高考物理滑塊木板模型問題專題分析

滑塊—木板模型分析(教師版)例1：質(zhì)量為M木板置于光滑水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊以水平速度從左端滑上木板，m與M之間的動摩擦因數(shù)為，求：（1）假如木板足夠長，求共同速度和所用的時(shí)間（2）要使m不掉下，M至少要多長：練習(xí)1：如圖所示，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(gè)質(zhì)量為m=0.2kg大小不計(jì)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后跟木板相對靜止（g取10m/s2）。求：（1）木板獲得的速度。（2）物體與木板間的動摩擦因數(shù)；v0AB例2：在光滑水平面上并排放兩個(gè)相同的木板，長度均為L=1.00m，一質(zhì)量與木板相同的金屬塊，以v0=2.00m/s的初速度向右滑上木板A，金屬塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ=0.1，g取10m/sv0AB練習(xí)2：如圖，在光滑水平面上，有一質(zhì)量為M=3kg的木板和質(zhì)量為m=1kg的物塊，都以v=4m/s的初速朝相反的方向運(yùn)動，它們間有摩擦，木板足夠長，當(dāng)木板速度為2.4m/s時(shí)，物塊的運(yùn)動情況是()A．做加速運(yùn)動B.做減速運(yùn)動C．做勻速運(yùn)動D.以上都有可能例3．如圖，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μmg，現(xiàn)用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度運(yùn)動，求拉力F

分析：為防止運(yùn)動過程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B間的靜摩擦力加速），A、B一起加速的最大加速度由A決定。解答：物塊A能獲得的最大加速度為：．

∴A、B一起加速運(yùn)動時(shí)，拉力F的最大值為：

．變式1、例1中若拉力F作用在A上呢？如圖2所示。

解答：木板B能獲得的最大加速度為：。

∴A、B一起加速運(yùn)動時(shí)，拉力F的最大值為：

．變式2、在變式1的基礎(chǔ)上再改為：B與水平面間的動摩擦因數(shù)為（認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），使A、B以同一加速度運(yùn)動，求拉力F的最大值。

解答：木板B能獲得的最大加速度為：

設(shè)A、B一起加速運(yùn)動時(shí)，拉力F的最大值為Fm，則：

解得：

＝4m／s向左滑上木板的右端．則為使木塊不滑離木板，木板的長度l至少要多長?MFm7.如圖，質(zhì)量M=1.0kg的長木板靜止在光滑水平面上，在長木板的右端放一質(zhì)量m=MFm（1）撤去力F時(shí)小滑塊和長木板的速度個(gè)是多大；（2）運(yùn)動中小滑塊距長木板右端的最大距離是多大？解：（1）.對滑和木板分別利用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式（2）.最大位移就是在滑塊和木板相對靜止時(shí)1s后.沒有拉力.只有相互間的摩擦力滑塊加速度大小均為α=2m/s2(方向相反)v1+αt2=v2－αt2代入數(shù)據(jù)2