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專題:滑塊-木板模型問題探究2014高三一輪復(fù)習(xí)*專題:滑塊-木板模型的問題探究高三物理備課組馬鞍山中加雙語學(xué)校關(guān)磊
專題:滑塊-木板模型問題探究2014高三一輪復(fù)習(xí)*學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握板塊問題的主要題型及特點(diǎn)。2、強(qiáng)化受力分析,運(yùn)動(dòng)過程分析;抓住運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的臨界條件;
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專題:滑塊-木板模型問題探究2014高三一輪復(fù)習(xí)*考情分析1.“滑塊-木板”類問題,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)問靈活,解法多樣,思維量高等特點(diǎn),是一類選拔功能極強(qiáng)的試題,也是新課標(biāo)力學(xué)常考的試題。2.此類試題由于研究對象多、受力分析困難,運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜,往往會使考生“手忙腳亂”,“顧此失彼”導(dǎo)致丟分。是學(xué)生比較容易感到“頭疼”的一類試題。因此探究并掌握此類試題的分析技巧和解題方法是十分必要的。
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專題:滑塊-木板模型問題探究2014高三一輪復(fù)習(xí)*板塊的臨界問題【引例】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,為了使得m能從M上滑落下來,求下列情況下力F的大小范圍。FMmmFM核心疑難探究解析(1)m與M剛要發(fā)生相對滑動(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加速度仍相同。受力分析如圖,先隔離m,由牛頓第二定律可得:a=μmg/m=μg再對整體,由牛頓第二定律可得:F0=(M+m)a解得:F0=μ(M+m)g所以,F(xiàn)的大小范圍為:F>μ(M+m)gMfmFmfmMfmFmfm(2)受力分析如圖,先隔離M,由牛頓第二定律可得:a=μmg/M再對整體,由牛頓第二定律可得:F0=(M+m)a解得:F0=μ(M+m)mg/M所以,F(xiàn)的大小范圍為:F>μ(M+m)mg/M馬鞍山中加雙語學(xué)校關(guān)磊
專題:滑塊-木板模型問題探究2014高三一輪復(fù)習(xí)*【例1】質(zhì)量m=1kg的滑塊放在質(zhì)量為M=2kg的長木板左端,木板放在光滑的水平面上,滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,木板長L=75cm,開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,試求:
(1)用水平力F0拉小滑塊,使小滑塊與木板以相同的速度一起滑動(dòng),力F0的最大值應(yīng)為多少?
(2)用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng),在t=0.5s內(nèi)使滑塊從木板右端滑出,力F應(yīng)為多大?
(3)按第(2)問的力F的作用,在小滑塊剛剛從長木板右端滑出時(shí),系統(tǒng)因相互摩擦散發(fā)出多少熱量?(設(shè)m與M之間的最大靜摩擦力與它們之間的滑動(dòng)摩擦力大小相等)。(取g=10m/s2).
核心疑難探究【例2】如圖所示,木板靜止于水平桌面上,在其最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊.已知木塊的質(zhì)量m=1kg,長L=2.5m,上表面光滑,下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)用水平恒力F=20N向右拉木板,g取10m/s2,求:(1)木板加速度的大?。?2)要使木塊能滑離木板,水平恒力F作用的最短時(shí)間;(3)如果其他條件不變,假設(shè)木板上表面也粗糙,其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
μ1=0.3,欲使木板能從木塊的下方抽出,對木板施加的拉力應(yīng)滿足什么條件?(4)若木板的長度、木塊的質(zhì)量、木板的上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都不變,只將水平恒力增加為30N,則木塊滑離木板需要多長時(shí)間?分析受力和運(yùn)動(dòng)過程挖掘隱含條件解題①m不受摩擦力作用,M運(yùn)動(dòng)時(shí),m相對地面靜止②恒力F作用一段時(shí)間后撤去,然后木塊減速運(yùn)動(dòng)至木塊與木板脫離時(shí),木板速度恰好為零③木板與木塊間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,且要使a木板>a木塊④位移關(guān)系:x木板—x木塊=L圖核心疑難探究規(guī)范審題圖【例2】如圖所示,木板靜止于水平桌面上,在其最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊.已知木塊的質(zhì)量m=1kg,長L=2.5m,上表面光滑,下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)用水平恒力F=20N向右拉木板,g取10m/s2,求:(1)木板加速度的大??;(2)要使木塊能滑離木板,水平恒力F作用的最短時(shí)間;(3)如果其他條件不變,假設(shè)木板上表面也粗糙,其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
μ1=0.3,欲使木板能從木塊的下方抽出,對木板施加的拉力應(yīng)滿足什么條件?(4)若木板的長度、木塊的質(zhì)量、木板的上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都不變,只將水平恒力增加為30N,則木塊滑離木板需要多長時(shí)間?核心疑難探究【例2】如圖所示,木板靜止于水平桌面上,在其最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊.已知木塊的質(zhì)量m=1kg,長L=2.5m,上表面光滑,下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)用水平恒力F=20N向右拉木板,g取10m/s2,求:(1)木板加速度的大小;(2)要使木塊能滑離木板,水平恒力F作用的最短時(shí)間;(3)如果其他條件不變,假設(shè)木板上表面也粗糙,其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
μ1=0.3,欲使木板能從木塊的下方抽出,對木板施加的拉力應(yīng)滿足什么條件?(4)若木板的長度、木塊的質(zhì)量、木板的上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都不變,只將水平恒力增加為30N,則木塊滑離木板需要多長時(shí)間?圖核心疑難探究技巧點(diǎn)撥4.兩者發(fā)生相對滑動(dòng)的條件:(1)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力.(2)二者加速度不相等.分析滑塊—木板模型問題時(shí)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(yùn)動(dòng)草圖,找出位移、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系.3.知道每一過程的末速度是下一過程的初速度.課堂小結(jié)馬鞍山中加雙語學(xué)校關(guān)磊
專題:滑塊-木板模型問題探究2014高三一輪復(fù)習(xí)*1.如圖甲所示,靜止在光滑水平面上的長木板B(長木板足夠長)的左端放著小物塊A.某時(shí)刻,A受到水平向右的外力F作用,F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,即F=kt,其中k為已知常數(shù).若物體之間的滑動(dòng)摩擦力(f)的大小等于最大靜摩擦力,且A、B的質(zhì)量相等,則下列圖中可以定性地描述長木板B
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