高中物理牛顿第二定律——板块模型解题基本思路

1、.实用文档.高中物理根本模型解题思路板块模型一本模型难点：(1)长板下外表是否存在摩擦力，摩擦力的种类；静摩擦力还是滑动摩擦力，如滑动摩擦力，Fn的计算(2)物块和长板间是否存在摩擦力，摩擦力的种类：静摩擦力还是滑动摩擦力(3)长板上下外表摩擦力的大小。二在题干中寻找注意条件：(1)板的上下两外表是否粗糙或光滑(2)初始时刻板块间是否发生相对运动(3)板块是否受到外力F ,如受外力F观察作用在哪个物体上(4)初始时刻物块放于长板的位置(5)长板的长度是否存在限定一、光滑的水平面上，静止放置一质量为M ,长度为L的长板，一质量为 m的物块，以速度V0从长板的一段滑向另一段，板块间动摩擦因数为。首

2、先受力分析:对于m：由于板块间发生相对运动，所以物块所受长板向左的滑动摩擦力,即:Fmamamg 方向水平向左由于物块的初速度向右，加速度水平向左，所以物块将水平向右做匀减速运动。对于M :由于板块间发生相对运动，所以长板上外表所受物块向右的滑动摩擦力，但下外表由于光滑不受地面作用的摩擦力。Fn即:Fn Mg Fnmg 一、，一，、f动Fn raM 方向水平向右-Mf 动 Ma m由于长板初速度为零，加速度水平向右，所以物块将水平向右做匀加速运动。假设当Vm Vm时，由于板块间无相对运动或相对运动趋势，所以板块间的滑动摩擦力会突然消失。那么物块和长板将保持该速度一起匀速运动。公式计算:关于运动

3、图像可以用V t设经过时间t板块共速，共同速度为由Vm Vm V共可得:m做匀减速直线运动：v共 v0 amtx<xmM做初速度为零的匀加速直线运动:aMt可计算解得时间:VoamtaMt物块和长板位移关系:m :XmVot22 amtXM122 aM t相对位移:XXmXm二、粗糙的水平面上，静止放置一质量为M , 一质量为m的物块，以速度v0从长板的一段滑向另一段，板块间动摩擦因数为1,长板和地面间的动摩擦因数为2，长板足够长。巳_ ,_首先受力分析：对于m：由于板块间发生相对运动，所以物块所受长板向左的滑动摩擦力，即：FNNimg<日|mgFn mgf动Fniamig 方向水

4、平向左f 动 mam由于物块的初速度向右，加速度水平向左，所以物块将水平向右做匀减速运动。对于M :由于板块间发生相对运动，所以长板上外表所受物块向右的滑动摩擦力，下外表受到地面施加方向向左的摩擦力f的作用。由于长板所受的上外表向右的滑动摩擦力1mg和下外表地面所施加的最大静摩擦力大小关系未知，这里我们认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以我们要进行讨论：(1)当 img2(M m)g 时：M仍然保持静止不动，m以加速度am做匀减速直线运动。当 1mg2(M m)g时：M那么产生一定的加速度： 1mg 2(M m) g MaM ,可求得M的加速度aM ,方向向右。所以M将做初速度为零，加速度 a

5、M的匀加速直线运动，设经过时间t1二者速度相等，即解得时间： Vo amti aM ti+1XmVoti-3mtim位移:解得二者共同的速度：v共212M 位移：Xm HmL2二者在此过程中发生的相对位移:xXm Xm当二者速度相同时， 无相对运动,所以二者间滑动摩擦力突然消失，但由于长板下外表为粗糙,假设二者可以一起匀减速运动：2(M m)g (M m)a 共 解得：a 共 2g由于2gig ,所以假设成立。当二者速度相同时，二者共同以加速度a共做匀减速运动,不再发生相对运动。共同匀减速时间：t2m的物块,F三、光滑的水平面上，静止放置一质量为M的长板，长板上静止放置一质量为现对物块施加一外

6、力 F ,板块间动摩擦因数为假设长板与物块无相对运动一起加速，所以我们可以采用整体法来进行求解:F (M m)a当外力F增大时，整体的加速度 a增大，说明长板和物块的加速度同时增大，但对于m：由于受到外力 F的作用作为动力来源，所以 m的加速度无最大值。但对于M :由于加速度的来源是 m施加的静摩擦力产生，二者间的静摩擦力存在最大值,所以当二者间静摩擦力到达最大值时M的加速度也就存在着对应的最大值,即： mg Ma ,将ag带入上式，Mm(M m)g解得：F 为一临界值。M当0 F 血M_迹 时，板块间无相对滑动，一起匀以共同的加速度匀加速运动 MF增大，二者间的静摩擦力增大。当f 工(M_m

7、g时，板块间发生相对滑动，am aMMmg , am增大，aM不变四、光滑的水平面上，静止放置一质量为M的长板，长板上静止放置一质量为m的物块,现对长板施加一外力 F ,板块间动摩擦因数为，假设长板与物块无相对运动一起加速，所以我们可以采用整体法来进行求解：F (M m)a当外力F增大时，整体的加速度 a增大，说明长板和物块的加速度同时增大，但对于m：由于加速度的来源是 M施加的静摩擦力产生，二者间的静摩擦力存在最大值,所以当二者间静摩擦力到达最大值是m的加速度也就存在着对应的最大值。但对于M :由于受到外力 F的作用作为动力来源，所以 m的加速度无最大值。即： mg ma,将ag带入上式，解得：F (M m)g为一临界值。当0 F (M m)g时，板块间无相对滑动，一起匀以共同的加速度匀加速运动F增大，二者间的静摩擦力增大。当F (M m)g时，板块间发生相对滑动，am aMmg , aM增大，am不变从以上几例我们可以看到，无论物体的运动情景如何复杂，这类问题的解答有一个根本技巧和方法：在物体运动的每一个过程中,假设两个物体的初速度不