2016年高三物理滑塊滑板問(wèn)題整理

2016年高三物理滑塊滑板問(wèn)題整理第一頁(yè)，共25頁(yè)?；瑝K—滑板模型力與直線運(yùn)動(dòng)第二頁(yè)，共25頁(yè)。“滑塊-木板”類(lèi)問(wèn)題，具有涉及考點(diǎn)多（運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等），情境豐富，設(shè)問(wèn)靈活，思維量大等特點(diǎn)，是新課標(biāo)力學(xué)常考的試題，也是一類(lèi)選拔功能極強(qiáng)的試題?？记榉治?第三頁(yè)，共25頁(yè)。（2011G-21）如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。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a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是（）第四頁(yè)，共25頁(yè)。（2013G2-25）一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2，求：⑴物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；⑵從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大小。

第五頁(yè)，共25頁(yè)。（2015G1-25）一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖(a)所示。t=0時(shí)刻開(kāi)始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短)。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊始終未離開(kāi)木板。已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的v–t圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求：(1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因

數(shù)μ2；(2)木板的最小長(zhǎng)度；(3)木板右端離墻壁的最終距離。第六頁(yè)，共25頁(yè)。（2015G2-25）下暴雨時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害．某地有一傾角為θ=37°（sin37°=）的山坡C，上面有一質(zhì)量為m的石板B，其上下表面與斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為m（可視為質(zhì)量不變的滑塊），在極短時(shí)間內(nèi)，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1減小為，B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2減小為0.5，A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；在第2s末，B的上表面突然變?yōu)楣饣?，?保持不變．已知A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，A離B下邊緣的距離l=27m，C足夠長(zhǎng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．取重力加速度大小g=10m/s2．求：（1）在0～2s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大?。?）A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．第七頁(yè)，共25頁(yè)。1．模型特點(diǎn)：

上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下（可能）發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．2．解此類(lèi)題的基本思路：（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(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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．第八頁(yè)，共25頁(yè)。學(xué)習(xí)目標(biāo):1、掌握滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題的主要題型及特點(diǎn)。2、強(qiáng)化受力分析，運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析；抓住運(yùn)動(dòng)

狀態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的臨界條件。第九頁(yè)，共25頁(yè)。課前作業(yè)：質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=3.0kg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μ=0.2，木板長(zhǎng)L=1.0m．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=12N，如圖所示，經(jīng)一段時(shí)間后撤去F.為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間．（g取10m/s2）s1s2第十頁(yè)，共25頁(yè)。第十一頁(yè)，共25頁(yè)。例：質(zhì)量M=3kg的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上，在水平恒力F=11N作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．如圖所示，當(dāng)速度達(dá)到1m/s2時(shí)將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端．已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)．（g=10m/s2）．求：（1）物塊剛放置木板上時(shí),物塊和木板加速度分別多大？（2）木板至少多長(zhǎng)物塊才能與木板最終保持相對(duì)靜止？第十二頁(yè)，共25頁(yè)。第十三頁(yè)，共25頁(yè)?？偨Y(jié)：滑塊—滑板類(lèi)問(wèn)題是牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)等知識(shí)的綜合應(yīng)用，考查學(xué)生分析問(wèn)題、運(yùn)用知識(shí)的能力。求解時(shí)應(yīng)先仔細(xì)審題，清楚題目的含義、分析清楚每一個(gè)物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況。

因題目所給的情境中至少涉及兩個(gè)物體、多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并且物體間還（可能）存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以應(yīng)準(zhǔn)確求出各物體在各運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度（注意兩過(guò)程的連接處加速度可能突變），找出物體之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口。求解中更應(yīng)注意聯(lián)系兩個(gè)過(guò)程的紐帶，每一個(gè)過(guò)程的末速度是下一個(gè)過(guò)程的初速度。第十四頁(yè)，共25頁(yè)。拓展：一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖(a)所示。t=0時(shí)刻開(kāi)始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短)。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊始終未離開(kāi)木板。已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的v–t圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，g取10m/s2．求：(1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦

因數(shù)μ2；(2)前兩秒小物塊在木板上滑行的距離；(3)木板的最小長(zhǎng)度。第十五頁(yè)，共25頁(yè)。第十六頁(yè)，共25頁(yè)。第十七頁(yè)，共25頁(yè)。第十八頁(yè)，共25頁(yè)。第十九頁(yè)，共25頁(yè)。第二十頁(yè)，共25頁(yè)。

分析“滑塊—滑板模型”問(wèn)題的技巧1．分析題中滑塊、滑板的受力情況，求出各自的加速度．2．畫(huà)好運(yùn)動(dòng)草圖，找出位移、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系．3．知道每一過(guò)程的末速度是下一過(guò)程的初速度．4．兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件：第二十一頁(yè)，共25頁(yè)。思考：木板M靜止在光滑水平面上，木板上放著一個(gè)小滑塊m，與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，為了使m與M能發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，求下列情況下力F的大小范圍。FMmmFM第二十二頁(yè)，共25頁(yè)。方法指導(dǎo)：一、使滑塊與滑板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界力的計(jì)算方法1.動(dòng)力學(xué)方法：

先用隔離法運(yùn)用牛頓第二定律求出不受外力F作用的那個(gè)物體的最大加速度，然后再用整體法運(yùn)用牛頓第二定律求出外力F的大小數(shù)值，這個(gè)值就是臨界值。

滑塊與滑板間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的外力應(yīng)小于或等于這個(gè)數(shù)值，而滑塊與滑板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的外力應(yīng)大于這個(gè)數(shù)值。第二十三頁(yè)，共25頁(yè)。解析（1）m與M剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：①要滑動(dòng)：m與M間的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力；②未滑動(dòng)：此時(shí)m與M加速度仍相