滑块木板模型ppt课件

动力学中的滑块 滑板模型 牛顿运动定律的应用 多过程问题 学习目标 1 掌握滑块 滑板类问题的主要题型及特点 2 强化受力分析 运动过程分析 抓住运动状态转化时的临界条件 动力学中的滑块 滑板模型 考情分析 1 滑块 木板 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 是一类选拔功能极强的试题 也是新课标力学常考的试题 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 动力学中的滑块 滑板模型 1 模型特点 上 下叠放两个物体 并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动 动力学中的滑块 滑板模型 建模指导解此类题的基本思路 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 两种位移关系 相对滑动的位移关系 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 位移之差等于板长 反向运动时 位移之和等于板长 易失分点 1 不清楚滑块 滑板的受力情况 求不出各自的加速度 2 不清楚物体间发生相对滑动的条件 动力学中的滑块 滑板模型 分析 滑块 滑板模型 问题时应掌握的技巧1 分析题中滑块 滑板的受力情况 求出各自的加速度 2 画好运动草图 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 4 两者发生相对滑动的条件 1 摩擦力为滑动摩擦力 动力学条件 2 二者速度或加速度不相等 运动学条件 其中动力学条件是判断的主要依据 动力学中的滑块 滑板模型 动力学中的滑块 滑板模型 核心疑难探究 动力学中的滑块 滑板模型 动力学中的滑块 滑板模型 典例2 12分 图所示 在光滑的水平地面上有一个长为L 质量为的木板A 在木板的左端有一个质量为的小物体B A B之间的动摩擦因数为 当对B施加水平向右的力F作用时 设A B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等 1 若F 5N 则A B加速度分别为多大 2 若F 10N 则A B加速度分别为多大 3 在 2 的条件下 若力F作用时间t 3s B刚好到达木板A的右端 则木板长L应为多少 核心疑难探究 动力学中的滑块 滑板模型 典例3 木板M静止在光滑水平面上 木板上放着一个小滑块m 与木板之间的动摩擦因数 为了使得m能从M上滑落下来 求下列情况下力F的大小范围 核心疑难探究 动力学中的滑块 滑板模型 解析 1 m与M刚要发生相对滑动的临界条件 要滑动 m与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力 未滑动 此时m与M加速度仍相同 受力分析如图 先隔离m 由牛顿第二定律可得 a mg m g再对整体 由牛顿第二定律可得 F0 M m a解得 F0 M m g所以 F的大小范围为 F M m g 2 受力分析如图 先隔离M 由牛顿第二定律可得 a mg M再对整体 由牛顿第二定律可得 F0 M m a解得 F0 M m mg M所以 F的大小范围为 F M m mg M 动力学中的滑块 滑板模型 动力学中的滑块 滑板模型 作业 如图所示 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 动力学中的滑块 滑板模型 解析 1 要保持两者相对静止 两者之间的摩擦力不能超过最大静摩擦力 故最大加速度a g 1m s2由牛顿第二定律对整体有Fm m M a 4N 2 当F 10N 4N时 两者发生相对滑动对小物体 a1 g 1m s2对木板 F合 F mg Ma2 由a1 a2知小物体最终从木板左端滑离 动力学中的滑块 滑板模型 总结提升 牛顿运动定律在滑块 滑板类问题中的应用问题实质是牛顿运动定律与运动学等知识的综合问题 着重考查学生分析问题 运用知识的能力 求解时应先仔细审题 清楚题目的含义 分析清楚每一个物体的受力情况 运动情况 因题目所给的情境中至少涉及两个物体 多个运动过程 并且物体间还存在相对运动 所以应准确求出各物体在各运动过程的加速度 注意两过程的连接处加速度可能突变 找出物体之间的