专题：滑块-木板问题[1].ppt

淄博实验中学 李 坤,一轮复习,“滑板-滑块模型”的动力学分析,学习目标,1、了解“滑板-滑块模型”的模型特点和动力学特征。 2、掌握“滑板-滑块模型”问题的分析方法和技巧。,考情分析,1.“滑板-滑块”模型，具有涉及考点多（运动学公式、牛顿运动定律、功能关系等），情境丰富，设问灵活，解法多样，思维量高等特点，是一类选拔功能较强的试题，也是高考常考的模型。,2.此类试题由于研究对象多、受力分析 困难，运动过程复杂，往往会使考生“手忙脚乱”，“顾此失彼”导致丢分。因此探究并掌握此类试题的分析技巧和解题方法是十分必要的。,山东省近六年高考考察情况统计表,学习指导,1模型特点： 两个物体上、下叠放在一起，发生相对滑动，运动上两者的加速度是不同的，受力上两者有相互的滑动摩擦力相联系。相对静止时，两者之间为静摩擦力。,2解题思路： （1）分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度； （2）对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移； （3）审题画运动过程的草图，建立正确的物理情景，帮助自己理解过程。,【课前预习】 1、如图所示，一质量为m=3kg、初速度为5m/s的小滑块（可视为质点），向右滑上一质量为M=2kg的静止在水平面上的滑板，m、M间动摩擦因数为1=0.2，滑板与水平面间的动摩擦因数为2=0.1,(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=10m/s2)。 （1）滑块和滑板将如何运动？ （2）为使滑块不从滑板上滑下来，滑板的长度至少是多少？ （3）前5秒滑块和滑板的位移各是多少？,答案：（1）滑块做匀减速直线运动，滑板做匀加速直线运动，然后两者一起做匀减速直线运动； （2）5m；（3）滑块：6.5m 滑板1.5m。,2、如图所示，质量M=8kg的长木板放在光滑的水平面上，在长木板左端加一水平推力F=8N，当长木板向右运动的速度达到1.5m/s时，在长木板右端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与长木板间的动摩擦因数=0.2，长木板足够长。(取g=10m/s2)。求： （1）小物块刚放到木板上时，小物块及长木板的加速度各为多大？ （2）经多长时间两者达到相同的速度？ （3）从小物块放上长木板开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？,答案：（1）小物块：a1=2m/s2 长木板：a2=0.5m/s2 （2）1s （3）2.1m,板 块 问 题 的 解 决 思 路,运动初态分析，受力分析,例1、如图所示，质量为m1=1kg的小物块A，以v1=4m/s的初速度水平向右滑上质量为m2=1kg、初速度大小为v2=5m/s向左运动的长木板B，已知A、B之间的动摩擦因数1=0.2，B与地面之间的动摩擦因数2=0.4，整个过程中小物块并未从长木板上滑下，g取10m/s2则： （1）求小物块A刚滑上长木板B时，小物块与长木板的加速度大小和方向 （2）求小物块和长木板刚好相对静止时小物块的位移大小,受 力 分 析,解：（1）对A受力分析，由牛顿第二 定律得： 方向水平向左；,对B受力分析，由牛顿第二定律得： 方向水平向右。,受 力 分 析,板 块 问 题 的 解 决 思 路,运动初态分析，受力分析,=0,=3m/s,过 程 示 意 图,=0,（2）A、B都做匀减速运动，当B的速度减为零时，由 得： 此时A的速度 ，方向向右 此后，由于 ，所以B静止，A继续向右匀减速运动，直到停止 对A： 解得物块的位移,板 块 问 题 的 解 决 思 路,列方程求解,运动初态分析，受力分析,作运动简图,依据已知所求选择解题途径,找出临界状态，运动过程分段,如图1，质量为m的长木板静止在水平地面上，质量同样为m的滑块（视为质点）以初速度0从木板左端滑上木板，经过0.5s滑块刚好滑到木板的中点，如图2为滑块滑上木板后的速度时间图象，若滑块与木板间动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2，求 （1）1、2各是多少？ （2）滑块的总位移和木板的总长度各是多少？,变式训练1,板 块 问 题 的 解 决 思 路,列方程求解,运动初态分析，受力分析,作运动简图,依据已知所求选择解题途径,找出临界状态，运动过程分段,如图1，质量为m的长木板静止在水平地面上，质量同样为m的滑块（视为质点）以初速度0从木板左端滑上木板，经过0.5s滑块刚好滑到木板的中点，如图2为滑块滑上木板后的速度时间图象，若滑块与木板间动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2，求 （1）1、2各是多少？ （2）滑块的总位移和木板的总长度各是多少？,变式训练1,例2、如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（ ）,答案 A,板 块 问 题 的 解 决 思 路,列方程求解,运动初态分析，受力分析,作运动简图,依据已知所求选择解题途径,找出临界状态，运动过程分段,变式训练2、如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数=0.4。开始时二者均静止，现对A施加F=20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。（取g=10m/s2）求： B离开平台时的速度vB。 B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB。 A左端的长度l2。,板 块 问 题 的 解 决 思 路,列方程求解,运动初态分析，受力分析,作运动简图,依据已知所求选择解题途径,找出临界状态，运动过程分段,4两者发生相对滑动的条件： (1)摩擦力为滑动摩擦力 (2)二者加速度不相等,分析滑块木板模型问题时应掌握的技巧,1分析题中滑块、木板的受力情况，求出各自的加速度,2画好运动简图，找出位移、速度、时间等物理量间的关系,3知道每一过程的末速度是下一过程的初速度,变式训练2、如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（ ） A当F 时，A、B都相对地面静止 B当F= 时，A的加速度为 C当F 时，A相对B滑动 D无论F为何值，B的加速度不会超过,答案：BCD,【例2】如图所示，木板静止于水平桌面 上，在其最右端放一可视为质点的木块. 已知 木块的质量m=1 kg，长L=2.5 m，上表面光滑， 下表面与地面之间的动摩擦因数=0.2.现用水平 恒力F=20 N向右拉木板，g取10 m/s2，求： (1)木板加速度的大小； (2)要使木块能滑离木板，水平恒力F作用的最 短时间; (3)如果其他条件不变，假设木板上表面也粗 糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为 1=0.3，欲使木板能从木块的下方抽出，对 木板施加的拉力应满足什么条件？ （4）若木板的长度、木块的质量、木板的上表 面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的 动摩擦因数都不变，只将水平恒力增加为 30 N，则木块滑离木板需要多长时间？,分析受力和运动过程挖掘隐含条件解题,m不受摩擦力作用，M运动时，m相对地面静止,恒力F作用一段时间后撤去，然后木块减速运动至木块与木 板脱离时，木板速度恰好为零,木板与木块间的摩擦力为滑动摩擦力，且要使a木板a木块,位移关系：x木板 x木块=L,图,核心疑难探究,规范审题,5 2011山东卷如图146所示，在高出水平地面h1.8 m的光滑平台上放置一质量M2 kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l10.2 m且表面光滑，左段表面粗糙在A最右端放有可视为质点的物