2014年武漢市高三2輪復(fù)習(xí)課-滑塊問題課件

1、 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用：牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用：滑滑塊問題塊問題vA在在B上滑行的距離為多少上滑行的距離為多少？v0BM無限長無限長質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)地面光滑地面光滑mgA mmg對對A：mg=ma1 對對B:mg=Ma2建立模型建立模型x1=(v0+v)t0/2v0vx2x2=vt0/2X2=mv02/2M(M+m) gxX1=Mmv02/2(M+m) 2 gAv0-a2t0=a1t0=v得：t0=Mv0/(M+m)g v=mv0/(M+m)x1對對A：mg=ma2 對對B:mg=Ma1v圖象中怎樣反圖象中怎樣反映映A在在B滑滑行的距離？行的距離？vt o v0v t0 解決滑解決滑塊問塊問題的一般思路題的

2、一般思路應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律解決滑塊問題應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律解決滑塊問題時：時：1、做好兩個分析（受力、運(yùn)動過程），構(gòu)建、做好兩個分析（受力、運(yùn)動過程），構(gòu)建運(yùn)動模型。運(yùn)動模型。2、抓好銜接點(diǎn)，構(gòu)建解題思路。即尋找銜接、抓好銜接點(diǎn)，構(gòu)建解題思路。即尋找銜接幾個過程的物理量（幾個過程的物理量（v、x、t）。）。3、準(zhǔn)確選取研究對象，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律及、準(zhǔn)確選取研究對象，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律及運(yùn)動學(xué)列方程。運(yùn)動學(xué)列方程。4、注意掌握用圖象直觀反映物理規(guī)律的方法。、注意掌握用圖象直觀反映物理規(guī)律的方法。v問題分析問題分析v一、在以上模型中，若一、在以上模型中，若B不是無限長，為使不是無限

3、長，為使A不至于從不至于從B上滑落，在上滑落，在A滑上滑上B的同時，給的同時，給B施加一個水平向右的施加一個水平向右的拉力拉力F，v若若M0.5 kg，B長長L1 m，m1 kg，初速度，初速度 v04 m/s，A與與B之間的動摩擦因數(shù)之間的動摩擦因數(shù)0.2v為使為使A不至于從不至于從B右端右端滑落，則拉力滑落，則拉力F應(yīng)滿足的條件為應(yīng)滿足的條件為()v為使為使A不至于從不至于從B左端左端滑落，則拉力滑落，則拉力F應(yīng)滿足的條件為應(yīng)滿足的條件為()vA. F3 N B.F5 N C.F1 N D. F3NmMf1f1由位置關(guān)系，有由位置關(guān)系，有mumgLavavvtt22122022A勻減速運(yùn)動

4、，加速度勻減速運(yùn)動，加速度a1 g， 對對B:FmgMa2， 210avavvtt聯(lián)立聯(lián)立 F1 N 滿足題意滿足題意F1 N 由時間關(guān)系，有由時間關(guān)系，有1、A不從不從B的右端滑落的臨界條件是：的右端滑落的臨界條件是：A到達(dá)到達(dá)B的右端時，的右端時，A、B具有共同的速度具有共同的速度vtf1f1由位置關(guān)系，有由位置關(guān)系，有mumgLavavvtt221220221、A勻減速運(yùn)動，加速度勻減速運(yùn)動，加速度a1 g， 對對B:FmgMa2， 210avavvtt聯(lián)立聯(lián)立 F1 N 滿足題意滿足題意F1 N 2、對、對A mgma， 對整體對整體 F(mM)a， 聯(lián)立聯(lián)立 F3 N 滿足題意滿足題

5、意F3 N 由時間關(guān)系，有由時間關(guān)系，有2、A不從不從B的左端滑落的條件是：的左端滑落的條件是：A與與B具有相同的速度之后，具有相同的速度之后，A必須相對必須相對B靜止，靜止，才能不會從才能不會從B的左端滑落。的左端滑落。f1 、f1v問題分析問題分析v二、在以上模型中，若二、在以上模型中，若A、B均靜止，均靜止，B與與地面間的動摩擦因數(shù)地面間的動摩擦因數(shù) =0.1, A 放置在放置在B的的左端，左端，A與與B間的動摩擦因數(shù)間的動摩擦因數(shù) 1=0.4，已，已知知M=m=1kg （最大靜摩擦力等于滑動摩最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，擦力，g取取10ms2）AB1MmBAF0f1f1f11、 在在A

6、上施加水平向左的恒力上施加水平向左的恒力F0= 1N，分析鐵塊分析鐵塊A和木板和木板B所受的摩擦力及運(yùn)動所受的摩擦力及運(yùn)動情況情況AMF0Ffm2、加、加F0后，再在后，再在A上施多大的水平向右上施多大的水平向右力力F時，時，A開始運(yùn)動。開始運(yùn)動。BAMF0Ffmf 1ma0A和和B一起運(yùn)一起運(yùn)動的最大加速度由動的最大加速度由 決定。決定。木木板板B所所受兩個摩擦力的最大值受兩個摩擦力的最大值f 1m-fm=Ma0B3、加在鐵塊、加在鐵塊A上水平向右的力上水平向右的力F多大時，多大時，A相對相對B滑動？滑動？f1/NF/N0AMF0FB4、 加加F0后后，若在鐵塊若在鐵塊A右端施加一個從零開始

7、連續(xù)增右端施加一個從零開始連續(xù)增大的水平向右的力大的水平向右的力F，假設(shè)木板足夠長，在圖中畫出，假設(shè)木板足夠長，在圖中畫出A受到木板受到木板B的摩擦力隨拉力的摩擦力隨拉力F大小的變化而變化的圖象大小的變化而變化的圖象v問題分析問題分析v三、三、在以上模型中，在以上模型中，若若Mm, B在在粗糙粗糙地面上地面上運(yùn)動運(yùn)動，t=0時刻將時刻將A輕放到輕放到B中央，以后木板中央，以后木板B運(yùn)動的運(yùn)動的v-t圖象如圖。圖象如圖。 求：求：v（1）初始階段，）初始階段，A、B怎樣運(yùn)動？怎樣運(yùn)動？v加速度各為多少？加速度各為多少？v（2）A與與B、B與地面間動摩擦因與地面間動摩擦因v數(shù)數(shù)1、2各為多少？各為

8、多少？v（3）從）從t=0時刻到時刻到A與與B均停止時，均停止時，A相對于相對于B的位移大?。康奈灰拼笮。?.5t/s15v/(m.s-1)Ov0ABf1f1/（1）初始階段初始階段,對對A a1=v1 / t1=2m/s20.5t/s15v/(m.s-1)O對B a2=(v0-v1) / t1=8m/s2(2)對對A 1mg=ma1對對B 1mg+22mg=ma2聯(lián)立聯(lián)立1=0.20 2=0.30(3) t1=0.5s時刻后，若時刻后，若A、B相對靜止相對靜止對對AB整體整體 22mg = 2ma a= 2g = 3m/s2f2而對而對A 1mg=mam/ am / = 1g = 2m/s2

9、 不可能相對靜止不可能相對靜止f1v0AA的的v-t圖象如虛線所示圖象如虛線所示121122avx/221110222avtvvxmxxx125. 112f2f1/思考思考 與應(yīng)用與應(yīng)用 v如圖所示如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和和2m的四個木塊的四個木塊,其中兩個質(zhì)量為其中兩個質(zhì)量為m的的木塊間用可伸長的輕繩相連木塊間用可伸長的輕繩相連,木塊間的最木塊間的最大靜摩擦力是大靜摩擦力是mg.現(xiàn)用水平拉力現(xiàn)用水平拉力F拉其中拉其中一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為2m的木塊的木塊,使四個木塊以同一使四個木塊以同一加速度運(yùn)動加速度運(yùn)動,則此加速度最大為多大？則此加速度最大為多大？

10、m2mm2mF2mmmFmg=4mamg=2maa=g/2a=g/4aa四個木塊共同最大加速度為四個木塊共同最大加速度為g/4 5、如圖所示如圖所示,一質(zhì)量為一質(zhì)量為M4 kg,長為長為L2 m的木的木板放在水平地面上板放在水平地面上,已知木板與地面間的動摩擦因已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為數(shù)為=0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m1 kg的鐵塊的鐵塊,且視小鐵塊為質(zhì)點(diǎn)且視小鐵塊為質(zhì)點(diǎn),木板厚度不計木板厚度不計.今對今對木板突然施加一個水平向右的拉力木板突然施加一個水平向右的拉力.(1)若不計鐵塊與木板間的摩擦若不計鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為且拉力大小為6

11、N,則小鐵塊經(jīng)多長時間將離開木板？則小鐵塊經(jīng)多長時間將離開木板？(2)若鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為若鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為1=0.2,鐵塊與鐵塊與地面間的動摩擦因數(shù)為地面間的動摩擦因數(shù)為2=0.1,要使小鐵塊對地面要使小鐵塊對地面的總位移不超過的總位移不超過1.5 m,則施加在木板水平向右的則施加在木板水平向右的拉力應(yīng)滿足什么條件？拉力應(yīng)滿足什么條件？(g10 m/s2)解析解析 (1)對木板受力分析對木板受力分析,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得:F(Mm)gMa 又又Lat2/2解得解得:t4 s.(2)鐵塊在木板上時鐵塊在木板上時:1mgma1,鐵塊在地面上時鐵塊在地面上時:2mgma2,對木板對木板:F1mg (Mm)gMa3設(shè)鐵塊從木板上滑下時的速