高三复习-板块模型-牛二律(育红中学许邱)

宇宏中学的徐宏伟邱宏盘子问题描述：“板”问题是一个常见的堆叠问题。因为它经常被看作是一对由物体和木板组成的交互模型，它的图像被称为“板”问题。它的应用涉及面广，与运动学、力分析、动力学、功和能量密切相关，并且经常涉及到临界极值问题，这的确是教学中的一大难点。板块题能更好地测试学生对知识的掌握程度和学生分析问题的综合能力，是增强试卷辨别力的有力课题。因此，板块问题在通常的大小模型测试和高考试卷中都占有非常重要的位置。当学生研究这些问题时，他们通常对相对运动、危急情况和功能关系没有很好的理解。板块和块体的相对运动例1如图所示，速度为v0=10m/s的块被冲上放置在平滑水平表面上且足够长的板上。块的质量为M=4千克，板的质量为M=6千克，块和板之间的动摩擦系数。这个街区会停在哪里？开始和引导当物体在冲浪板上后相对于冲浪板向右移动时，在冲浪板的摩擦下会均匀减速，冲浪板在摩擦下会均匀加速。当两者以相同的速度移动后，它们将一起以相同的速度移动。要找出块在板上的停止位置，实际上就是要找出块和板之间的相对位移。分析方法1(基本公式法)根据牛顿第二定律右街区敬董事会我明白。如果两者以相同的速度行进所需的时间是t，那么我能理解。在这段时间内，滑车和小车的位移分别是两辆车的排量之差因此，块可以在离板的左端5m处停止。方法2(图像法)v00tv/ms-1t/s如图所示，制作一块板的运动图像。根据牛顿第二定律，可以得到块和板的加速度。如果两个速度在时间t相等，那么我能理解。分析表明，图中阴影区域是板和块的相对位移，这可以从几何关系中得知。因此，块可以在离板的左端5m处停止。解决方案3(相对运动法)以地面为参照系，我们可以从牛顿第二定律中知道。右街区敬董事会我明白。以木板为参考系统，块的初始速度为，加速度为两者的相对位移是因此，该块可以停放在离板左端5米的地方。回答这个街区可以停在离棋盘左端5米的地方。味道这个题目是盘子问题的基本问题。要解决这个问题，人们必须了解摩擦的作用，物体的运动和相对位移。这个问题已经用不同的方法解决了。目的是增强学生从不同角度分析和处理问题的意识和能力。要注意比较不同方法的出发点，有意识地培养自己思维的灵活性和方法的多样性。板拉板问题例2如图所示，长质量板仍放置在水平面上，小质量块(可视为颗粒)放置在板的右端，板与小质量块之间的动摩擦系数，板与地面之间的动摩擦系数。现在向板施加水平向右的拉力，并找到：(1)防止小块从板上脱落的最大拉力(小块承受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。(2)如果拉力不变，一个小块能获得的最大动能是多少。指南当作用在木板上的水平外力F小于一定值时，木板在水平外力的作用下会加速，物体块相对于木板会有一个相对的运动趋势，并且会受到木板静摩擦力的影响，在它的作用下也会做与木板加速度相同的加速度运动。由于块的加速度是由静摩擦提供的，所以块和板的相同加速度的加速度有一个上限，即加速度的上限分析 (1)如果块和板可以保持相对静止的临界加速度是，那么右街区整体而言因此(2)当拉力时，滑块相对于板滑动，然后敬董事会如果对象块在板上的滑动时间为，则我能理解。对象块的最大速度因此(1)12N (2)0.5J泰斯在这个题目的第一个问题的解答中，临界加速度的分析和解答是关键，而在第二个问题的解答中，相对位移是找到时间的关键。不难发现，这样一个看似不太长的话题实际上包含了关键问题和相对运动问题。难怪许多学生感叹板块题太难了！“困难就像泉水；如果你软弱，那就是坚强！”一些人喜欢被困难征服，而另一些人喜欢征服困难。你想做什么？事实上，当你全心投入其中时，你会发现其他美好的事物！试试看。例3:放置在光滑水平面上的平板B的质量为m=0.5kg千克，长度为L=1m米。在某一时刻，A以V0=4m/s的初始速度向右滑动到板B的上表面上，物体A的质量M=1kg。当A滑到B上时，向B施加水平向右的拉力。忽略物体A的尺寸，已知A和B之间的动摩擦系数为0.2，并取重力加速度g=10m/s2。尝试：(1)如果F=5N，物体A在台车上移动时相对于台车滑动的最大距离；(2)如果A没有滑离B，张力F应满足条件。指南本主题与前一主题的区别在于本主题中对象的初始速度，而不是前一主题。对象块在平板车上执行均匀减速运动，并且当两个速度相等时(如果两个速度可以相等)，具有最大的相对位移。如果甲没有从平板车乙上滑下，那么F不能太小而使物体从平板车的右端冲出；在两个速度相等后，f不能太大而滑出平板的左端。(1)物体A滑到平板B上后，做匀速减速运动，包括平板车B做加速运动，包括我能理解。以同样的速度，有我能理解。在这段时间内，甲和乙的位移操作分别是在平板上移动时，对象A相对于平板滑动的最大距离。正因为如此，上述分析和结论成立。(2)物体A不滑离的临界条件是当A到达B的右端时，A和B有相同的速度，那么位移关系为时间关系是以上两个方程同时求解根据牛顿第二定律如果是这样，当甲滑到乙的右端时，速度仍然大于乙，甲将从乙的右端滑下。因此，为了避免滑动，F必须大于或等于1N。当F大于某个值时，在A到达B的右端之前，B和A具有相同的速度。之后，只有A和B保持相对静止，不会从B的左端滑落。因此从以上两种解决方案中如果f大于3N，在a和b具有相同速度后，a将相对于b向左滑动，为了避免滑动，f必须小于或等于3N。综上所述，f应满足以下条件答案 (1)0.5m (2):这个话题中物体的速度比上一个话题要复杂得多，所以我们在分析时应该更加小心。在解决这个题目的第二个问题时，思考是否细致直接影响到问题能否圆满解决。许多学生可能只考虑不从平车右侧冲出的情况。被拉物体的板问题例4如图所示，一块质量和长度为L的均匀板被放置在长的水平桌面上。在板子的左端是一块有质量的材料。一根长绳子连接在这块材料上。绳子穿过位于桌面边缘的天车，与桌面平行。有人以恒定的速度拉下绳子。这块材料最多只能到达木板的中点。这时，板的右端离桌子边缘的固定滑轮足够远。(1)如果平板与桌面光滑，物体块与平板之间的动摩擦系数。(2)如果板和桌面之间有摩擦，为了使物体块到达板的右端，r指南从“物体块最多只能到达板的中点”可知，当物体块和板的相对位移为板长度的一半时，物体块和板的速度相同。根据位移关系，可以求出时间，用牛顿第二定律可以求出板的加速度，加上等速度的临界条件可以求出移动摩擦系数。如果坡度不平滑分析 (1)以板块为研究对象，由牛顿第二定律可知。如果在对象移动到板的中点时设置t1，则联立方程(1)、(2)和(3)被求解(2)实物块到达木板右端的条件是，当实物块和木板的速度相等时，实物块和木板的相对位移大于或等于木板长度，实物块和木板达到共同速度所需的时间为联立方程 可以求解(1) (2)大于或等于泰斯解决这个题目的第一个问题的关键是掌握物体的位移关系，而解决这个问题的关键是在第二个问题中找出物体能移动到棋盘右端的临界条件。斜坡上的板问题例5如图所示，斜坡上有一块质量很大的长木板，有足够的倾斜角。开始时，一块长板上有质量的小铁块(被认为是一个粒子)以相对于斜面的初始速度从长板的中点沿着长板向下滑动。同时，在拉力的作用下，长木板总是以匀速(两个速度的值是已知的)沿斜面向上移动。小铁块最终和长板一起匀速向上移动。众所周知，小铁块与板、板与斜面之间的动摩擦系数为()，试着找出：(1)小铁块在长板上滑动时的加速度？(2)长板至少有多长？(3)从小铁块的中点到最终匀速运动，拉力做了多少功？指南物体块受到沿斜面的重力分量和摩擦力的影响，因此，物体块受到的摩擦力必须大于沿斜面的重力分量。物体块做匀速减速运动，加速度可由牛顿第二定律求得。由于物体块最终随着长木板匀速向上移动，物体块在速度降为零后会反向加速，但在物体块和木板以相同速度移动之前，物体块总是沿着斜面向下移动。由于板以恒定的速度移动，张力可以从平衡条件计算，然后块的位移可以计算，因此张力可以根据功的定义计算做功。当然，也可以根据动能定理求解。(1)因此，小铁块相对于木板的加速度沿斜面向上。让小铁块的加速度由牛顿第二定律得到我能理解。(2)小铁块首先沿斜面匀速向下减速至零速度，然后沿斜面匀速向上加速，最终获得稳定速度，经过一段设定时间后小铁块达到稳定速度，然后让小铁块在这个过程中的位移为，木板的位移为，沿着斜坡向下的方向(因为)，沿着斜坡向上的方向因为，因此(3)板的应力分析，知道吗因此(1)(2)(3)味觉本课题的练习情况比较复杂，对铁块运动状态的判断反映了学生对斜坡模型规律的掌握。小铁块运动的分析和计算也能反映学生对运动规律的理解。对关键条件的分析也能显示学生分析关键问题的能力。另一方面，拉力做功的计算不仅检验了学生对功的理解和能力，也反映了学生控制问题的综合能力。这个话题很全面，涉及面很广，需要学生的高度理解。多目标板问题例6(山东，2009)如图所示，货场将质量m1=100 kg的货物(可视为颗粒)从高处运输至地面。为了防止货物与地面碰撞，现在使用固定在地面上的光滑的四分之一圆轨道使货物中的轨道顶部在没有初始速度的情况下向下滑动，并且轨道半径r=1.8 m。在地面上，两个相同的板A和B被卸在轨道旁边。长度l=2m，质量m2=100 kg。木板的上表面与轨道的末端相切。货物与板之间的动摩擦系数为1，板与地面之间的动摩擦系数为0.2。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10 m/s2)(1)当货物到达轨道末端时，找出圆形轨道上的压力。(2)如果当货物滑到板A上时，板没有移动，但是当货物滑到板B上时，板B开始滑动，找出1应该满足的条件。(3)如果1=0.5，找出货物滑向A板末端的速度和货物在A板上移动的时间开始和引导质量沿着圆形轨道的末端滑动以获得速度，质量在轨道上的压力可以从圆形运动定律获得。在问题(2)中，当它冲上a板时，a没有移动，这表明滑块施加在a板上的摩擦力小于地面上对a板和B板的最大静摩擦力。当滑块滑到B板上后，B移动，这表明滑块施加在B板上的摩擦力大于地面和B板之间的最大静摩擦力。在问题(3)中，看1=0.5是否满足(2)中要求的范围。如果是这样，时间可以根据运动学定律来计算。(1)货物滑向圆形轨道末端的速度是根据货物滑动过程中的机械能守恒定律确定的。根据牛顿第二定律，让货物在轨道末端的支撑力大小为将上述两个方程代入数据，得到N 根据牛顿第三定律，当货物到达圆形轨道的末端时，轨道上的压力为3000牛顿，方向垂直向下。(2)如果板在板a上滑动时不移动，则通过力分析获得如果b板在b板上滑动时开始滑动，则通过受力分析获得。联立方程和被代入数据(3)根据公式，当货物在板A上滑动时，板不会移动。假设货物在船a上减速运动的加速度是由牛顿第二定律得到的让货物滑到a板末端的速度由运动学公式确定将联立方程 和代入数据，得到a板上设定的运动时间为t，由运动学公式得出联立方程 代入数据(1)3000牛顿(2)(3)0.4秒特兹