2023學年完整公開課版板塊模型

板塊模型一、板塊問題的重要性理想模型法是物理思維的重要方法之一。我們在解決實際問題時，常要把問題中的物理情景轉(zhuǎn)化為理想模型，然后再利用適合該模型的規(guī)律求解，因此在物理學習中培養(yǎng)建立物理模型的能力十分重要。板塊模型是一種復合模型，是由板模型和滑塊模型組合而成。構(gòu)成系統(tǒng)的板塊間存在著相互作用力，通過相互作用力做功，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化?？梢詮膭恿?、能量和牛頓運動定律等多個角度來分析這一問題。因此，板塊模型是對力學規(guī)律的綜合應用能力考查的重要載體。且有很好的延展性，高考卷中多有涉及。二、解題中存在的主要問題1、塊和板有相對運動，參照物的選取出現(xiàn)錯亂。2、對物體受力情況不能進行正確的分析。塊和板之間有相互作用，分析力時沒能徹底隔離物體，研究對象沒盯死。3、忽視守恒條件，沒有正確判斷系統(tǒng)是否滿足動量守恒的條件，能不能用動量守恒定律求解。4、分析過程混淆。三、板塊模型的分類及拓展根據(jù)系統(tǒng)受力情況不同，常見的題型可以分為兩類：1、一類是系統(tǒng)不受力或外力的矢量和為零，但有初速度；2、一類是系統(tǒng)受外力的矢量和不為零。例1、質(zhì)量為2Kg，長度為2.5m的長木板B放在光滑的水平面上以4m/s的速度向右運動，將一可視為質(zhì)點的物體A輕放在B的右端，若A和B之間摩擦因數(shù)為0.2，A的質(zhì)量為1Kg（g=10m/s2）1、說明A、B的運動性質(zhì)？

2、分別求出A、B的加速度？

3、經(jīng)過多少時間A從B上滑下？4、A滑離時，A、B的速度分別多大，A、B的位移分別多大？5、若木板足夠長，最后A、B的共同速度？6、當木板B為多長時，A恰好沒從B上滑下？例2、如圖，質(zhì)量為M的木板靜止于光滑的水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物塊以速度v0從左端滑上木板。假設木板足夠長，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ?！灸Ｐ?】（1）分析兩物體的運動情況；（2）求共同速度v共；（3）求系統(tǒng)損失的機械能（即產(chǎn)生的熱量）△E；（4）求兩物體的相對位移△L及各自的對地位移；（5）木板的長度L應滿足什么條件，才能使小物塊不滑落？方法總結(jié)：1.受力運動情況2.相互作用動量守恒3.能量守恒：4.動能定理

牛頓運動定律5.判斷是否滑落：

比較木板長度與共速時的相對位移關系（分析系統(tǒng)）（分析單個物體）涉及的位移、速度均相對地面例3、如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板靜止于光滑的水平面上，現(xiàn)有質(zhì)量為m=1kg的小物塊以速度v0=8m/s從左端滑上木板。木板長為L，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8?！灸Ｐ?】（1）L應滿足什么條件，小物塊才不會從木板上滑落？（2）若L1=4m，小物塊滑動過程產(chǎn)生的熱量Q1為多少？（3）若L2=2m，小物塊滑動過程產(chǎn)生的熱量Q2為多少？

小物塊滑落時物塊和木板的速度分別為多少？例4、如圖，質(zhì)量為M的木板以速度v0在光滑水平面上向左運動，質(zhì)量為m（m<M）的小鐵塊從左端滑上木板,速度也為v0，假設木板足夠長，物體間動摩擦因數(shù)為μ。求：【模型2】（1）分析兩物體的運動情況；（2）求共同速度v共；（3）求系統(tǒng)損失的機械能（即產(chǎn)生的熱量）△E；（4）求相對位移△L；（5）木板的長度L應滿足什么條件，才能使小物塊不滑落？例5、如圖，質(zhì)量為M=4kg的木板以速度v0=6m/s在光滑的水平面上向左運動，一質(zhì)量為m=2kg的小物塊從左端滑上木板,速度也為v0，物體間動摩擦因數(shù)為μ=0.48。求：【模型2】（1）

木板的長度L應滿足什么條件，小物塊才不會從木板上滑落？（2）滿足（1）條件，小物塊向右運動的最大距離為多少？小鐵塊向右滑行過程產(chǎn)生的熱量為多少？例6、如圖所示、光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m的物體A和木板B，A,B間摩擦因數(shù)為u，現(xiàn)用水平拉力F拉A,B一同加速運動，求拉力F的最大值？例7、如果所示，有一木板靜止在光滑且足夠長的水平面上，木板質(zhì)量M=4kg，長L=1.4m,右端放一個小滑塊，質(zhì)量為1kg，其尺寸遠小于L，滑塊與木板間摩擦因數(shù)u=0.4（g=10m/s