滑块—木板模型专题(附详细答案)

1、牛顿定律滑块和木板模型专题“滑块一木板模型”问题的分析思路审题答题规范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.2. 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.例1、= 1 kg , = 2 kg , A B间动摩擦因数是0.5 ,水平面光 /冃.用10 N水平力F拉B时，A B间的摩擦力是 用20N水平力F拉B时，A B间的摩擦力是 例2、如图所示，物体

2、A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A B质量分别为=6 kg , = 2 kg , A B之间的动摩擦因十尸B7777777777777777777777777数卩=0.2，开始时F= 10 N，此后逐渐增加， 若使不发生相对运动，则F的最大值为 针对练习1、如图5所示，物体 A叠放在物体B上，B置于光 滑水平面上，A B质量分别为=6 kg ,= 2 kg , A B之间的 动摩擦因数卩=0.2，开始时F= 10A FBN,此后逐渐增加，在增大到 45 N的过程中，则（）A. 当拉力F<12 N时，物体均保持静止状态B. 两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N时，开始相 对运动

3、C. 两物体从受力开始就有相对运动D. 两物体始终没有相对运动例3、如图所示，质量 M= 8 kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力 F= 8 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为_m= 2-i j , n r的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数卩=0.2，当二者达到相同速度时，物块恰好滑到小车的最左端.取g= 10 vm.则:(1) 小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？(2) 小车的长度 L 是多少？针对练习2、如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块.已知木块的质量1，木板的质量4,长2.5m,上表面

4、光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数卩=0.2 .现用水平恒力20N拉木板，g取10吊，求：(1) 木板的加速度；(2) 要使木块能滑离木板，水平恒力F作用的最短时间；(3) 如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因素为! 0.3，欲使木板能从木块的下方抽出，需对木板施加的最小水平拉力.(4) 若木板的长度、木块的质量、木板的上表面与木块之间 的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变，只将水平 恒力增加为30N,则木块滑离木板需要多长时间？LrnM牛顿定律滑块和木板模型专题答案例 1、 3.3 N 5 N例 2、 48 N针对练习 1、答案 D解析 当 A、B

5、间的静摩擦力达到最大静摩擦力，即滑动摩擦力时，A B才会发生相对运动.此时对 B有：=卩=12 N,而 =,a= 6 m，即二者开始相对运动时的加速度为 6 m,此时对A B整体：F= ( + )a = 48 N,即F>48 N时，A、B才会开始相 对运动，故选项 A B、C错误，D正确.例 3、答案 (1)2 m 2 0.5 m 2 (2)0.75 m解析 (1) 以小物块为研究对象，由牛顿第二定律，得p, = i解得 ai= pg = 2 m2以小车为研究对象，由牛顿第二定律，得F p= 2解得 a2= 0.5 m(2) 由题意及运动学公式： ait = v0a2t解得： t = i

6、 s则物块运动的位移 xi= ait = i m小车运动的位移 x2= v0ta2t2= i.75 mL= x2xi= 0.75 m针对练习 2、解析 （1）木板受到的摩擦力=（砒m）g= 10 N木板的加速度a= = 2.5 m2.（2 分 ）（2） 设拉力 F 作用时间 t 后撤去F撤去后，木板的加速度为a'= = 2.5 m（2 分），故a 木板 ，木板先做匀加速运动，后做匀减速运动，且a= a'解得t = 1s，即F作用的最短时间为1s .（2 分）（3）设木块的最大加速度为 a木块，木板的最大加速度为 则p, 1 =木块（2分）得a 木块=p 1g= 3 m2对木板：F1 p 1 p （ im m g =木板（2 分）木板能从木块的下方抽出的条件为a木板>a木块解得 Fi>25 N.（2分）木块的加速度a木块=p, ig = 3 m（1分）木板的加速度a木板=4.25 m2（1分）木块滑离木板时，两者的位移关系为 x木板一 x木块=L，即 a木板 t 一 a木块 t = L（2分）代入数据解得t = 2 s .（2分）答案 （1）2.5 m 2（2）1 s （3）大于 25 N （4）2 sF煤滑块一木板模型问题时应掌握的技巧1. 分析题中滑块、木板的