板塊模型小結(jié)

1、v1.0可編輯可修改板塊類(lèi)模型2.如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt（ k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為 ai和日2，下列反映ai和日2變化的圖線(xiàn)中正確的是（）n-dA7777777/777777777777,3如圖所示，AB兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線(xiàn)運(yùn) 動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B受到的摩擦力A.方向向左，大小不變B 方向向左，逐漸減小C.方向向右，大小不變D 方向向右，逐漸減小例1. 一小圓盤(pán)靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央.桌

2、布的一邊與桌的AB邊重合，如圖已知盤(pán)與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 1,盤(pán)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2.現(xiàn)突然以恒定加速度 a將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于 AB邊.若圓盤(pán)最后未從桌面掉下，則加速度a滿(mǎn)足的條件是什么（以 g表示重力加速度）10.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦?，F(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為A.物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B .物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C.木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D.木板和物塊的速度都逐漸變小

3、，直到為零14.質(zhì)量為m=1.0 kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為m=3.0 kg的長(zhǎng)木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因 數(shù)為卩=,木板長(zhǎng)L=1.0 m開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向右的恒力 F=12 N,如圖3-12所示，為使小滑塊不掉下 木板,試求：（g取10 m/s 2）（1）水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間；（2）水平恒力F做功的最大值.-5 -10.如圖9所示，一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上， 木板和物塊間有摩擦.現(xiàn)用水平力向右拉木板當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為A.物塊

4、先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B 物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C.木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D 木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零17 .如圖18所示，小車(chē)質(zhì)量 M為2.0 kg，與水平地面阻力忽略不計(jì)，物體質(zhì)量m為0.5 kg，物體與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則:(1)小車(chē)在外力作用下以1.2 m/s 2的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受摩擦力多大欲使小車(chē)產(chǎn)生a = 3.5 m/s 2的加速度，需給小車(chē)提供多大的水平推力若要使物體m脫離小車(chē)，則至少用多大的水平力推小車(chē)若小車(chē)長(zhǎng)L=1m，靜止小車(chē)在N水平推力作用下，物體由車(chē)的右端向左滑動(dòng)，則滑離小車(chē)需多長(zhǎng)時(shí)間16.如圖所示，木板長(zhǎng)

5、L= 1.6m，質(zhì)量M= 4.0kg，上表面光滑，下表面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩=.質(zhì)量m= 1.0kg的小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）放在木板的右端，開(kāi)始時(shí)木板與物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給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）使小滑塊不從木板上掉下來(lái)，木板初速度的最大值.八H上 8上lZK17.如圖所示，質(zhì)量為 n= 1kg，長(zhǎng)為L(zhǎng)= 2.7m的平板車(chē)，其上表面距離水平地面的高度為h= 0.2m，以速度v。= 4m/s向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A B是其左右兩個(gè)端點(diǎn).從某時(shí)刻起對(duì)平板車(chē)施加一個(gè)大小為5N的水平向左的恒力F，并同時(shí)將一個(gè)小球輕放在平板車(chē)上的P點(diǎn)（小球可視為

6、質(zhì)點(diǎn)，放在 P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零），PBJ=L.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球從平板車(chē)上脫離后落到地面上不計(jì)所有摩擦力,g取10m/s2.求：（1）小球從放到平板車(chē)上開(kāi)始至落到地面所用的時(shí)間；（2）小球落地瞬間平板車(chē)的速度.13 .如圖所示，有一塊木板靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平面上，木板質(zhì)量M= 4kg，長(zhǎng)L= 1.4m，木板右端放著一個(gè)小滑塊.小滑塊質(zhì)量為n= 1kg，其尺寸遠(yuǎn)小于L.小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=，g= 10m/s2.(1) 現(xiàn)用恒力F作用于木板M上，為使m能從M上滑落，F(xiàn)的大小范圍是多少(2) 其他條件不變，若恒力 f=且始終作用于 M上，最終使m能從M上滑落，m在M上滑動(dòng)的時(shí)間

7、是多少18.如圖所示，一塊質(zhì)量為m長(zhǎng)為L(zhǎng)的均質(zhì)長(zhǎng)木板放在很長(zhǎng)的光滑水平桌面上， 板 的左端有一質(zhì)量為 m的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，物體上連接一根很長(zhǎng)的細(xì)繩， 細(xì)繩跨過(guò)位于桌邊的定滑輪某人以恒定的速度v向下拉繩，物體最多只能到達(dá)板的中點(diǎn)，已知整個(gè)過(guò)程中板的右端都不會(huì)到達(dá)桌邊定滑輪處.試求：(1) 當(dāng)物體剛到達(dá)木板中點(diǎn)時(shí)木板的位移；(2) 若木板與桌面之間有摩擦，為使物體能達(dá)到板的右端，板與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足什么條件例1如圖1所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為 m 2m的物塊A和木板B, A、B間的最大靜摩擦力為 卩mg現(xiàn)用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度運(yùn)動(dòng)，求拉力 F的最大值。變式1例

8、1中若拉力F作用在A上呢如圖2所示。變式2在變式1的基礎(chǔ)上再改為:B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，使 A、B以同一加速度運(yùn)動(dòng)，求拉力 F的最大值。 A H圖5例2如圖3所示，質(zhì)量M=8kg的小車(chē)放在光滑的水平面上，在小車(chē)右端加一水平恒力F，F(xiàn)=8N,當(dāng)小車(chē)速度達(dá)到 1 . 5m/s時(shí),在小車(chē)的前端輕輕放上一大小不計(jì)、質(zhì)量n=2kg的物體，物體與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0. 2,小車(chē)足夠長(zhǎng)，求物體從放在小車(chē)上開(kāi)始經(jīng)t=1. 5s通過(guò)的位移大小。（g取10m/s2）練習(xí)1如圖4所示，在水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m=1kg、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=1. 5m的木板A和B，A B間距s

9、=6m，在A的最左端靜止著一個(gè)質(zhì)量為M=2kg的小滑塊CA、B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩1=0.2，AB與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩2=0. 1最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)在對(duì)C施加一個(gè)水平向右的恒力 F=4N, a和C開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 A、B相碰,碰后立刻達(dá)到共同速度，C瞬間速度不變，但 A、B并不粘連，求：經(jīng)過(guò)時(shí)間 t=10s時(shí)A B C的速度分別為多少（已知重力加速度 g=10m/s2）練習(xí)2如圖5所示，質(zhì)量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)乜，取g=10m/s

10、2，試求：（1）若木板長(zhǎng)L=1m在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8N,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端（2）若在鐵塊上施加一個(gè)大小從零開(kāi)始連續(xù)增加的水平向右的力F,通過(guò)分析和計(jì)算后，請(qǐng)?jiān)趫D 6中畫(huà)岀鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖象。（設(shè)木板足夠長(zhǎng)）1?.-*v1.0可編輯可修改2.解析：主要考查摩擦力和牛頓第二定律。木塊和木板之間相對(duì)靜止時(shí)，所受的摩擦力為靜摩擦力。在達(dá)到最大靜摩擦力前,木塊和木板以相同加速度運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律a1a2ktm1m2木塊和木板相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),aim2g恒定不變,m1-11 -a2g。所以正確答案是 Aom23.【解析】：考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律處理連接體問(wèn)題

11、的基本方法，簡(jiǎn)單題。對(duì)于多個(gè)物體組成的物體系統(tǒng)，若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體具有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)優(yōu)先選取整體法分析，再采用隔離法求解。取A、B系統(tǒng)整體分析有f地A = (mA mB)g (mA mB)a ,a=g, B與A具有共同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，取 B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有：fAB= mBg mBa 常數(shù)，物體B做速度方向向右的勻減速運(yùn)動(dòng)，故而加速度方向向左。例1.本題涉及到圓盤(pán)和桌布兩種運(yùn)動(dòng)，先定性分析清楚兩者運(yùn)動(dòng)的大致過(guò)程，形成清晰的物理情景，再尋找相互間的制約關(guān)系，是解決這一問(wèn)題的基本思路。X1X2桌布從圓盤(pán)下抽出的過(guò)程中，圓盤(pán)的初速度為零，在水平方向上受桌布對(duì)它的摩擦力Fi= img乍用，做初

12、速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。桌布從圓盤(pán)下抽出后，圓盤(pán)由于受到桌面對(duì)它的摩擦力F2= 2mg作用，做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。設(shè)圓盤(pán)的品質(zhì)為 m桌長(zhǎng)為L(zhǎng)，在桌布從圓盤(pán)下抽出的過(guò)程中，盤(pán)的加速度為a，則根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有imma，桌布抽出后，盤(pán)在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，以a2表示加速度的大小，有2mgma。設(shè)盤(pán)剛離開(kāi)桌布時(shí)的速度為 Vi，移動(dòng)的距離為Xi，離開(kāi)桌布后在桌面上再運(yùn)動(dòng)距離 X2后便停下，則有 v； 2aixi， v； 2a2x2，盤(pán)沒(méi)有從桌面上掉下的條件是x2 - xi，211設(shè)桌布從盤(pán)下抽出所經(jīng)歷時(shí)間為t，在這段時(shí)間內(nèi)桌布移動(dòng)的距離為 x，有 x at 2由以上各式解得a 一 - i g。2i 0.答

13、：B C解：對(duì)于物塊，由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與木板存在相對(duì)滑動(dòng)，且始終相對(duì)木板向左運(yùn)動(dòng)，因此木板對(duì)物塊的摩擦力向右，所以物塊相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大，直至相對(duì)靜止而做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，B正確；撤掉拉力后，對(duì)于木板，由作用力與反作用力可知受到物塊給它的向左的摩擦力作用，則木板的速度不斷減小，直到二者相對(duì)靜止，而做勻速運(yùn)動(dòng)，C正確；由于水平面光滑，所以不會(huì)停止，D錯(cuò)誤。i 4.解析：（i ）撤力前木板加速，設(shè)加速過(guò)程的位移為 xi ,加速度為ai,加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t i ;撤力后木板減速，設(shè)減速過(guò)程的位移為 X2，加速度為a2,減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2.由牛頓第二定律得撤力前：F-卩（n+Mlg=Ma（

14、i 分）， Xiait2，22而 x L x，2 i42解得a1m/s （1分）3撤力后：y（n+lMg=Ma（1 分）8 2解得a2m/s （1分）31 2 1 2X1玄缶,x?a?t2 （1 分）2 2為使小滑塊不從木板上掉下，應(yīng)滿(mǎn)足X1+X2L（1分）又 at1=a2t2（1 分）由以上各式可解得t11 s所以水平恒力作用的最長(zhǎng)時(shí)間為1 s.（1分）12142（2）由上面分析可知，木板在拉力f作用下的最大位移 x-ia1t11m m（1分）22332可得F做功的最大值 WFx112 J 8J.（1分）3答案:（1）1 s （2）8 J10 解析：物塊相對(duì)于木板滑動(dòng)，說(shuō)明物塊的加速度小于木

15、板的加速度，撤掉拉力后木板向右的速度大于物塊向右的速度，所以它們之間存在滑動(dòng)摩擦力，使木塊向右加速，木板向右減速，直至達(dá)到向右相同的速度，所以B、C正確.答案：BC17 解析：（1） m與M間最大靜摩擦力F1 =卩mg= N，當(dāng)m與 M恰好相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的加速度為: f=詛，am=m=錯(cuò)誤！ m/s 2=3 m/s 2，則當(dāng)a= 1.2 m/s 2時(shí)，m未相對(duì)滑動(dòng)，所受摩擦力F= ma=x N= N 當(dāng)a= 3.5 m/s 2時(shí)，m與M相對(duì)滑 動(dòng)，摩擦力 Ff = ma=x3 N= N 隔離M有F- Ff = MaF= Ff+ Ma= N + x N= N 當(dāng)a= 3 m/s 2時(shí)m恰好要滑動(dòng).F

16、= ( MH- n)a=x 3 N= N(4)當(dāng) F= N 時(shí)，a= 3.5 m/s 2a物體=3 m/s 22a相對(duì)= 3) m/s = 0.5 m/s 由L= 2a相對(duì)t，得t = 2 s.答案：(1) N (2) N (3) N (4)2 s16.答案（1）20N（2）4m/s解析（1）木板與地面間壓力大小等于（MH mg故木板所受摩擦力 Ff =卩（MH n） g=20Nv1.0可編輯可修改Ff2v0 0 = 2ax 得木板的加速度a =和廠5m/s 在時(shí)間t內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移S2=尹2匸，又s? s L，解得t = 2s.滑塊靜止不動(dòng)，只要木板位移小于木板的長(zhǎng)度，滑塊就不掉下來(lái)，根據(jù)vo

17、= 2ax=4m/s即木板初速度的最大值是 4m/s.17.答案(2)6m/s，方向向左解析(1)對(duì)平板車(chē)施加恒力F后，平板車(chē)向右做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=5m/s2 m-17 -平板車(chē)速度減為零時(shí)，向右的位移2Vo2Lso=2T=1.6m20N (2)2s解析(1)小滑塊與木塊間的滑動(dòng)摩擦力F = (1F n=卩 mg小滑塊在滑動(dòng)摩擦力 F.作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度FA / 2a1 =yg = 4m/s .m木板在拉力F和滑動(dòng)摩擦力F/乍用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a2 =F巳使m能從A上滑落的條件為a2a1，解得 F”(W ri)g= 20N.F F1 設(shè)m在M上面滑行的時(shí)間

18、為t，恒力F=，木板的加速度 3 = 4.7m/s 2，小滑塊在時(shí)間t內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移s歹吐2，木板18.【解析】（1） m與m相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中m做勻速運(yùn)動(dòng)，有：vt = si1m做勻加速運(yùn)動(dòng)，有：2vt = S2Si S2= L/2聯(lián)立以上三式解得：S2= L/2設(shè)m與m之間動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩i 當(dāng)桌面光滑時(shí)有：m g ii i = ma2v = 2aiS2 2由解得：11=gm L如果板與桌面有摩擦，因?yàn)?m與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)越大，m越易從右端滑下，所以當(dāng) m滑到m右端兩者剛好共速時(shí)該動(dòng)摩擦 因數(shù)最小，設(shè)為 12所以桌面與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)對(duì)m有： ma= m g 11 (m + n) g 12 v

19、,丈=S2v = 2a2S2 對(duì)m 有:vt :=S1 / /S1 S2=L2mv聯(lián)立解得：1 mv12( m + m)gL例1分析：為防止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠 A B間的靜摩擦力加速）， A B一起加速的最大加速 度由A決定。 2(m+ m)gL解答：物塊A能獲得的最大加速度為:- A B 一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力 F的最大值為:瓦=（烷十加）術(shù)=M糾Mg戸噸 1變式1解答：木板B能獲得的最大加速度為：二，廣A B 一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力 F的最大值為:3耳=3十2刑）=月潮g變式2解答：木板B能獲得的最大加速度為:設(shè)A、B 一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力 F的最大值為Fm，則:解得:例2解答：物體放上后先加速：a =卩g=2m/s2此時(shí)小車(chē)的加速度為:當(dāng)小車(chē)與物體達(dá)到共同速度時(shí):v 共=aiti=vo+a2t i解得：ti = 1s，v 共=2m/s以后物體與