (sin θ+μcos θ),选项B 错误;若μ≥tan θ,粮袋从A 到B 可能一直是做匀加速运动,也可能先匀加速运动,当速度与传送带的速度相同后,做匀速运动,选项C 、D 均错误.]3.(2019·湖北宜昌高三一模)如图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A 、B 两端相距3 m ,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=37°,C 、D 两端相距4.45 m ,B 、C 相距很近,水平部分AB 以5 m s 的速率顺时针转动.将质量为10 kg 的一袋大米放在A 端,到达B 端后,速度大小不变地传到倾斜的CD 部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5.试求:(1)若CD 部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离.(2)若要将米袋送到D 端,求CD 部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围.解析:(1)米袋在AB 上加速时的加速度a 0=μmg m=μg =5 m/s 2 米袋的速度达到v 0=5 m/s 时,滑行距离:s 0=v 202a 0=2.5 m <AB =3 m 因此米袋在到达B 点之前就有了与传送带相同的速度.设米袋在CD 上运动的加速度大小为a ,由牛顿第二定律得:mg sin θ+μmg cos θ=ma ,代入数据得:a =10 m/s 2所以能上升的最大距离:s =v 202a=1.25 m. (2)设CD 部分运转速度为v 1时米袋恰能达到D 点,则米袋速度减为v 1之前的加速度为: a 1=-g (sin θ+μcos θ)=-10 m/s 2米袋速度小于v 1至减为0前的加速度为a 2=-g (sin θ-μcos θ)=-2 m/s 2由v 21-v 202a 1+0-v 212a 2=4.45 m. 解得:v 1=4 m/s.即要把米袋送到D 点,CD 部分的速度v CD ≥v 1=4 m/s米袋恰能运动到D 点所用时间最长为:t max =v 1-v 0a 1+0-v 1a 2=2.1 s 若CD 部分传送带的速度较大,使米袋沿CD 上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种情况米袋加速度一直为a 2,由s CD =v 0t min +12a 2t 2min 得:t min =1.16 s所以,所求的时间t 的范围为1.16 s≤t ≤2.1 s答案:(1)1.25 m (2)v CD≥4 m/s 1.16 s≤t≤2.1 s。

4、高三复习专题四 牛顿定律应用(2)动力学之板块模型

4、高三复习专题四        牛顿定律应用(2)动力学之板块模型

高三复习专题四牛顿运动定律的应用(2)动力学模型一、板---块模型1.问题的特点滑块—木板类问题涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.2.常见的两种位移关系滑块从木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板向同一方向运动,则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度;若滑块和木板向相反方向运动,则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度.3.分析技巧解题方法(1)分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律结合整体法隔离法判断是否会相对滑动,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,此类问题涉及两个物体、多个运动过程,并且物体间还存在相对运动,所以应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),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,建立方程..求解中应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.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.(一)判断两个物体是否会相对滑动(整体法与隔离法,临界与极值)刚好发生相对滑动的力的临界条件时相互之间的摩擦力为最大静摩擦力(滑动)摩擦力),此时的加速度既可作为个体的加速度,也可作为整体的加速度。

例题1.木板M静止在光滑水平面上,木板上放着一个小滑块m,与木板之间的动摩擦因数μ,为了使得m 能从M上滑落下来,求下列各种情况下力F的大小范围。

拓展:如果地面不光滑呢?例1解析(1)m与M刚要发生相对滑动的临界条件:①要滑动:m与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力;②未滑动:此时m与M加速度仍相同。

受力分析如图,先隔离m,由牛顿第二定律可得:a=μmg/m=μg再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a解得:F0=μ(M+m) g所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)g(2)受力分析如图,先隔离M,由牛顿第二定律可得:a=μmg/M再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a解得:F0=μ(M+m) mg/M所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)mg/M练习1-1:如图4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=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,则( D )图4A.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运动D .两物体始终没有相对运动练习1-2:如图5所示,木块A 、B 静止叠放在光滑水平面上,A 的质量为m ,B 的质量为2m .现施水平力F 拉B (如图甲),A 、B 刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动.若改用水平力F ′拉A (如图乙),使A 、B 也保持相对静止,一起沿水平面运动,则F ′不得超过( B )图5A .2F B.5 F 2 C .3F D .F2解析 水平力F 拉B 时,设加速度为a , 对A 、B 整体:F =3ma ①A 、B 刚好不发生相对滑动,实际上是将要滑动,但尚未滑动的一种临界状态,则B 对A 的摩擦力达到了最大静摩擦力μmg , 对A :μmg =ma ②如果用F ′作用在A 上,设加速度为a ′, 对A 、B 整体:F ′=3ma ′③A 、B 刚好不发生相对滑动,则A 对B 的摩擦力达到了最大静摩擦力μmg ,对B :μmg =2ma ′④ 由①②③④得:F ′=F2. 练习1-3:如图8所示,质量为m 1的足够长木板静止在光滑水平面上,其上放一质量为m 2的木块.t =0时刻起,给木块施加一水平恒力F .分别用a 1、a 2和v 1、v 2表示木板、木块的加速度和速度大小,下列四个图中可能符合运动情况的是( AC )解析 若m 1和m 2在拉力F 的作用下一起做匀加速直线运动,则a =Fm 1+m 2,选项A 正确;若m 1和m 2在拉力F 的作用下发生相对滑动,因为m 2的速度v 2大于m 1的速度v 1,所以选项C 正确,D 错误;又因v -t 图象的斜率表示加速度,根据C 图可知,a 2>a 1,选项B 错误.练习1-4:(2014·江苏·8)如图13所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上.A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .现对A 施加一水平拉力F ,则( BCD )图13A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止B .当F =52μmg 时,A 的加速度为13μgC .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过12μg解析 当0<F ≤32μmg 时,A 、B 皆静止;当32μmg <F ≤3μmg 时,A 、B 相对静止,但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动;当F >3μmg 时,A 相对B 向右做加速运动,B 相对地面也向右加速,选项A 错误,选项C 正确.当F =52μmg 时,A 与B 共同的加速度a =F -32μmg 3m =13μg ,选项B 正确.F 较大时,取物块B为研究对象,物块B 的加速度最大为a 2=2μmg -32μmgm =12μg ,选项D 正确.练习1-5: (2013·南通调研)如图5所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m ,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间的动摩擦因数为μ3,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g .现对物块施加一水平向右的拉力F ,则木板加速度大小a可能是( CD ).A .a =μgB .a =2μg 3C .a =μg3D .a =F 2m -μg3解析 若水平拉力F 较小,物块与长木板间没有发生相对滑动,则有F -μ3×2mg =2ma ,a =F 2m -μg3,D 正确;若F 较大,物块相对于长木板发生相对滑动,则有:μmg -μ3×2mg =ma ,解得木板加速度大小a =μg3,且此加速度是木板运动的最大加速度.C 正确,A 、B 错误.练习1-6:(2017·南昌市二模)(多选)如图9,一个质量为m =1 kg 的长木板置于光滑水平地面上,木板上放有质量分别为m A =1 kg 和m B =2 kg 的A 、B 两物块。

板块模型--2024年高考物理大题突破(解析版)

板块模型--2024年高考物理大题突破(解析版)

大题板块模型板块模型涉及相互作用的两个物体间的相对运动、涉及摩擦力突变以及功能、动量的转移转化。

情境素材丰富多变考察角度广泛,备受高考命题人的青睐,在历年高考中都有体现多以压轴题的形式出现,所以在备考中要引起高度重视,并要加大训练提升分析此类问题的解答水平。

动力学方法解决板块问题1如图甲所示,质量m =1kg 的小物块A (可视为质点)放在长L =4.5m 的木板B 的右端,开始时A 、B 两叠加体静止于水平地面上。

现用一水平向右的力F 作用在木板B 上,通过传感器测出A 、B 两物体的加速度与外力F 的变化关系如图乙所示。

已知A 、B 两物体与地面之间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10m/s 2。

求:(1)A 、B 间的动摩擦因数μ1;(2)乙图中F 0的值;(3)若开始时对B 施加水平向右的恒力F =29N ,同时给A 水平向左的初速度v 0=4m/s ,则在t =3s 时A 与B 的左端相距多远。

【三步审题】第一步:审条件挖隐含(1)当F >F 0时B 相对地面滑动,F 0的值为B 与地面间的最大静摩擦力大小(2)当F 0<F ≤25N 时,A 与B 一起加速运动,A 与B 间的摩擦力为静摩擦力(3)当F >25N 时,A 与B 有相对运动,A 在B 的动摩擦力作用下加速度不变第二步:审情景建模型(1)A 与B 间相互作用:板块模型(2)A 与B 的运动:匀变速直线运动第三步:审过程选规律(1)运用牛顿运动定律找加速度与摩擦力(动摩擦因数)的关系,并分析a -F 图像的物理意义(2)用匀变速运动的规律分析A 与B 运动的位移【答案】 (1)0.4 (2)5N (3)22.5m【解析】 (1)由题图乙知,当A 、B 间相对滑动时A 的加速度a 1=4m/s 2对A 由牛顿第二定律有μ1mg =ma 1得μ1=0.4。

(2)设A、B与水平地面间的动摩擦因数为μ2,B的质量为M。

高中物理模型法解题——板块模型-高中物理八种板块模型

高中物理模型法解题——板块模型-高中物理八种板块模型

高中物理模型法解题———板块模型【模型概述】板块模型是多个物体的多个过程问题,是一个最经典、最基本的模型之一。

木板和物块组成的相互作用的系统称为板块模型,该模型涉及到静摩擦力、滑动摩擦力的转化、方向判断等静力学知识,还涉及到牛顿运动定律、运动学规律、动能定理和能量的转化和守恒等方面的知识。

板块类问题的一般解题方法(1)受力分析.(2)物体相对运动过程的分析.(3)参考系的选择(通常选取地面).(4)做v-t图像(5)摩擦力做功与动能之间的关系.(6)能量守恒定律的运用.一、含作用力的板块模型问题:【例题1】如图所示,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块.已知木块的质量m=1kg,木板的质量M=4kg,长L=2.5m,上表面光滑,下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平恒力F=20N拉木板,g取10m/s2,求:(1)木板的加速度;(2)要使木块能滑离木板,水平恒力F作用的最短时间;(3)如果其他条件不变,假设木板的上表面也粗糙,其上表面与木块之间的动摩擦因数为0.3,欲使木板能从木块的下方抽出,需对木板施加的最小水平拉力是多大?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木块与地面间的动摩擦因数都不变,只将水平恒力增加为30N,则木块滑离木板需要多长时间?【解题思路】(1)根据牛顿第二定律求出木板的加速度.(2)让木板先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律,结合位移之和等于板长求出恒力F作用的最短时间.(3)根据牛顿第二定律求出木块的最大加速度,隔离对木板分析求出木板的加速度,抓住木板的加速度大于木块的加速度,求出施加的最小水平拉力.(4)应用运动学公式,根据相对加速度求所需时间.【答案】(1)木板的加速度2.5m/s2;(2)要使木块能滑离木板,水平恒力F作用的最短时间1s;(3)对木板施加的最小水平拉力是25N;(4)木块滑离木板需要2s【解析】解:(1)木板受到的摩擦力F f=μ(M+m)g=10N木板的加速度=2.5m/s2(2)设拉力F作用t时间后撤去,木板的加速度为木板先做匀加速运动,后做匀减速运动,且a=﹣a′有at2=L解得:t=1s,即F作用的最短时间是1s.(3)设木块的最大加速度为a木块,木板的最大加速度为a木板,则对木板:F1﹣μ1mg﹣μ(M+m)g=Ma木板木板能从木块的下方抽出的条件:a木板>a木块解得:F>25N(4)木块的加速度木板的加速度=4.25m/s2木块滑离木板时,两者的位移关系为x木板﹣x木块=L即带入数据解得:t=2s【变式练习】如图所示,质量M=1kg的木块A静止在水平地面上,在木块的左端放置一个质量m=1kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木块间的动摩擦因数μ1=0.3,木块长L=1m,用F=5N的水平恒力作用在铁块上,g取10m/s2.(1)若水平地面光滑,计算说明两木块间是否会发生相对滑动.(2)若木块与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1,求铁块运动到木块右端的时间.【解题思路】(1)假设不发生相对滑动,通过整体隔离法求出A、B之间的摩擦力,与最大静摩擦力比较,判断是否发生相对滑动.(2)根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度,结合位移之差等于木块的长度求出运动的时间.【答案】(1)A、B之间不发生相对滑动;(2)铁块运动到木块右端的时间为.【解析】(1)A、B之间的最大静摩擦力为:f m>μmg=0.3×10N=3N.假设A、B之间不发生相对滑动,则对AB整体分析得:F=(M+m)a对A,f AB=Ma代入数据解得:f AB=2.5N.因为f AB<f m,故A、B之间不发生相对滑动.(2)对B,根据牛顿第二定律得:F﹣μ1mg=ma B,对A,根据牛顿第二定律得:μ1mg﹣μ2(m+M)g=Ma A根据题意有:x B﹣x A=L,,联立解得:.二、不含作用力的板块模型问题:【例题2】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。

板块模型的动力学分析

板块模型的动力学分析

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( BC )
2 1
F
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
变式:
数μ2=0.4,取g=10m/s2,若在物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,请在图中画 5
f2/N
出物块受到木板的摩擦力f2随拉 力F大小变化的图象。(设木板
4
足够长)
3
F
2
1
F/N
0 2 4 6 8 10
f2
F
f1
fˊ2
f2
F
f1
fˊ2
f2
F
f1
fˊ2
f2/N 5 4 3 2 1
F/N 0 2 4 6 8 10
变式2:
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、大小可以忽略的物块,物块与木板间的动摩擦因
数μ2=0.4,取g=10m/s2,若在木板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,请在图中画 5
2f fˊ 1
3mg
F
变式1:
光滑水平面上放置质量分别为2m、m 的木板1和物块2,物块与木板间的动摩擦
因数为μ,现用水平拉力F拉物块,使它们 以同一加速度运动,最大静摩擦力等于滑动
摩擦力,求拉力F的最大值。
2
F
1f
3 mg
2

2020届高三物理专题复习:动力学中“传送带”和“板块”模型(共16张PPT)

2020届高三物理专题复习:动力学中“传送带”和“板块”模型(共16张PPT)
F-mgsin θ-μmgcos 370=0 故 物块在平衡力作用下随传送
带一起匀速上升
x2=sinH37°-x1=2 m,t2=xv2=0.5 s
物块在传送带上运动的总时间t= t1+t2=1 s。 (2)若在物块与传送带达到速度相等 的瞬间撤去恒力F,因为 mgsin37°>μmgcos37°, 故 有 μ mgcos 37°-mgsin 37°=ma2 解得a2=-2 m/s2
②求合外力及加速度大小和 方向,注意统一正方向: F+μmgcos 370-mgsin 370=ma1 ③利用运动学公式求速度相等 时物块运动位移大小,并比较 与传送带长度的大小关系: 物块在达到与传送带速度v= 4 m/s相等 v=a1t1
联立得 a1=8 m/s2,t1=0.5 s,故
物块的位移 x1=12a1t21=1 m
①由初始速度关系条件,判断滑动 速度相等时,物体的位移 x1
摩擦力大小和方向:
取向右为正方向,v相对=0-v<0,向左:
=12at2=2vμ2g
v2 x1=2μg<L
若速度相等时物块位移 x1>L:则物 块一直匀加速运动离开传送带时速
f方向向右; FN
f=umg
④进一步确定以后的受力及 运动情况。
如图乙所示。已知v2>v1,则 ( )
A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
图3
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
答案 B
2.(2018·四川成都诊断)如图4所示,传送带与地面夹角θ= 37°,从A到B长度为L=10.25 m,传送带以v0=10 m/s的 速率逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m =0.5 kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ= 0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin 37°= 图4 0.6,g=10 m/s2,求:

高三物理板块模型总结

高三物理板块模型总结

高三物理板块模型总结1. 简介在高中物理学习中,板块模型是一种将物理知识组织成具有逻辑结构的方法。

它将物理知识按照不同的板块进行分类和归纳,使得学生能够更加深入地理解物理概念和理论,建立起系统的物理知识框架。

2. 板块模型的优势板块模型的应用在高中物理学习中具有许多优势。

首先,它能够帮助学生更好地理解物理知识的内在逻辑,将各个知识点之间的关系清晰地展现出来。

其次,板块模型可以帮助学生快速理解和记忆物理知识,因为它能够将复杂的知识内容简化成易于理解和记忆的模块。

最后,板块模型能够引导学生进行系统性的学习,从而提高学习效果。

3. 物理板块模型的内容物理板块模型包括以下几个主要板块:3.1 动力学板块动力学板块主要涉及物体运动的基本原理和公式,包括速度、加速度、力、质量等概念。

学生需要掌握牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律等重要理论,并能够使用这些理论解决各种与物体运动相关的问题。

3.2 力学板块力学板块主要研究力的作用和力的效果。

学生需要学习和掌握静力学和动力学相关的知识,包括平衡条件、摩擦力、弹力等概念,并能够运用这些知识分析和解决各类力学问题。

3.3 电磁学板块电磁学板块主要研究电荷、电流、电场和磁场等电磁现象。

学生需要学习和理解库仑定律、安培定律、电场强度和电势差等重要概念,并能够运用这些知识解决电磁学问题。

3.4 光学板块光学板块主要研究光的传播和光的性质。

学生需要学习光的反射、折射、干涉和衍射等基本理论,并能够应用这些理论解答光学问题。

3.5 热学板块热学板块主要研究热量的传递和热力学规律。

学生需要学习和掌握热量传递、热力学定律、热容和热平衡等概念,并能够应用这些知识解决与热学相关的问题。

4. 学习物理板块模型的方法学习物理板块模型需要学生掌握一些方法和技巧。

首先,学生应该合理安排学习时间,将物理板块模型作为一个整体来学习。

其次,学生应该注重理解和记忆物理知识的关键概念和公式,而不是仅仅死记硬背。

板块模型

板块模型

板块模型板块模型至少涉及两个物体,一般包括多个运动过程,并且物体间还存在相对运动,可见此类问题一般具有一定的难度。

解决这类问题要注重过程分析,明确临界条件。

对于涉及板块模型类问题,根据初始运动状态和受力条件的不同,可以分为多种类型,常见的有两大类型:一、木板或木块受到水平力如果木块与木板没有相对滑动,那就是普通的动力学问题;若两者间存在相对滑动,这才是板块模型问题的特色。

解决此类问题要把握两个关键,一是两者存在相对滑动的临界条件是两者之间的摩擦力为最大静摩擦力;二是两者滑离的条件是位移差等于木板的长度。

例:如图所示,水平地面上质量M=10kg 的长木板从静止开始受水平向右的F=90N 的恒力作用时,质量m=1kg 的小木块以v 0=4m/s 的初速度向左滑上长木板的右端。

已知木板与地面和木板与木块间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s 2。

问:为使木块不滑离木板,木板的长度L 至少为多少?解析:木块滑上模板后,在与木板发生相对滑动的过程中,木板的加速度大小1()F mg M m ga Mμμ--+=,解得 213a m s =小木块的加速度大小 225a g m s μ==在该过程中,木板一直向右做加速运动,而木块先向左做减速运动,速度减小到零后又开始向右做加速运动,两者最终相对静止,一起以共同速度向右做加速运动。

这期间两者的相对位移一直增大。

设经过时间t 两者以共同速度运动,有 102at v a t =-+ 解得 2t s = 这段时间里,木板向右运动的位移 211162s at m == 木块向右运动的位移 2202122s v t at m =-+= 所以min 124L s s m =-=,此即木板长度L 的最小值。

木板或木块受到水平拉力的情况存在很多变化,但不管其怎样变化,只要做好两物体受力分析和运动情况分析,都可以顺利解题。

二、木块或木板具有一个初速度滑块滑上模板时,首先应对滑块进行受力分析,根据牛顿第二定律判断出滑块的加速度,其次分析清楚滑块开始运动时的运动特征,然后再对木板进行受力分析,由牛顿第二定律求出滑板的加速度,明确其运动特征。

2025高考物理总复习动力学中的板块模型

2025高考物理总复习动力学中的板块模型
室距离为d,则下列判断正确的是( AD )
A.当a>μg时,上层木板会与下层木板发生相对滑动
B.当a=1.5μg时,下层木板受到车厢对它的摩擦力为3μmg
C.若a>2μg,下层木板一定会相对车厢发生滑动
D.若a=2μg,要使货车在紧急刹车时上层木板不撞上驾驶室,货车在水平路面上
匀速行驶的速度应不超过 2
加速度为a
对滑块,由牛顿第二定律有
μmgcos θ-mgsin θ=ma
1
1 2
滑块位移 L= at
2
2
1
纸带位移 L=2a1t2
联立可得a1=2.4 m/s2
若在滑块到达斜面顶端前纸带被拉出,拉动纸带的加速度不得小于2.4 m/s2。
(2)设纸带加速度为a2时,滑块先以加速度a加速,离开纸带后在斜面上以加
对A、B系统,由牛顿第二定律得
F0-Ff1= + 0 a
代入数据解得
F0=4 N
a=1 m/s2
要保持A、B一起做匀加速运动,力F的取值范围是
2 N<F≤4 N。
(2)拉力F=5 N>4 N时,A、B相对滑动,A的加速度大小
a=1 m/s2
对B,由牛顿第二定律得
F-Ff2=maB
代入数据解得
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(将物块A看成质点)
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(将物块A看成质点)

板块模型

板块模型

板块模型板块模型至少涉及两个物体,一般包括多个运动过程,并且物体间还存在相对运动,可见此类问题一般具有一定的难度。

解决这类问题要注重过程分析,明确临界条件。

对于涉及板块模型类问题,根据初始运动状态和受力条件的不同,可以分为多种类型,常见的有两大类型:一、木板或木块受到水平力如果木块与木板没有相对滑动,那就是普通的动力学问题;若两者间存在相对滑动,这才是板块模型问题的特色。

解决此类问题要把握两个关键,一是两者存在相对滑动的临界条件是两者之间的摩擦力为最大静摩擦力;二是两者滑离的条件是位移差等于木板的长度。

例:如图所示,水平地面上质量M=10kg 的长木板从静止开始受水平向右的F=90N 的恒力作用时,质量m=1kg 的小木块以v 0=4m/s 的初速度向左滑上长木板的右端。

已知木板与地面和木板与木块间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s 2。

问:为使木块不滑离木板,木板的长度L 至少为多少?解析:木块滑上模板后,在与木板发生相对滑动的过程中,木板的加速度大小1()F mg M m ga Mμμ--+=,解得 213a m s =小木块的加速度大小 225a g m s μ==在该过程中,木板一直向右做加速运动,而木块先向左做减速运动,速度减小到零后又开始向右做加速运动,两者最终相对静止,一起以共同速度向右做加速运动。

这期间两者的相对位移一直增大。

设经过时间t 两者以共同速度运动,有 102at v a t =-+ 解得 2t s = 这段时间里,木板向右运动的位移 211162s at m == 木块向右运动的位移 2202122s v t at m =-+= 所以min 124L s s m =-=,此即木板长度L 的最小值。

木板或木块受到水平拉力的情况存在很多变化,但不管其怎样变化,只要做好两物体受力分析和运动情况分析,都可以顺利解题。

二、木块或木板具有一个初速度滑块滑上模板时,首先应对滑块进行受力分析,根据牛顿第二定律判断出滑块的加速度,其次分析清楚滑块开始运动时的运动特征,然后再对木板进行受力分析,由牛顿第二定律求出滑板的加速度,明确其运动特征。

  1. 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. 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. 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)。

2.4动力学四大模型之一————物块物块与物块(或木板)组合在一起的连接体问题,是历年高考重点考查的内容之一,其中用整体法和隔离法处理连接体问题,牛顿运动定律与静力学、运动学的综合问题,非匀变速直线运动中加速度和速度变化的分析判断等都是高考热点。

|平衡状态的物块与物块[例F作用,b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则() A.b对a的支持力一定等于mgB.水平面对b的支持力可能大于2mgC.a、b之间一定存在静摩擦力D.b与水平面之间可能存在静摩擦力[答案] C[跟进训练]1.(多选)完全相同的两物体P 、Q 质量均为m ,叠放在一起置于水平面上,如图所示。

现用两根等长的细线系在两物体上,在细线的结点处施加一水平拉力F ,两物体始终保持静止状态,则下列说法不正确的是(重力加速度为g )( )A .物体P 受到细线的拉力大小为F2B .两物体间的摩擦力大小为F2C .物体Q 对地面的压力大小为2mgD .地面对Q 的摩擦力为F2解析:选AD|匀变速运动的物块与物块数为μ1,B 、C 间的动摩擦因数为μ2,C 与地面间的动摩擦因数为μ3,现用水平向右的恒力F 作用在C 上,使A 、B 、C 保持相对静止一起加速运动。

求B 受到A 、C 的摩擦力分别为多大。

[答案]F 6-μ3mg F2-3μ3mg 2.(2017·哈尔滨师大附中等三校联考)如图所示,物块A 放在木板B 上,A 、B 的质量均为m ,A 、B 之间的动摩擦因数为μ,B 与地面之间的动摩擦因数为μ3。

若将水平力作用在A 上,使A 刚好要相对B 滑动,此时A 的加速度为a 1;若将水平力作用在B 上,使B 刚好要相对A 滑动,此时B 的加速度为a 2,则a 1与a 2的比为( )A .1∶1B .2∶3C .1∶3D .3∶2 解析:选C|变加速运动的物块与物块[例3] A 。

木板B 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时,木板B 的加速度a 与拉力F 关系图像如图乙所示,则小滑块A 的质量为( )A .4 kgB .3 kgC .2 kgD .1 kg [答案] B [跟进训练]3.(多选)如图甲所示,在光滑水平面上叠放着A 、B 两物体,现对A 施加水平向右的拉力F ,通过传感器可测得物体A 的加速度a 随拉力F 变化的关系如图乙所示。

已知重力加速度为g =10 m/s 2,由图线可知()A.物体A的质量m A=2 kgB.物体A的质量m A=6 kgC.物体A、B间的动摩擦因数μ=0.2D.物体A、B间的动摩擦因数μ=0.6解析:选BC1.(2017·名校大联考)如图所示,两个等大的水平力F分别作用在物体B、C上,物体A、B、C都处于静止状态。

各接触面与水平地面平行,物体A、C间的摩擦力大小为f1,物体B、C间的摩擦力大小为f2,物体C与地面间的摩擦力大小为f3,则()A.f1=0,f2=0,f3=0 B.f1=F,f2=0,f3=0C.f1=0,f2=F,f3=0 D.f1=0,f2=F,f3=F解析:选C2.(2017·上海十三校联考)如图,质量m A>m B的两个物体A、B叠放在一起,在竖直向上的力F作用下沿竖直墙面向上匀速运动。

现撤掉F,则物体A、B在沿粗糙墙面运动的过程中,物体B的受力示意图是() 解析:选A3.如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态。

若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体的受力个数分别为()A.3个、4个B.4个、4个C.4个、5个D.4个、6个解析:选C4.如图所示,在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板,在木板A上放着质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态。

A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,现用水平恒力F向右拉木板A,则以下判断正确的是() A.不管F多大,木板B一定保持静止B.B受到地面的摩擦力大小一定小于FC.A、C之间的摩擦力大小一定等于μmgD.A、B之间的摩擦力大小不可能等于F解析:选A5.一物块静止在粗糙的水平桌面上。

从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。

假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。

能正确描述F与a之间关系的图像是()解析:选C6.如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为F T,下面说法正确的是()A.绳上拉力F T与水平恒力F大小相等B.木块A受到的是静摩擦力,大小等于F TC.木板B受到一个静摩擦力和一个滑动摩擦力,合力大小等于FD.若木板B以速度2v做匀速运动,则拉力仍为F解析:选D7. (多选)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,直到为零解析:选BC8.如图所示,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() 解析:选A9.(2017·海口调研)如图所示,A、B两物块叠放在一起,放在光滑地面上,已知A、B物块的质量分别为M、m,物块接触面间粗糙。

现用水平向右的恒力F1、F2先后分别作用在A、B物块上,物块A、B均不发生相对运动,则F1、F2的最大值之比为()A.1∶1 B.M∶mC.m∶M D.m∶(m+M)解析:选B[B级——冲满分]10.(多选)(2017·郑州模拟)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用向右滑行,但长木板保持静止不动。

已知木块与长木板之间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是()A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定为μ1mgB.长木板受到地面的摩擦力的大小一定为μ2(m+M)gC.只要拉力F增大到足够大,长木板一定会与地面发生相对滑动D.无论拉力F增加到多大,长木板都不会与地面发生相对滑动解析:选AD11.(多选)(2017·浙江六校联考)如图所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B 的上面,A 的右端通过轻质弹簧秤固定在竖直的墙壁上,A 、B 、C 质量相等,且各接触面动摩擦因数相同,用大小为F 的水平力向左拉动C ,使它以速度v 匀速运动,三者稳定后弹簧秤的示数为T 。

则下列说法正确的是( )A .B 对A 的摩擦力大小为T ,方向向左 B .A 和B 保持静止,C 匀速运动 C .A 保持静止,B 和C 一起匀速运动D .C 受到地面的摩擦力大小为F -T 解析:选ACD12.(多选)如图所示,用水平力拉着三个物体A 、B 、C 在光滑水平面上一起做匀加速运动。

如果在中间物体B 上放一个砝码,使砝码跟三个物体一起运动,且保持拉力大小不变,那么A 、B 间的拉力T 1和B 、C 间的拉力T 2将会( )A .T 1变大B .T 1变小C .T 2变大D .T 2变小 解析:选AD13.(多选)(2017·衡水调研)如图甲所示,A 、B 两长方体叠放在一起放在光滑的水平面上,B 物体从静止开始受到一个水平变力的作用,该力与时间的关系如图乙所示,运动过程中A 、B 始终保持相对静止。

则在0~2t 0时间内,下列说法正确的是( )A .t 0时刻,A 、B 间的静摩擦力最大,加速度最小 B .t 0时刻,A 、B 的速度最大C .0时刻和2t 0时刻,A 、B 间的静摩擦力最大D .2t 0时刻,A 、B 离出发点最远,速度为0 解析:选BCD14. (多选)如图所示,小车的质量为M ,人的质量为m ,人用恒力F 拉绳,若人与小车保持相对静止,且地面为光滑的,又不计滑轮与绳的质量,则小车对人的摩擦力可能是( )A.M -m m +MF ,方向向左 B.m -M m +MF ,方向向右 C.m -M m +MF ,方向向左 D.M -m m +M F ,方向向右 解析:选CD解题方法系列讲座(三) 用牛顿定律处理综合应用中的三种常见模型模型一 牛顿运动定律在滑块—典例1 (2015·新课标全国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(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.[[答案](1)0.10.4(2)6 m(3)6.5 m(1)不清楚滑块一滑板类问题中滑块、滑板的受力情况,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)不清楚每一个过程的末速度是下一个过程的初速度.(4)不清楚物体间发生相对滑动的条件.模型二牛顿运动定律在传送带问题中的应用模型概述物体在传送带上运动的情形统称为传送带模型.因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同,传送带问题往往存在多种可能,因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析,是解决此类问题的关键.下面介绍两种常见的传送带模型:1.水平传送带模型2.典例20止时,已知物体能滑过右端的B点,经过的时间为t0,则下列判断正确的是()A.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体也能滑过B点,且用时为t0B.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零,然后向左加速,因此不能滑过B点C.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v=v0时,物体将一直做匀速运动滑过B点,用时一定小于t0D.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v>v0时,物体一定向右一直做匀加速运动滑过B点,用时一定小于t0[答案]AC典例3如图所示,绷紧的传送带,始终以2 m/s的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角θ=30°.现把质量为10 kg的工件轻轻地放在传送带底端P处,由传送带传送至顶端Q处.已知P、Q之间的距离为4 m,工件与传送带间的动摩擦因数为μ=3)2,取g=10 m/s2.(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动;(2)求工件从P点运动到Q点所用的时间.[答案](1)先匀加速运动0.8 m,然后匀速运动3.2 m(2)2.4 s模型三等时圆模型的应用模型概述1.“等时圆”模型(1)物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑弦由静止下滑,到达圆周最低点时间均相等,且为t=2Rg)(如图甲所示).(2)物体沿着位于同一竖直圆上的所有过顶点的光滑弦由静止下滑,到达圆周低端时间相等为t=2Rg)(如图乙所示).2.巧用“等时圆”模型解题对于涉及竖直面上物体运动时间的比较、计算等问题可考虑用等时圆模型求解.典例4如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点.竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心,已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点;c球由C点自由下落到M点.则() A.a球最先到达M点B.b球最先到达M点C.c球最先到达M点D.b球和c球都可能最先到达M点[答案] C1.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1 m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离为2 m,g取10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则()A.乘客与行李同时到达B处B.乘客提前0.5 s到达B处C.行李提前0.5 s到达B处D.若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B处[答案]BD2.如图所示,AB和CD为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径为R和r的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽,从静止出发,由A滑到B和由C滑到D,所用的时间分别为t1和t2,则t1与t2之比为()A.2∶1B.1∶1C.3∶1 D.1∶3[答案] B3.如图所示,薄板A长L=5 m,其质量M=5 kg,放在水平桌面上,板右端与桌边相齐.在A上距右端x =3 m处放一物体B(可看成质点),其质量m=2 kg.已知A、B间动摩擦因数μ1=0.1,A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为μ2=0.2,原来系统静止.现在在板的右端施加一大小一定的水平力F持续作用在A 上直到将A从B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右边缘,求:(1)B运动的时间;(2)力F的大小.[答案](1)3 s(2)26 N押题一牛顿第二定律的应用1.如图所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接.现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,最终停在水平面上的C点.已知A点距水平面的高度h=0.8 m,B点到C点的距离L=2.0 m(滑块经过B点时没有能量损失,取g=10 m/s2).求:(1)滑块在运动过程中的最大速度的大小;(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0 s时速度的大小.[答案](1)4 m/s(2)0.4(3)3.2 m/s押题二滑块—木板模型问题2.如图所示,可看成质点的小物块放在长木板正中间,已知长木板质量M=4 kg,长度L=2 m,小物块质量M=1 kg,长木板置于光滑水平地面上,两物体皆静止.现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上,发现只有当F超过2.5 N时,才能让两物体间产生相对滑动.设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,重力加速度g=10 m/s2,试求:(1)小物块和长木板间的动摩擦因数;(2)若一开始力F就作用在长木板上,且F=12 N,则小物块经过多长时间从长木板上掉下?[答案](1)0.2(2)2 s模块高考预测预测一匀变速直线运动的规律及综合应用1.在操场400 m标准跑道上有相距l=21 m的甲、乙两名同学,如图所示.甲同学以4 m/s的速率绕操场逆时针慢跑.乙同学开始处于静止状态,他加速的最大加速度为1 m/s2,最大速度为5 m/s.乙同学想在最短时间内与甲同学相遇,试通过计算判断乙同学应该顺时针运动还是逆时针运动.(假设乙同学在直道部分加速)[答案]逆时针预测二滑块—木板模型问题分析2.10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.现给铅块一水平向右、大小为5 m/s的初速度v0,使其在木块上滑行.g取10 m/s2,求:(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.[答案](1)1 m/s(2)12.42 J(3)2.1 s预测三力与运动的综合应用页眉内容3.某电视台闯关竞技节目的第一关是雪滑梯,其结构可以简化为如图所示模型.雪滑梯顶点距地面高h=15 m,滑梯斜面部分长l=25 m,在水平部分距离斜道底端为x0=20 m处有一海绵坑.比赛时参赛运动员乘坐一质量为M的雪轮胎从赛道顶端滑下,在水平雪道上翻离雪轮胎滑向海绵坑,运动员停在距离海绵坑1 m 范围内算过关.已知雪轮胎与雪道间的动摩擦因数μ1=0.3,运动员与雪道间的动摩擦因数μ2=0.8,假设运动员离开雪轮胎的时间不计,运动员落到雪道上时的水平速度不变.g取10 m/s2.求质量为m的运动员(可视为质点)在水平雪道上的什么区域离开雪轮胎才能闯关成功..[答案]运动员应该在距离海绵坑6~7.6 m之间的区域离开雪轮胎。

相关文档
最新文档