2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)课件-专题强化六　动力学中的“滑块-木板”模型

专题强化六动力学中的“滑块—木板”模型第三章运动和力的关系1.掌握“滑块—木板”模型的运动及受力特点。

2.能正确运用动力学观点处理“滑块—木板”模型问题。学习目标1.模型特点:滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动，滑块和木板具有不同的加速度。2.模型构建 (1)隔离法的应用:对滑块和木板分别进行受力分析和运动过程分析。 (2)对滑块和木板分别列动力学方程和运动学方程。(3)明确滑块和木板间的位移关系如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx=x1－x2=L(板长);滑块和木板反向运动时，位移之和Δx=x2+x1=L。3.解题关键(1)摩擦力的分析判断:由滑块与木板的相对运动来判断“板块”间的摩擦力方向。(2)挖掘“v物=v板”临界条件的拓展含义摩擦力突变的临界条件当v物=v板时，“板块”间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力或者两者间不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动)。①滑块恰好不滑离木板的条件滑块运动到木板的一端时，v物=v板;②木板最短的条件当v物=v板时滑块恰好滑到木板的一端。目

录CONTENTS考点01限时作业02考点1考点二斜面上的板块问题考点一水平面上的板块问题例1

(2025·湖北武汉多校联考)如图所示，光滑水平桌面上放置长l=0.78m的木板。t=0时，小物块(可视为质点)从木板的左端以v1=4m/s的速度向右滑上木板，同时木板以v2=4m/s的速度向左滑动;t=0.1s时，小物块从木板的右端滑下。已知小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度大小g=10m/s2，则小物块与木板的质量之比为(

)考点一水平面上的板块问题AA.3∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.1∶3

例2

(2025·河北保定高三月考)如图所示，质量为4kg的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一质量为2kg的物块，现对物块施加一大小为12N、水平向右的恒定拉力F，只要拉力F作用的时间不超过1s，物块就不能脱离木板。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，物块可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2。则木板的长度为(

)BA.0.8m B.1.0m C.1.2m D.1.5m

例3

(多选)(2024·黑吉辽卷，10)一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。t=0时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知t=0到t=4t0的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小。t=4t0时刻，小物块和木板的速度相同。下列说法正确的是(

)ABDA.小物块在t=3t0时刻滑上木板B.小物块和木板间的动摩擦因数为2μC.小物块与木板的质量之比为3∶4D.t=4t0之后小物块和木板一起做匀速运动

处理“板块”模型中动力学问题的流程例4

(多选)(2025·广西柳州模拟)如图所示，一个质量为m，长为L=1.0m的木板放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，板的左端有一个质量为M的物块，物块上连接了一根细绳，细绳跨过斜面顶端的光滑定滑轮并与斜面平行，另一端也连接一质量为M的物块，由静止释放后，木板上的物块向上滑动而木板不动，已知M=2m，g=10m/s2，则下列说法正确的是(

)考点二斜面上的板块问题A.物块与板间的动摩擦因数为0.5B.物块在板上滑行的加速度为0.5m/s2C.物块在板上滑行时间为2sD.若将竖直悬挂物体质量改为2M，则板将随物块一起上滑BC

BDA.P、Q两个物体加速度分别为6m/s2、4m/s2B.P、Q两个物体加速度分别为6m/s2、2m/s2C.P滑块在Q上运动时间为1sD.P滑块在Q上运动时间为2s

(1)求放上小物块后，木板和小物块的加速度大小;答案

2.5m/s2

12.5m/s2

解析

小物块在长木板上滑动时受到的沿板的滑动摩擦力大小为Ff=μmgcos

θ=7.5

N设小物块的加速度为a1，长木板的加速度为a2由牛顿第二定律，对小物块和长木板，有Ff+mgsin

θ=ma1Mgsin

θ－Ff=Ma2代入数据得a1=12.5

m/s2，a2=2.5

m/s2。(2)要使小物块不滑离长木板，长木板至少要有多长?答案

10m

限时作业2基础对点练BD对点练1

水平面上的板块问题1.(多选)(2025·内蒙古赤峰月考)如图所示，长木板放置在光滑的水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a的大小可能是(

)

AD2.(多选)(2025·安徽合肥高三期末)如图所示，一质量为m1的物块叠放在质量为m2的长木板上，二者均静止在水平地面上，已知木板与物块间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。现给长木板一水平向右的初速度v0，下列关于板、块的v－t图像(实线和虚线分别表示不同物体)可能正确的是(

)解析

由题意可知，起初物块做匀加速直线运动，木板做匀减速直线运动，故四个选项中的虚线均表示物块的运动情况、实线均表示木板的运动情况。某个时刻两者速度相等，之后若μ1>μ2，则二者可相对静止以共同加速度做匀减速直线运动直至停下，且二者做匀减速运动的加速度大小均为μ2g，小于起初木板做匀减速运动的加速度，故A正确，B错误;若μ1<μ2，则二者不能相对静止，二者以不同的加速度做匀减速直线运动，且物块的加速度大小不变，方向相反，故C错误，D正确。CD3.(多选)如图所示，质量m=1kg的小滑块(可视为质点)放在木板的右端，质量为M=4kg的木板与水平地面和滑块间的动摩擦因数皆为μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时木板与小滑块均处于静止状态，现给木板加一水平向右的恒力F，重力加速度g=10m/s2，则以下说法中正确的是(

)A.当拉力F=18N时，小滑块和木板一起匀速运动B.当拉力F=24N时，小滑块和木板一起匀速运动C.当拉力F=30N时，小滑块和木板一起加速运动D.当拉力F=42N时，小滑块和木板发生相对滑动

B

A.0.45μg

B.0.35μg

C.0.25μg

D.0.5μg

D5.(2025·山西省平遥二中高三月考)如图所示，在光滑平台上放置一长度l=0.5m，质量M=2kg的薄板，在薄板最左端放有可视为质点的质量m=1kg的物块，物块与薄板间动摩擦因数μ=0.2。开始时两者均静止，现对薄板施加F=8N、水平向左的恒力，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2。则物块在薄板上运动的时间为(

)A.2.3s B.2s C.1.7s D.1s

C对点练2

斜面上的板块问题6.(2025·河南新乡模拟)如图所示，足够长、上表面光滑的斜面体静止在水平面上，一薄木板A和物块B沿着斜面相对静止一起上滑，滑到最高点后一起沿着斜面下滑，薄木板和物块始终相对静止，斜面体始终静止在水平面上，在薄木板和物块向上滑动和向下滑动的过程中，下列说法正确的是(

)A.向上滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上B.向下滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上C.薄木板与物块之间始终没有摩擦力D.斜面体与水平面之间没有摩擦力解析

在向上滑动过程中，对薄木板和物块整体，根据牛顿第二定律可得(M+m)gsin

θ=(M+m)a，对物块受力分析可得mgsin

θ+Ff=ma可得Ff=0，所以向上滑动过程中薄木板和物块之间没有摩擦力，同理下滑过程中也没有摩擦力，A、B错误，C正确;斜面体与A之间的作用力只有弹力，方向垂直于接触面，具有水平分量，由平衡条件可知斜面体与水平面之间有摩擦力，D错误。

(1)木板的长度L;(2)木板与斜面之间的动摩擦因数μ2;(3)物块滑离木板时，木板的速度大小v。

B综合提升练8.(2025·陕西商洛模拟)水平地面上有一质量m1=3kg的长木板，木板的左端上有一质量m2=2kg的小物块，如图甲所示，水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图乙所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小，木板的加速度a1随时间t的变化关系如图丙所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.2，物块与木板间的动摩擦因数为μ2=0.8。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度g=10m/s2，物块始终未从木板上滑落，不计空气阻力。则下列说法正确的是(

)A.F1=16NB.F2=20NC.木板加速度所能达到的最大值为2.5m/s2D.在t1~t2时间段内物块做匀加速直线运动解析

木板与地面间的最大静摩擦力Ff1=μ1(m1+m2)g=0.2×(3+2)×10

N=10

N，木板与物块间的最大静摩擦力Ff2=μ2m2g=0.8×2×10

N=16

N，当拉力F逐渐增大到F1时，由图像可知木板开始运动，此时木板与地面间的静摩擦力达到最大值，根据平衡条件可知此时拉力大小为F1=10

N，故A错误;

当拉力达到F2时，木板相对物块发生相对滑动，根据牛顿第二定律，对木板Ff2－Ff1=m1a，对物块F2－Ff2=m2a，解得F2=20

N，a=2

m/s2，此时拉力大小为20

N，木板加速度达到最大值为2

m/s2，故B正确，C错误;在t1~t2时间段，物块相对木板静止，所受拉力逐渐增大，加速度变大，不做匀加速直线运动，故D错误。

(1)为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件;(2)若F=37.5N，物块能否滑离木板?若不能，请说明理由;若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。答案

(1)20N<F≤30