3.5专题提升：动力学中的板块模型+课件-2027届高考物理一轮复习

第5讲专题提升:动力学中的板块模型板块模型的两种类型

类型图示规律分析

木板B带动物块A,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为sB=sA+L(将物块A看成质点)

物块A带动木板B,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时二者速度相等,则位移关系为sB+L=sA(将物块A看成质点)题型一木板带动滑块运动的情形考向一水平面上木板带动滑块典题1(2025海南海口模拟)如图所示,质量m=1.0kg的物块(视为质点)放在质量m0=4.0kg的木板的右端,木板长L=2.5m。木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2。现对木板施加一水平向右的恒力F=40N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g取10m/s2。求:(1)刚开始运动时,物块的加速度大小和木板的加速度大小;(2)物块运动到木板左端的时间;(3)若要让物块不从木板上掉下来,恒力作用的最长时间。

解题思维链分析板块模型的思维流程考向二斜面上木板带动滑块典题2(2026江苏扬州模拟)如图甲所示,倾角为θ的光滑斜面上有固定挡板A,斜面上叠放着小物块B和薄木板C,木板下端位于挡板A处,整体处于静止状态。木板C受到逐渐增大的沿斜面向上的拉力F作用时,木板C的加速度a与拉力F的关系图像如图乙所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,则由图像可知下列说法正确的是(

)A.10N<F<15N时物块B和木板C相对滑动B.木板和物块两者间的动摩擦因数不可求出C.由题目条件可求木板C的质量D.F>15N时物块B和木板C相对滑动D

题型二滑块带动木板运动的情形考向一水平面上滑块带动木板典题3(2025广东清远期末)如图所示,光滑水平地面上有相距s=5m的A、B两点,滑板长L=1m。开始滑板静止,右端与A点平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。已知滑块与滑板间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块质量m1=2kg,滑板质量m2=1kg,重力加速度g取10m/s2。(1)求滑板右端由A点滑到B点的最短时间。(2)为使滑板右端能以最短时间到达B点,求水平恒力F的取值范围。

考向二斜面上滑块带动木板典题4

滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动,深受小朋友的喜爱,其运动过程可简化为如图所示的模型。长L=1.28m、质量m0=10kg的滑板放在倾角θ=37°、足够长的沙坡顶端,质量m=40kg的小朋友坐在滑板上端,从静止开始下滑。小朋友与滑板间的动摩擦因数μ1=0.6,滑板与沙坡间的动摩擦因数μ2=0.5,小朋友和滑板一起下滑5s后,沙坡表面湿度变化导致滑板与沙坡间动摩擦因数突然都变为μ3=0.7,由于小朋友没有抓握滑板两侧的把手,他从滑板下端滑了下来。小朋友可视为质点,他和滑板的运动可视为匀变速直线运动,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,g取10m/s2。(1)求下滑5s时小朋友的速度大小和位移大小。(2)下滑5s后,求小朋友再经多长时间从滑板下端滑落。(3)为了保证安全,小朋友握紧滑板把手就可与滑板保持相对静止。那么在沙坡与滑板间动摩擦因数发生变化后,小朋友相对滑板静止情况下,求滑板对小朋友沿沙坡方向阻力的大小。

(3)握紧把手后,小朋友和滑板一起向下加速运动,则(m0+m)gsin

θ-μ3(m0+m)gcos

θ=(m0+m)a4对小朋友分析得mgsin

θ-f=ma4联立可得f=224

N。题型三板块模型中的动力学图像考向一根据板块模型确定动力学图像典题5(2025江苏南通模拟)如图所示,足够长的木板A置于足够长的光滑斜面上,物块B置于A中央,A的质量是B的质量的