滑块滑板模型.ppt

物理建模 滑块 滑板模型 问题的剖析 1 模型特点 2 典例剖析 3 规律方法 4 跟踪训练 5 真题演练 动力学观点在力学中的应用 滑块 滑板模型 第二轮 任课教师陆富强 一 模型特点 第二轮 考情分析 1 滑块 滑板 类问题 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 是一种选拔功能极强的试题 也是新课标力学常考的试题 15年全国卷125题 13年全国卷225题 11年全国卷21题 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 是学生比较容易感到 头疼 的一类试题 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 滑块 滑板模型 第二轮 1 模型特点 滑块 滑板模型 1 模型特点涉及两个发生相对滑动的物体 两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中 若滑块和滑板同向运动 位移之差 相对位移 等于板长 若滑块和滑板反向运动 位移之和 相对位移 等于板长 设板长为L 滑块位移x1 滑板位移x2同向运动时 反向运动时 运动演示 易错辨析 第二轮 滑块 滑板模型 2 思维模板 第二轮 滑块 滑板模型 二 典例剖析 2 典例剖析 第二轮 滑块 滑板模型 转解析 例1 如图示 光滑水平面上静止放着长L 4m 质量为M 3kg的木板 厚度不计 一个质量为m 1kg的小物体放在木板的最右端 m和M之间的动摩擦因数 0 1 今对木板施加一水平向右的拉力F g取10m s2 1 为使两者保持相对静止 F不能超过多少 2 如果F 10N 求小物体离开木板时的速度 审题析疑 1 给出摩擦力存在的接触面 2 此条件隐含物体与木板间摩擦力的大小及运动状态 3 注意分析两者相对运动过程中的受力及运动关系 F的最大值为最大静摩擦力 即滑动摩擦力 此时两者共同匀加速运动 第二轮 滑块 滑板模型 转原题 第二轮 滑块 滑板模型 例1 如图示 光滑水平面上静止放着长L 4m 质量为M 3kg的木板 厚度不计 一个质量为m 1kg的小物体放在木板的最右端 m和M之间的动摩擦因数 0 1 今对木板施加一水平向右的拉力F g取10m s2 变式1 若地面粗糙 地面与木板的动摩擦因数也为 0 1 为使两者保持相对静止 F不能超过多少 变式2 若F作用在小物块上 其它条件不变 要使两者保持相对静止 F不能超过多少 变式3 若F作用在小物体上 地面粗糙且与木板间动摩擦因数为 2 0 01 其它不变为使两者保持相对静止 F不能超过多少 变式4 若F作用在小物体上 地面粗糙且与木板间动摩擦因数也为 0 1 其它条件不变 随F的变化小物块与木板如何运动 第二轮 F 8N F 4 3N F 1 2N 木板始终静止 小物块当F1N时静止 F 1N时加速运动 滑块 滑板模型 例2 如图所示 物块A 木板B的质量均为m 10kg 不计A的大小 B板长L 3m 开始时A B均静止 现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动 已知A与B B与水平面之间的动摩擦因数分别为 1 0 3和 2 0 1 g取10m s2 1 若物块A刚好没有从B上滑下来 则A的初速度多大 2 若把木板B放在光滑水平面上 让A仍以 1 问中的初速度从B的最左端开始运动 则A能否与B脱离 最终A和B的速度各是多大 转解析 此条件表明物块A B有何关系 用假设法判定 第二轮 滑块 滑板模型 转原题 第二轮 滑块 滑板模型 三 规律方法 3 规律方法 第二轮 滑块 滑板模型 第二轮 滑块 滑板模型 1 不清楚滑块 滑板类问题中滑块 滑板的受力情况 求不出各自的加速度 2 画不好运动草图 找不出位移 速度 时间等物理量间的关系 3 不清楚每一个过程的末速度是下一个过程的初速度 4 不清楚物体间发生相对滑动的条件 第二轮 滑块 滑板模型 四 跟踪训练 4 跟踪训练 第二轮 滑块 滑板模型 跟踪训练 如图示 质量为M的长木板 静止放置在粗糙水平地面上 有一个质量为m 可视为质点的物块 以某一水平初速度从左端冲上木板 从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中 物块和木板的v t图象分别如图中的折线acd和bcd所示 a b c d点的坐标为a 0 10 b 0 0 c 4 4 d 12 0 根据v t图象 g取10m s2 求 1 物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1 木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2 达到相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小a 2 物块质量m与长木板质量M之比 3 物块相对长木板滑行的距离 x 转解析 图象中能反映此相对滑动的距离吗 各线段ac bc cd表示的意义 第二轮 滑块 滑板模型 转原题 第二轮 滑块 滑板模型 跟踪训练 如图所示 一质量为mB 2kg的木板B静止在光滑的水平面上 其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端 斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接 轨道与水平面的夹角 37 一质量也为mA 2kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端x0 8m处静止释放 物块A刚好没有从木板B的左端滑出 已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为 1 0 25 与木板B上表面间的动摩擦因数为 2 0 2 sin 0 6 cos 0 8 g取10m s2 物块A可看做质点 请问 1 物块A刚滑上木板B时的速度为多大 2 物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间 木板B有多长 转解析 重复点击 第二轮 滑块 滑板模型 返原题 第二轮 滑块 滑板模型 5 真题演练 第二轮 滑块 滑板模型 图12 A 第二轮 滑块 滑板模型 2015 新课标全国 25 一长木板置于粗糙水平地面上 木板左端放置一小物块 在木板右方有一墙壁 木板右端与墙壁的距离为4 5m 如图 a 所示 t 0时刻开始 小物块与木板一起以共同速度向右运动 直至t 1s时木板与墙壁碰撞 碰撞时间极短 碰撞前后木板速度大小不变 方向相反 运动过程中小物块始终未离开木板 已知碰撞后1s时间内小物块的vt图线如图 b 所示 木板的质量是小物块质量的15倍 重力加速度大小g取10m s2 求 1 木板与地面间的动摩擦因数 1及小物块与木板间的动摩擦因数 2 2 木板的最小长度 3 木板右端离墙壁的最终距离 第二轮 滑块 滑板模型 解析 1 根据图象可以判定碰撞前小物块与木板共同速度为v 4m s碰撞后木板速度水平向左 大小也是v 4m s小物块受到滑动摩擦力而向右做匀减速直线运动 加速度大小 根据牛顿第二定律有 2mg ma2 解得 2 0 4木板与墙壁碰撞前 匀减速运动时间t 1s 位移x 4 5m 末速度v 4m s 解得a1 1m s2小物块和木板整体受力分析 滑动摩擦力提供合外力 由牛顿第二定律得 1 m 15m g m 15m a1 即 1g a1解得 1 0 1 第二轮 滑块 滑板模型 2 碰撞后 木板向左做匀减速运动 依据牛顿第二定律有 1 15m m g 2mg 15ma3 对小物块 加速度大小为a2 4m s2由于a2 a3 所以小物块速度先减小到0 所用时间为t1 1s 此后 小物块开始向左加速 加速度大小仍为a2 4m s2