板塊模型-牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合運(yùn)用

...wd......wd......wd...板塊模型-----牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合運(yùn)用一．涉及知識點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)，如受力分析，摩擦力〔是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，大小，方向〕、牛頓第二定律，運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律公式。二．與傳送帶模式的解題思路相似。三．二者速度相等時(shí)，摩擦力的突變〔大小，方向，f滑與fmax轉(zhuǎn)變〕，從而受力情況變，加速度變，運(yùn)動(dòng)情況變。四．板塊模型中的功能關(guān)系，動(dòng)量問題1.產(chǎn)生的內(nèi)能：Q=f滑·X相對2.摩擦力做功：Q=f·X對地3.動(dòng)能定理，能量守恒4.動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒5.用隔離還是整體來分析問題例題1：如以下圖，一質(zhì)量為m=2kg、初速度為6m/s的小滑塊〔可視為質(zhì)點(diǎn)〕，向右滑上一質(zhì)量為M=4kg的靜止在光滑水平面上足夠長的滑板，m、M間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2?；瑝K滑上滑板時(shí)，滑塊和滑板在水平方向上各受什么力，大小如何方向向哪滑塊和滑板各做什么運(yùn)動(dòng)加速度各是多大1秒末滑塊和滑板的速度分別是多少(4)1秒末滑塊和滑板的位移分別是多少相對位移是多少(5)2秒末滑塊和滑板的速度分別是多少(6)2秒末滑塊和滑板的位移分別是多少相對位移是多少〔7)2秒后滑塊和滑板將怎樣運(yùn)動(dòng)例2：如以下圖，一質(zhì)量為m=3kg、初速度為5m/s的小滑塊〔可視為質(zhì)點(diǎn)〕，向右滑上一質(zhì)量為M=2kg的靜止在水平面上足夠長的滑板，m、M間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2，滑板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1，〔設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力〕。〔1〕滑塊滑上滑板時(shí)，滑塊和滑板在水平方向上各受什么力，大小如何方向向哪〔2〕滑塊和滑板各做什么運(yùn)動(dòng)加速度各是多大〔3〕滑塊滑上滑板開場，經(jīng)過多長時(shí)間后會與滑板保持相對靜止〔4〕滑塊和滑板相對靜止時(shí)，各自的位移是多少〔5〕滑塊和滑板相對靜止時(shí)，滑塊距離滑板的左端有多遠(yuǎn)〔6〕5秒鐘后，滑塊和滑板的位移各是多少1.如圖1所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦．現(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為()A．物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B．物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C．木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D．木板和物塊的速度都逐漸減小，直到為零2、〔多項(xiàng)選擇〕如以下圖，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g?，F(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度大小a可能是()a=μg B．a(chǎn)＝C.a＝ D.a＝3、質(zhì)量為m0＝20kg、長為L＝5m的木板放在水平面上，木板與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝0.15。將質(zhì)量m＝10kg的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，以v0＝4m/s的速度從木板的左端被水平拋射到木板上(如以下圖)，小木塊與木板面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.4(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g＝10m/s2)。則以下判斷中正確的選項(xiàng)是()A.木板一定靜止不動(dòng)，小木塊不能滑出木板B.木板一定靜止不動(dòng)，小木塊能滑出木板C.木板一定向右滑動(dòng)，小木塊不能滑出木板D.木板一定向右滑動(dòng)，小木塊能滑出木板4.如以下圖，水平地面上一個(gè)質(zhì)量M=4.0kg、長度L=2.0m的木板,在F=8.0N的水平拉力作用下以v0=m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻將質(zhì)量m=1.0kg的物塊(物塊可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在木板最右端，假設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)和木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,求將物塊放在木板上后，經(jīng)過多長時(shí)間木板停頓運(yùn)動(dòng).(g=10m/s2)5.如以下圖，厚度不計(jì)的薄板A長L=5.0m，質(zhì)量M=5.0kg，放在水平桌面上。在A上距右端s=3.0m處放一物體B〔大小不計(jì)〕，其質(zhì)量m=2.0kg，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，原來系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)在在板的右端施加一大小一定的水平力F＝26N，持續(xù)作用在A上，將A從B下抽出?！瞘=10m/s2〕求：〔1〕A從B下抽出前A、B的加速度各是多少；〔2〕B運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間離開A.如以下圖，質(zhì)量為ｍ的滑塊A，以初速度V0從木板左端滑上被固定在光滑水平地面上的木板B。木板質(zhì)量為M，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A滑離B時(shí)的速度為V，求木板B的長度。如以下圖，質(zhì)量為ｍ的滑塊A，以初速度V0從木板左端滑上在光滑水平地面上的木板B。木板質(zhì)量為M，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A滑離B時(shí)的速度為V，要使滑塊A不滑離木板，求木板至少多長拓展8：假設(shè)B同時(shí)也具有一個(gè)反方向同樣大小的速度V0,最后滑塊A不滑離木板B，那么木板至少要多長拓展9：假設(shè)A有一初速度V0并受到一水平向右的力F，A最終恰好不滑離B木板，問B至少多長拓展10：假設(shè)將該力作用于B上，還讓A恰好不滑離木板B，那么木板B至少要多長1．C[由于物塊運(yùn)動(dòng)過程中與木板存在相對滑動(dòng)，且始終相對木板向左運(yùn)動(dòng)，因此木板對物塊的摩擦力向右，所以物塊相對地面向右運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大，直至相對靜止而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由牛頓第三定律可知，木板受到物塊給它的向左的摩擦力作用，木板的速度不斷減小，直到兩者相對靜止，而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；由于水平面光滑，所以木板和物塊不會停頓，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]2、CD詳解：假設(shè)水平拉力F較小，物塊與長木板間沒有發(fā)生相對滑動(dòng)，則有F－2mg＝2ma，a＝，D正確；假設(shè)F較大，物塊相對于長木板發(fā)生相對滑動(dòng)，以長木板為研究對象，由牛頓第二定律，則有：μmg－·2mg＝ma，解得木板加速度大小a＝，且此加速度是木板運(yùn)動(dòng)的最大加速度。C正確，A、B錯(cuò)誤。3、A詳解：m0與地面間的最大靜摩擦力為F1＝μ1(m0＋m)g＝0.15×(20＋10)×10N＝45N，m與m0之間的最大靜摩擦力為F2＝μ2mg＝0.4×10×10N＝40N，F(xiàn)1>F2，所以木板一定靜止不動(dòng)；小木塊在木板上滑行的距離為x，＝2μ2gx，解得x＝2m<L＝5m，小木塊不能滑出木板。4.步驟1：檢查接觸面的粗糙情況木板、地面間：；木板間：步驟2：分析研究對象的受力、運(yùn)動(dòng)情況比擬木板、物體的初速度大小，以確定各自摩擦力的方向?qū)Χ叻謩e進(jìn)展水平方向的受力分析分別求出二者的加速度。步驟3：列方程求解，分析關(guān)鍵點(diǎn)〔二者達(dá)共速時(shí)〕其他