滑塊滑板模型專(zhuān)題

1、 滑塊與滑板相互作用模型【模型分析】1、相互作用：滑塊之間的摩擦力分析2、相對(duì)運(yùn)動(dòng)：具有相同的速度時(shí)相對(duì)靜止。兩相互作用的物體在速度相同，但加速度不相同時(shí)，兩者之間同樣有位置的變化，發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3、通常所說(shuō)物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度都是對(duì)地而言的。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中相互作用的物體之間位移、速度、加速度、時(shí)間一定存在關(guān)聯(lián)。它就是我們解決力和運(yùn)動(dòng)突破口。4、求時(shí)間通常會(huì)用到牛頓第二定律加運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)量定理：應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)特別要注意條件和方向，最好是對(duì)單個(gè)物體應(yīng)用動(dòng)量定理求解。5、求位移通常會(huì)用到牛頓第二定律加運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能定理，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)研究對(duì)象為單個(gè)物體或可以看成單個(gè)物體的整體。另外

2、求相對(duì)位移時(shí)：通常會(huì)用到系統(tǒng)能量守恒定律。6、求速度通常會(huì)用到牛頓第二定律加運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能定理或動(dòng)量守恒定律：應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)要特別注意系統(tǒng)的條件和方向。FAB圖（1）FAB圖（2）1、如圖所示，在光滑水平面上有一小車(chē)A，其質(zhì)量為，小車(chē)上放一個(gè)物體B，其質(zhì)量為，如圖（1）所示。給B一個(gè)水平推力F，當(dāng)F增大到稍大于3.0N時(shí)，A、B開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)。如果撤去F，對(duì)A施加一水平推力F，如圖（2）所示，要使A、B不相對(duì)滑動(dòng)，求F的最大值2如圖所示，質(zhì)量8 的小車(chē)放在水平光滑的平面上，在小車(chē)左端加一水平推力8 N，當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5 時(shí)，在小車(chē)前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為2 的小物塊

3、，物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，小車(chē)足夠長(zhǎng)(取0 2)。求：Mm（1）小物塊放后，小物塊及小車(chē)的加速度大小各為多大？（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？（3）從小物塊放上小車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)1.5 s小物塊通過(guò)的位移大小為多少？ vMm3如圖所示，一塊質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)的均質(zhì)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率v向下拉繩，物體最多只能到達(dá)板的中點(diǎn)，而板的右端尚未到達(dá)桌邊定滑輪處試求：（1）物體剛達(dá)板中點(diǎn)時(shí)板的位移（2）若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)的范圍是多

4、少？4如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，木板右端放有一質(zhì)量為m長(zhǎng)度可忽略的小木塊，木塊與木板之間、木板與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。開(kāi)始時(shí)木塊、木板均靜止，某時(shí)刻起給木板施加一大小恒為F方向水平向右的拉力。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。（1）要把長(zhǎng)木板從小木塊下拉出，拉力F應(yīng)滿(mǎn)足的條件。（2）若拉力5（）g，求從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到木板從小木塊下被拉出所經(jīng)歷的時(shí)間。5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5

5、u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5u5如圖所示，質(zhì)量M = 8的長(zhǎng)木板放在光滑水平面上，在長(zhǎng)木板的右端施加一水平恒力F = 8N，當(dāng)長(zhǎng)木板向右運(yùn)動(dòng)速率達(dá)到v1 =10時(shí)，在其右端有一

6、質(zhì)量m = 2的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平向左的速率v2 = 2滑上木板，物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.2，小物塊始終沒(méi)離開(kāi)長(zhǎng)木板，取102，求：經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小物塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止；vmMF長(zhǎng)木板至少要多長(zhǎng)才能保證小物塊始終不滑離長(zhǎng)木板；上述過(guò)程中長(zhǎng)木板對(duì)小物塊摩擦力做的功 6質(zhì)量3.0、長(zhǎng)度0.70m、電量4.0×10-5C的導(dǎo)體板A在足夠大的絕緣水平面上，質(zhì)量1.0可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物塊B在導(dǎo)體板A的左端，開(kāi)始時(shí)A、B保持相對(duì)靜止一起向右滑動(dòng)，當(dāng)它們的速度減小到=3.0時(shí)，立即施加一個(gè)方向水平向左、場(chǎng)強(qiáng)大小1.0×105的勻強(qiáng)電場(chǎng),此時(shí)A的右端到豎直絕緣擋板的距離為

7、S =2m，此后A、B始終處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示.假定A與擋板碰撞時(shí)間極短且無(wú)機(jī)械能損失，A與B之間（動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25）及A與地面之間（動(dòng)摩擦因數(shù)=0.10）的最大靜摩擦力均可認(rèn)為等于其滑動(dòng)摩擦力，g取102（不計(jì)空氣的阻力）求：(1)剛施加勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，物塊B的加速度的大?。?(2)導(dǎo)體板A剛離開(kāi)擋板時(shí)，A的速度大?。?如圖所示，光滑的水平面上有二塊相同的長(zhǎng)木板A和B，長(zhǎng)為=0.5m，在B的右端有一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的小鐵塊C，三者的質(zhì)量都為m，C與A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為?，F(xiàn)在A(yíng)以速度0=6向右運(yùn)動(dòng)并與B相碰，撞擊時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起運(yùn)動(dòng)，而C可以在A(yíng)、B上滑動(dòng)，問(wèn)：（1）如果=0

8、.5，則C會(huì)不會(huì)掉下地面？（2）要使C最后停在長(zhǎng)木板A上，則動(dòng)摩擦因數(shù)必須滿(mǎn)足什么條件（102）8如圖所示，半徑0.8m的光滑1/4圓弧軌道固定在光滑水平上，軌道上方的A點(diǎn)有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量1的小物塊。小物塊由靜止開(kāi)始下落后打在圓弧軌道上的B點(diǎn)但未反彈，在該瞬間碰撞過(guò)程中，小物塊沿半徑方向的分速度即刻減為零，而沿切線(xiàn)方向的分速度不變，此后小物塊將沿著圓弧軌道滑下。已知A點(diǎn)與軌道的圓心O的連線(xiàn)長(zhǎng)也為R，且連線(xiàn)與水平方向的夾角為30°，C點(diǎn)為圓弧軌道的末端，緊靠C點(diǎn)有一質(zhì)量3的長(zhǎng)木板，木板的上表面與圓弧軌道末端的切線(xiàn)相平，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取102。求：（1）小物塊剛到達(dá)

9、B點(diǎn)時(shí)的速度；（2）小物塊沿圓弧軌道到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。?如圖所示，為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室模擬貨物傳送的裝置，A是一個(gè)表面絕緣質(zhì)量為1的小車(chē)，小車(chē)置于光滑的水平面上，在小車(chē)左端放置一質(zhì)量為0.1帶電量為1×10-2C的絕緣貨柜，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.9的貨物放在貨柜內(nèi)在傳送途中有一水平電場(chǎng)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)控制其有、無(wú)及方向先產(chǎn)生一個(gè)方向水平向右，大小E1=3×102的電場(chǎng)，小車(chē)和貨柜開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，作用時(shí)間2s后，改變電場(chǎng)，電場(chǎng)大小變?yōu)镋2=1×102，方向向左，電場(chǎng)作用一段時(shí)間后，關(guān)閉電場(chǎng)，小車(chē)正好到達(dá)目的地，貨物到達(dá)小車(chē)的最右端，且小車(chē)和貨物的速度恰好為零。已知貨柜與小車(chē)間的

10、動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.1，（小車(chē)不帶電，貨柜及貨物體積大小不計(jì)，g取102）求：AB第二次電場(chǎng)作用的時(shí)間；小車(chē)的長(zhǎng)度；小車(chē)右端到達(dá)目的地的距離1、解：根據(jù)圖（1），設(shè)A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)的加速度為.根據(jù)牛頓第二定律有： 代入數(shù)值聯(lián)立解得： 根據(jù)圖（2）設(shè)A、B剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)系統(tǒng)的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律有： 聯(lián)立解得： 2(18分)解：（1）物塊的加速度 （3分）小車(chē)的加速度： （3分）（2）由： （2分）得：1s （2分）（3）在開(kāi)始1s內(nèi)小物塊的位移：（2分）最大速度： （1分）在接下來(lái)的0.5s物塊與小車(chē)相對(duì)靜止，一起做加速運(yùn)動(dòng)且加速度: （2分）這0.5s內(nèi)的位移

11、: （2分）通過(guò)的總位移 （1分）3（1）設(shè)物體與板的位移分別為S物、S板，則由題意有 解得：（2）由得，故板與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)4解：（1）要把M從m下拉出，則m與M之間必須發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)。對(duì)m （1分）對(duì)M （1分）依題意，應(yīng)該有 （1分） 解以上各式可得： （2分）（2）設(shè)拉出木板需要的時(shí)間為t ，拉出木板的過(guò)程中，木塊與木塊各做勻加速運(yùn)動(dòng)。木塊的位移： （1分）木板的位移： （1分）拉出木板時(shí)： （1分）利用（1）的結(jié)果整理得： （2分）5、小物塊的加速度為：a1=g22， 水平向右（1分）長(zhǎng)木板的加速度為：0.52，水平向右 （1分）令剛相對(duì)靜止時(shí)他們的共同速度為v，以木板運(yùn)動(dòng)的方

12、向?yàn)檎较驅(qū)π∥飰K有：v2a1t （1分）對(duì)木板有： v1a2t （1分）代入數(shù)據(jù)可解得：8s； v =14 （2分）此過(guò)程中小物塊的位移為：x1 48m（2分）長(zhǎng)木板的位移為：x2 96m （2分）所以長(zhǎng)板的長(zhǎng)度至少為： x21= 48m （2分）長(zhǎng)木板對(duì)小物塊摩擦力做的功為J （4分）6解：（1）設(shè)B受到的最大靜摩擦力為，則 （1分）設(shè)A受到地面的滑動(dòng)摩擦力的，則 （1分）施加電場(chǎng)后，設(shè)AB以相同的加速度向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，由牛頓第二定律 （2分）解得： （2分）設(shè)受到的摩擦力為，由牛頓第二定律得 ，解得：因?yàn)?，所以電?chǎng)作用后，AB仍保持相對(duì)靜止以相同加速度向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，所

13、以剛加上勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，B的加速度大小 （2分）（2）A與擋板碰前瞬間，設(shè)AB向右的共同速度為， （2分）解得 （1分）A與擋板碰撞無(wú)機(jī)械能損失，故A剛離開(kāi)擋板時(shí)速度大小為 （1分）7解析：（1）不會(huì)（2）為：（4=3+1分）（4=3+1分）8(20分) 解：（1）由幾何關(guān)系可知，間的距離為R (1分)小物塊從A到B做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 (2分)代入數(shù)據(jù)解得4，方向豎直向下(2分)（2）設(shè)小物塊沿軌道切線(xiàn)方向的分速度為，因連線(xiàn)與豎直方向的夾角為60°，故60° (2分) 從B到C，只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 (2分)代入數(shù)據(jù)解得(1分)在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有 (2分)代入數(shù)據(jù)解得N(1分)再根據(jù)牛頓第三定律可知小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力35N(1分)9解答：（1）貨物（1分） 小車(chē)（1分） 經(jīng)t1=2s 貨物運(yùn)動(dòng)（1分） 小車(chē)運(yùn)動(dòng)（1分） 貨物V11t1=2×2=4 向右 小車(chē)V22t1=1×2=2 向右 經(jīng)2秒后，貨物作勻減速運(yùn)動(dòng) 向左（1分） 小車(chē)加速度不變，仍為a2=12 向右，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，貨柜恰好到達(dá)小車(chē)最右端，以后因?yàn)?µ