板块模型教师版

板块模型专题1. 如图所示，将小砝码放在桌面上的薄纸板上，若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为，砝码到纸板左端的距离和到桌面右端的距离均为d。现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是（ ）A纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为B要使纸板相对砝码运动，F只需大于C若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下D当时，砝码恰好到达桌面边缘2如图，光滑水平面上放着质量为M的木板，木板左端有一个质量为m的木块。现对木块施加一个水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离。下列说法正确的是（ ）A若仅增大木板的质量M，则时间t增大B若仅增大木块的质量m，则时间t增大C若仅增大恒力F，则时间t增大D若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大3（多选）如图所示，A、B两物块的质量分别为2 m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 3 mg时，A相对B滑动D无论F为何值，B的加速度不会超过 12g4如图所示，质量M8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数0.2，小车足够长(取g10m/s2)求：(1)放上小物块瞬间，小物块与小车的加速度大小；(2)经多长时间两者达到相同的速度?(3)从小物块放上小车开始，经过t1.5s小物块通过的位移大小5.如图，质量的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8N。当小车向右运动速度达到3m/s时，在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数，假定小车足够长，问：（1）经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？（2）小物块从放在车上开始经过所通过的位移是多少？（g取）6. 如图所示，水平地面上依次排放两块完全相同的木板，长度均为l2 m，质量均为m21 kg，一质量为m11 kg的物体(可视为质点)以v06 m/s的速度冲上A木板的左端，物体与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数20.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g10 m/s2) (1)若物体滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求1应满足的条件；(2)若10.5，求物体滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。板块模型答案：1. C 2BD根据牛顿第二定律得，m的加速度，M的加速度根据，A、若仅增大木板的质量M，m的加速度不变，M的加速度减小，则时间t减小，故A错误B、若仅增大小木块的质量m，则m的加速度减小，M的加速度增大，则t变大，故B正确C、若仅增大恒力F，则m的加速度变大，M的加速度不变，则t变小，故C错误D、若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则小明的加速度减小，M的加速度增大，则t变大，故D正确考点：牛顿第二定律的综合应用.3BCD当A、B刚要发生相对滑动时，A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力，即，隔离对B分析，根据牛顿第二定律得，解得对整体分析，根据牛顿第二定律有：，解得知当时，A、B发生相对滑动，故C正确；通过隔离对B分析，知B的加速度不会超过，故D正确；当时，A、B保持相对静止，对整体分析，加速度，故B正确；当，知小于A、B之间的最大静摩擦力，则A、B不发生相对滑动，对整体分析，由于整体受到地面的最大静摩擦力，知A、B不能相对地面静止，故A错误。考点：牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算4. (1)2m/s20.5m/s2(2)1s(3)2.1m【解析】 (1)小物块的加速度(2分)小车的加速度(2分)(2)由(2分)得t1s(1分)(3)在开始1s内小物块的位移(2分)此时其速度vat2m/s(1分)在接下来0.5s小物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度(1分)这0.5s内的位移s2vt1at1.1m(2分)则小物块通过的总位移ss1s22.1m(1分)5，分析：物块放上小车后加速度：小车加速度： 由得： （2）物块在前2s内做加速度为的匀加速运动，后1s同小车一起做加速度为的匀加速运动。以系统为研究对象： 根据牛顿运动定律，由得： 物块位移= 8.4m6.解析(1)若滑上木板A时，木板不动，由受力分析得1m1g2(m12m2)g；若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得1m1g2(m1m2)g，联立两式，代入数据得0.410.6。(2)若10.5，则物体在木板A上滑动时，木板A不动。设物体在木板A上做减速运动时的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得1m1gm1a1，设物体滑到木板A末端时的速度为v1，由运动学公式得v12v022a1l，设在木板A上运动的时间为t，由运动学公式得v1v0a1t，代入数据得v14 m/s，t0.4 s。答案(1)0.410.6(2)4 m/s0.4 s滑块问题的类型及归纳解析在物理的学习中经常会遇到一个木块在一个木板上的运动问题，我们称为滑块问题一. 木板受到水平拉力类型一：如图A是小木块，B是木板，A和B都静止在地面上。A在B的右端，从某一时刻起，B受到一个水平向右的恒力F作用开始向右运动。AB之间的摩擦因数为，B与地面间的摩擦因数为，板的长度L。根据A、B间有无相对滑动可分为两种情况。假设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，A受到的摩擦力，因而A的加速度。A、B间滑动与否的临界条件为A、B的加速度相等，即，亦即。 1. 若，则A、B间不会滑动。根据牛顿第二定律，运用整体法可求出AB的共同加速度。 2. 若，则A、B间会发生相对运动。这是比较常见的情况。A、B都作初速为零的匀加速运动，这时 设A在B上滑动的时间是t，如图所示，它们的位移关系是即，由此可以计算出时间t。二. 木块受到水平拉力 类型二：如图A在B的左端，从某一时刻起，A受到一个水平向右的恒力F而向右运动。A和B的受力如图所示，B能够滑动的条件是A对B的摩擦力大于地对B的摩擦力即。因此，也分两种情况讨论： 1. B不滑动的情况比较简单，A在B上做匀加速运动，最终滑落。 2. B也在运动的情况是最常见的。根据A、B间有无相对运动，又要细分为两种情形。A、B间滑动与否的临界条件为：， 即。（1）若，A、B之间有相对滑动，即最常见的“A、B一起滑，速度不一样”，A最终将会从B上滑落下来。A、B的加速度各为。设A在B上滑动的时间是t，如图4所示，它们的位移关系是，即，由此可以计算出时间t。 （2）若，A、B之间相对静止。这时候AB的加速度相同，可以用整体法求出它们共同的加速度。三. 木块以一定的初速度滑上木板 类型3：如图木块A以一定的初速度滑上原来静止在地面上的木板B，A一定会在B上滑行一段时间。根据B会不会滑动分为两种情况。首先要判断B是否滑动。A、B的受力情况如图所示。 1. 如果，那么B就不会滑动，B受到的摩擦力是静摩擦力，这种情况比较简单。 （1）如果B足够长，A将会一直作匀减速运动直至停在B上面，A的位移为。 （2）如果B不够长，即，A将会从B上面滑落。 2. 如果，那么B受到的合力就不为零，就要滑动。A、B的加速度分别。 （1）如果B足够长，经过一段时间后，A、B将会以共同的速度向右运动。设A在B上相对滑动的距离为d，如图所示，A、B的位移关系是，那么有： （2）如果板长，经过一段时间后，A将会从B上面滑落，即 四. 木板突然获得一个初速度 类型四：如图7，A和B都静止在地面上，A在B的右端。从某一时刻时，B受到一个水平向右的瞬间打击力而获得了一个向右运动的初速度。 A静止，B有初速度，则A、B之间一定会发生相对运动，