專題：滑塊—木板模型

1、專題：滑塊一木板模型1 .建模指導解此類題的根本思路：(1)分析滑塊和木板的受力情況, 根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑 塊和木板的加速度；(2)對滑塊和木板進行運動情況分析, 找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系 或速度關(guān)系,建立方程.特別注意滑塊和木板的位移都是相對地面的位移.2 .模型特征上、下疊放兩個物體,并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動.3 .思維模板確定滑塊一木板模型強研究d寸Q對滑塊、木板分別受力分析計算判斷市牛頓第二定律判斷是否存在速度相等的“臨界點無臨足潸塊與木葆西/板別離確定和同時間內(nèi)的位 移關(guān)系,列式求解判斷結(jié)果有臨界與沒,速等速相 塊板高設(shè)相加也 滑木分假度后度等整法系加度

2、由體求統(tǒng)速由隔離法 求滑塊與 木板間摩 擦力及 最大靜摩 擦力貨假設(shè)耳經(jīng)明, 假設(shè)成立, 整體列K金別假設(shè)假分4 .分析滑塊一木板模型問題時應(yīng)掌握的技巧(1)分析題中滑塊、木板的受力情況,求出各自的加速度.(2)畫好運動草圖,找出位移、速度、時間等物理量間的關(guān)系.(3)知道每一過程的末速度是下一過程的初速度.(4)兩者發(fā)生相對滑動的條件：(1)摩擦力為滑動摩擦力.(2)二者加速度不相等.5 .滑塊一木板模型臨界問題的求解思路【典例精析1】如圖甲所示,光滑的水平地面上放有一質(zhì)量為 M、長為L=4.0m的木板.從t=0時刻開始,質(zhì)量為m =1.0 kg的物塊以初速度v0 =6m/s從左側(cè)滑上木板,

3、同時在木板上施一水平向右的恒力 F=7.0N,開始運動后1s內(nèi)兩物體的v-t圖線如圖乙所示,物塊可視為質(zhì)點,g =10 m/s2 ,以下說法正確的選項是甲乙A.木板白質(zhì)量 M =1.5kgB.物塊與木板間白動摩擦因數(shù)為0.1C. t=1.5s時,木板的加速度為7 m/s23D. t=2s時,木板的速度為7.2 m/s【典例精析2】如下圖,質(zhì)量M=8.0 kg、長L=2.0 m的薄木板靜置在光滑水平 地面上,且木板不固定.質(zhì)量 m=0.40kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)以速度 vo從木 板的左端沖上木板.滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)40.20,(假定滑塊與木板之間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度

4、g取10 m/s2.)(1)假設(shè)vo=2.1 m/s,從小滑塊滑上長木板,到小滑塊與長木板相對靜止,小滑塊的位移是多少？(2)假設(shè)vo=3.0 m/s,在小滑塊沖上木板的同時,對木板施加一個水平向右的恒力F,如果要使滑塊不從木板上掉下,力 F應(yīng)滿足什么條件？【典例精析3】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pmg,現(xiàn)用水平拉力F拉B,使A、B以同一 加速度運動,求拉力F的最大值.圖】1、,一一 一,:R 、,變式：在【典例精析3】的根底上再改為：B與水平面間的動摩擦因數(shù)為6 (認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),使A、B以同一加速度運動,

5、求拉力 F的最 大值.【典例精析4】如下圖,有一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上,木板質(zhì) 量為M=4kg,長為L=1.4m；木板右端放著一小滑塊,小滑塊質(zhì)量為 m=1kg,其尺 寸遠小于Lo小滑塊與木板之間白動摩擦因數(shù)為 =04 (g = 10m/s2)(1)現(xiàn)用包力F作用在木板M上,為了使得m能從M上面滑落下來,問：F大小的 范圍是什么？(2)其它條件不變,假設(shè)恒力F=22.科頓,且始終作用在M上,最終使得m能從M 上面滑落下來.問：m在M上面滑動的時間是多大？跟蹤練習"根底篇1 .如下圖,長木板放置在水平面上,一小物塊置于長木板的中央,長木板和 物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的

6、動摩擦因數(shù)為 山木板與水平面間動摩擦因 數(shù)為匕,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,重力加速度為g.現(xiàn)對物塊3施加一水平向右的拉力F,那么木板加速度a大小可能是 m p m»7777777777777777777777777777777722 .-1 , 一 F 1 .A. a=pg B.a=-RgC. a=-Ng D. a = Ng332m 32.一質(zhì)量為m2,長為L的長木板靜止在光滑水平桌面上.一質(zhì)量為 ml的小滑塊 以水平速度v從長木板的一端開始在木板上滑動,直到離開木板 ,滑塊剛離開 木板時的速度為v0/3.小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為小,求：(1)小滑塊剛離開木板時,木板在

7、桌面上運動的位移？(2)小滑塊剛離開木板時木板的速度為多少？/3 .如下圖,質(zhì)量為M=1kg的長木板,靜止放置在光滑水平桌面上,有一個質(zhì)量 為m=0. 2kg,大小不計的物體以6m/s的水平速度從木板左端沖上木板, 在木板 上滑行了 2s后與木板相對靜止.試求：(g取10m/s2)木板獲得的速度 物體與木板間的動摩擦因數(shù)4 .如下圖,長木板A在光滑的水平面上向左運動,va= 1 . 2m/s.現(xiàn)有小物體 B何看作質(zhì)點)從長木板A的左端向右水平地滑上小車,Vb= 1 . 2m/s, A、B問 的動摩擦因數(shù)是0. 1, B的質(zhì)量是A的3倍.最后B恰好未滑下A,且A, B以 共同的速度運動,g=10

8、m/s2.求：(1)A, B共同運動的速度的大??； ,一一一(2)A向左運動的最大位移；一.4I(3)長木板的長度.一"-is5 .長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上,小物塊A以某一初速度從木板B 的左端滑上長木板B,直到A、B的速度到達相同,止匕時 A、B的速度為0.4m/s, 然后A、B又一起在水平冰面上滑行了 8.0cm后停下.假設(shè)小物塊A可視為質(zhì)點, 它與長木板B的質(zhì)量相同,A、B間的動摩擦因數(shù) 崗=0.25.求：(取g=10m/s2) (1)木塊與冰面的動摩擦因數(shù).(2)小物塊相對于長木板滑行的距離.(3)為了保證小物塊不從木板的右端滑落,小物塊滑上長木板的初速度應(yīng)為

9、多 大？偎開篇6如下圖,質(zhì)量為M=2 kg的長木板靜止在光滑水平面上,現(xiàn)有一質(zhì)量m= 1 kg 的小滑塊(可視為質(zhì)點)以V0=3.6 m/s的初速度從左端沿木板上外表沖上木板, 帶動木板一起向前滑動.滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)11= 0.1,重力加速度g取 10 m/s2.求：(1)滑塊在木板上滑動過程中,長木板受到的摩擦力大小f和方向；(2)滑塊在木板上滑動過程中,滑塊相對于地面的加速度大?。?3)假設(shè)長木板足夠長,滑塊與長木板到達的共同速度Vo1s77777777777777777777777777777777777777777777777.如下圖,長為L=6 m、質(zhì)量M=4 kg的長木板放置于光滑的水平面上,其左端 有一大小可忽