高考物理復(fù)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合應(yīng)用二：動(dòng)力學(xué)中“滑板_滑塊模型”問題的剖析課件魯科版.pptx

1、物理建模： “滑板滑塊模型”問題 的剖析,1.模型特點(diǎn),2.典例剖析,3.規(guī)律方法,4.備選訓(xùn)練,第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,一、模型特點(diǎn),1.模型特點(diǎn),1.模型特點(diǎn) 涉及兩個(gè)發(fā)生相對滑動(dòng)的物體. 兩種位移關(guān)系 滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中 若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長； 若滑塊和滑板反向運(yùn)動(dòng)，位移之和等于板長. 設(shè)板長為L，滑塊位移x1，滑板位移x2 同向運(yùn)動(dòng)時(shí)： 反向運(yùn)動(dòng)時(shí)：,運(yùn)動(dòng)演示,易錯(cuò)辨析,2.模型應(yīng)用,滑塊木板模型(如圖a)，涉及摩擦力分析、相對運(yùn)動(dòng)、摩擦生熱，多次互相作用，屬于多物體多過程問題，知識綜合性較強(qiáng)，對能力要求較高，故頻現(xiàn)于高考試卷中。另外，常見的子彈射擊木

2、板(如圖b)、圓環(huán)在直桿中滑動(dòng)(如圖c)都屬于滑塊類問題，處理方法與滑塊滑板模型類似。,3.思維 模板,二、典例剖析,2. 典例剖析,轉(zhuǎn) 解析,【例3】 如圖示,木板靜止于水平地面上,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m1 kg,木板的質(zhì)量M4 kg,長L2.5 m,上表面光滑,下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2?，F(xiàn)用水平恒力F20 N拉木板,g取10 m/s2。,(1)求木板加速度的大?。?(2)要使木塊能滑離木板，求水平恒力F作用的最短時(shí)間； (3)如果其他條件不變，假設(shè)木板的上表面也粗糙，其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.3，欲使木板能從木塊的下方抽出，對木板施加的拉力應(yīng)

3、滿足什么條件？ (4)若木板的長度、木塊質(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30 N，則木塊滑離木板需要多長時(shí)間？,木板與木塊各怎樣運(yùn)動(dòng)？,木板與木塊又該如何運(yùn)動(dòng)？,L,L,分析時(shí)注意兩物體間受力及運(yùn)動(dòng)中表現(xiàn)出的各物理量間的數(shù)量關(guān)系。,轉(zhuǎn) 原題,轉(zhuǎn) 解析,【備選】 如圖示,光滑水平面上靜止放著長L4 m,質(zhì)量為M3 kg的木板(厚度不計(jì))，一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，(g取10 m/s2) (1)為使兩者保持相對靜止，F(xiàn)不能超過多少？ (2)如果F10 N

4、，求小物體離開木板時(shí)的速度？,審題析疑,1. 給出摩擦力存在的接觸面.,2.此條件隱含物體與木板間摩擦力的大小及運(yùn)動(dòng)狀態(tài).,3.注意分析兩者相對運(yùn)動(dòng)過程中的受力及運(yùn)動(dòng)關(guān)系.,F的最大值為最大靜摩擦力，即滑動(dòng)摩擦力，此時(shí)兩者共同勻加速運(yùn)動(dòng).,轉(zhuǎn) 原題,三、規(guī)律方法,3.規(guī)律方法,(1)不清楚滑塊滑板類問題中滑塊、滑板的受力情況，求不出各自的加速度. (2) 畫不好運(yùn)動(dòng)草圖，找不出位移、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系. (3) 不清楚每一個(gè)過程的末速度是下一個(gè)過程的初速度. (4)不清楚物體間發(fā)生相對滑動(dòng)的條件.,【變式訓(xùn)練4】(2016安徽六校教育研究會聯(lián)考)如圖甲,水平地面上有一靜止平板車,車上放

5、一質(zhì)量為m的物塊,物塊與平板車的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,t0時(shí),車開始沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),其vt圖象如圖乙所示。g取10 m/s2,平板車足夠長,則物塊運(yùn)動(dòng)的vt圖象為(),注意圖象中反映出的小車運(yùn)動(dòng)情況!對物塊的運(yùn)動(dòng)會有哪些影響？,本題詳細(xì)解析見教輔！,【變式訓(xùn)練5】 如圖示,物塊A、木板B的質(zhì)量均為m10 kg,不計(jì)A的大小，B板長L3 m。開始時(shí)A、B均靜止?，F(xiàn)使A以某一水平初速度從B的最左端開始運(yùn)動(dòng)。已知A與B、B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為10.3和20.1，g取10 m/s2。 （1）若物塊A剛好沒有從B上滑下來，則A的初速度多大？ （2）若把木板B放在光滑水平面上，讓A仍以（1）問

6、中的初速度從B的最左端開始運(yùn)動(dòng)，則A能否與B脫離？最終A和B的速度各是多大？,此條件表明物塊A、B有何關(guān)系？,用假設(shè)法判定！,本題詳細(xì)解析見教輔！,四、備選訓(xùn)練,4.備選訓(xùn)練,【備選訓(xùn)練】如圖示,質(zhì)量為M的長木板,靜止放置在粗糙水平地面上,有一個(gè)質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,以某一水平初速度從左端沖上木板。從物塊沖上木板到物塊和木板達(dá)到共同速度的過程中,物塊和木板的vt圖象分別如圖中的折線acd和bcd所示 ，a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)為a（0，10）、b（0，0）、c（4，4）、d（12，0）。根據(jù)vt圖象,（g取10 m/s2）求： （1）物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1，木板開始做

7、勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2，達(dá)到相同速度后一起勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a； （2）物塊質(zhì)量m與長木板質(zhì)量M之比； （3）物塊相對長木板滑行的距離x。,轉(zhuǎn) 解析,圖象中能反映此相對滑動(dòng)的距離嗎？,各線段ac、bc、cd 表示的意義？,轉(zhuǎn) 原題,【備選訓(xùn)練】如圖示,一質(zhì)量為mB2 kg的木板B靜止在光滑的水平面上,其右端上表面緊靠一固定斜面軌道的底端(斜面底端與木板B右端的上表面之間有一段小圓弧平滑連接),軌道與水平面的夾角37.一質(zhì)量也為mA2 kg的物塊A由斜面軌道上距軌道底端x08 m處靜止釋放,物塊A剛好沒有從木板B的左端滑出.已知物塊A與斜面軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.25，與木板B上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為20.2，sin 0.6，cos 0.8，g取10 m/s2，物塊A可看做質(zhì)點(diǎn)請問： (1)物塊A剛滑上木板B時(shí)的速度為多大？ (2)物塊A從剛滑上木板B到相對木板B靜止共經(jīng)歷了多長時(shí)間？木板B有多長？,轉(zhuǎn) 解析,重復(fù)點(diǎn)擊,返 原題,【備選訓(xùn)練】 如圖示,薄板A長L=5m,質(zhì)量M=5kg，放在水平桌面上,板右端與桌邊相齊。在A上距右端s=3m處放一物體B(可看成質(zhì)點(diǎn))，其質(zhì)量m=2kg。已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.1,A與桌面間和B與桌面間的動(dòng)摩擦