专题复习滑块木板问题课件

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“滑块-滑板”类问题，具,【2013,年全国甲卷,】,3,【2013年全国甲卷】3,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,（,2015,全国卷,）一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为,4.5,m,如图,(,a,),所示,t,=0,时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至,t,=1,s,时木板与墙壁碰撞,(,碰撞时间极短,),碰撞前后木板速度大小不变,方向相反,运动过程中小物块始终未离开木板,已知碰撞后,1,s,时间内小物块的,v,t,图线如图,(,b,),所示,木板的质量是小物块质量的,15,倍,重力加速度大小,g,取,10,m,/,s,2,，求：,(1),木板与地面间的动摩擦因数,1,及小物块与木板间的动摩擦因数,2,(2),木板的最小长度；,(3),木板右端离墙壁的最终距离。,【2015,年全国乙卷,25】,4,专题：滑块-滑板模型问题探究2017高三二轮复习（ 201,【2014,年天津理综卷,】,5,【2014年天津理综卷】5,板块的临界问题,【,引例,】,木板,M,静止在光滑水平面上，木板上放着一个小滑块,m,，与木板之间的动摩擦因数,，为了使得,m,能从,M,上滑落下来，求力,F,的大小范围。,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,F(M+m)g,问：若,F,已知，且,F,(M+m)g,，那么在从静止拉动的过程中，,m,和,M,间摩擦力为多大？,F,M,m,f,m,f,m,f=,mF/(M+m),6,板块的临界问题 专题：滑块-滑板模型问题探究2017高三二轮,板块的临界问题,【,引例,】,木板,M,静止在光滑水平面上，木板上放着一个小滑块,m,，与木板之间的动摩擦因数,，为了使得,m,能从,M,上滑落下来，求力,F,的大小范围。,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,F(M+m)g,问：若,F,已知，且,F,(M+m)g,，那么在从静止拉动的过程中，,m,和,M,间摩擦力为多大？,F,M,m,f,m,f,m,f,=,mF/(M+m),小结,:,板块模型特点,(1),在未发生相对滑动前，两物体以,相同,的加速度运动，两物体间的,静摩擦力随外力,F,的变化而变化。,(2),m,与,M,刚要发生相对滑动的临界条件：,m,与,M,间的摩擦力达到最大静摩擦力；,发生滑动的过程中两物体间摩擦力保持不变。,7,板块的临界问题 专题：滑块-滑板模型问题探究2017高三二轮,A,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,变式练习：,如图，在光滑水平面上有一质量为,m,1,的足够长的木板，其上叠放一质量为,m,2,的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间,t,增大的水平力,F=kt,（,k,是常等数），木板和木块加速度的大小分别为,a,1,和,a,2,，下列反映,a,1,和,a,2,变化的图线中正确的是（ ）,8,A 专题：滑块-滑板模型问题探究2017高三二轮复习变式练习,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,例,1,如图所示,A,、,B,两物块静止叠放在水平地面上。质量分别为,m,A,=4,kg,m,B,=2,kg,A,与,B,间的动摩擦因数为,1,=0.4,，,B,与地面间的动摩擦因数为,2,=0.2.,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(,g,=,10,m,/,s,2,).,现对,A,施加一水平拉力,F,则,(,),A.,当,F,=14,N,时，,A.,B,都相对地面静止,B.,当,F,=18,N,时，,A,相对,B,滑动,C.,当,F,=21,N,时,A,的加速度为,1.5,m,/,s,2,D.,当,F,=32,N,时,B,的加速度为,2,m,/,s,2,A,B,C D,思考：,1,、什么情况下，,A.B,都相对地面静止？,2,、什么情况下，,A.B,以相同的加速度一起运动？,3,、什么情况下，,A,相对,B,会发生滑动？,9,专题：滑块-滑板模型问题探究2017高三二轮复习 专题：滑,【,例,2】,（,18,分）,如图所示，木板静止于水平桌面 上，在其最右端放一可视为质点的木块,.,已知 木块的质量,m,=1 kg,，木板的质量,M=4kg,，长,L=2.5 m,，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数,=0.2.,现用水平 恒力,F,=20 N,向右拉木板，,g,取,10 m/s,2,，求：,(1),木板加速度的大小；,(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，假设木板上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为,1,=0.3,，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？,（,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,30 N,，则木块滑离木板需要多长时间？,分析受力和运动过程挖掘隐含条件解题,m,不受摩擦力作用,，,M,运动时，,m,相对地面静止,恒力,F,作用一段时间后撤去，然后木块减速运动至木块与木板脱离时，木板速度恰好为零,木板与木块间的摩擦力为滑动摩擦力，且要使,a,木板,a,木块,位移关系,：,x,木板,x,木块,=,L,图,规范审题,审题答题要领,10,【例2】 （18分）如图所示，木板静止于水平桌面 上，在其最,审题答题要领,【,例,2】,（,18,分）,如图所示，木板静止于水平桌面 上，在其最右端放一可视为质点的木块,.,已知 木块的质量,m,=1 kg,，木板的质量,M=4kg,，长,L=2.5 m,，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数,=0.2.,现用水平 恒力,F,=20 N,向右拉木板，,g,取,10 m/s,2,，求：,(1),木板加速度的大小；,(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，假设木板上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为,1,=0.3,，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？,（,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,30 N,，则木块滑离木板需要多长时间？,(3),设木块的最大加速度为,a,木块,，,则,1,mg,ma,木块,得,a,木块,1,g,3 m/s,2,(2,分,),木板先做匀加速运动，后做匀减速运动，,且,a,a,，故,at,2,L,解得,t,1 s,，,(2,分,),对木板：,F,1,1,mg,(,M,m,),g,Ma,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,F,1,25 N,(2,分,),11,审题答题要领【例2】 （18分）如图所示，木板静止于水平桌面,审题答题要领,【,例,2】,（,18,分）,如图所示，木板静止于水平桌面 上，在其最右端放一可视为质点的木块,.,已知 木块的质量,m,=1 kg,，木板的质量,M=4kg,，长,L=2.5 m,，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数,=0.2.,现用水平 恒力,F,=20 N,向右拉木板，,g,取,10 m/s,2,，求：,(1),木板加速度的大小；,(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，假设木板上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为,1,=0.3,，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？,（,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,30 N,，则木块滑离木板需要多长时间？,12,审题答题要领【例2】 （18分）如图所示，木板静止于水平桌面,自学指导,建模指导,-,解板块模型动力学问题的基本思路：,（,1）分析滑块和滑板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和滑板的加速度。,（2）对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板之间的位移关系或速度关系，建立方程特别注意滑块和滑板的位移一般都是相对地面的位移。,(3) 需要时画出运动过程的草图可帮助我们建立正确的物理情景，理解物理过程。,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,小结,13,自学指导建模指导-解板块模型动力学问题的基本思路： 专题：,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,【,例,3】,一长方体木板,B,放在水平地面上,木板,B,的右端放置着一个小铁块,A,t,=0,时刻,给,A,以水平向左的初速度,v,A,=1,m,/,s,给,B,初速度大小为,v,B,=14,m,/,s,方向水平向右,如图甲所示,;,在以后的运动中,木板,B,的,v,t,图象如图乙所示。已知,A.,B,的质量均为,1kg,A,与,B,及,B,与地面之间均有摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,;,设,A,始终没有滑出,B,重力加速度,g,=10,m,/,s,2,.,求：,(1),站在水平地面上的人看,A,向左运动的最大位移,S,A,；,(2),A,与,B,间的动摩擦因数,1,及,B,与地面间的动摩擦因数,2,；,(3),整个过程,B,运动的位移大小,X,B,；,(4),A,最终距离木板,B,右端的距离,X,AB,.,(,5)A,与,B,接触面间因相互摩擦产生的热量,Q,？,14,专题：滑块-滑板模型问题探究2017高三二轮复习【例3】一,解：,(1),由图乙可知,03,s,内,方向水平向右,当,A,水平向左运动速度减为零时,向左运动的位移最大,则,：,方向水平向左,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,【,例,3】,一长方体木板,B,放在水平地面上,木板,B,的右端放置着一个小铁块,A,t,=0,时刻,给,A,以水平向左的初速度,v,A,=1,m,/,s,给,B,初速度大小为,v,B,=14,m,/,s,方向水平向右,如图甲所示,;,在以后的运动中,木板,B,的,v,t,图象如图乙所示。,已知,A.,B,的质量均为,1kg,A,与,B,及,B,与地面之间均有摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,;,设,A,始终没有滑出,B,重力加速度,g,=10,m,/,s,2,.,求：,(1),站在水平地面上的人看,A,向左运动的最大位移,S,A,；,15,解：(1)由图乙可知,03s 内方向水平向右当A水平向左运,(2),设,A,与,B,之间的动摩擦因数为,1,，,对,A,物体,由牛顿第二定律得：,1,mg,=,ma,A,1,=,0.1,设,B,与地面之间的动摩擦因数为,2,由牛顿第二定律得：,得,2,=0.15,1,mg,+,2,2,mg,=,ma,B,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,(2),A,与,B,间的动摩擦因数,1,及,B,与地面间的动摩擦因数,2,；,【,例,3】,一长方体木板,B,放在水平地面上,木板,B,的右端放置着一个小铁块,A,t,=0,时刻,给,A,以水平向左的初速度,v,A,=1,m,/,s,给,B,初速度大小为,v,B,=14,m,/,s,方向水平向右,如图甲所示,;,在以后的运动中,木板,B,的,v,t,图象如图乙所示。,已知,A.,B,的质量均为,1kg,A,与,B,及,B,与地面之间均有摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,;,设,A,始终没有滑出,B,重力加速度,g,=10,m,/,s,2,.,求：,16,(2)设A与B之间的动摩擦因数为1，1=0.1设B与地面,(,3)3s,之后,假设,AB,共同匀减速直线运动的,则,2,2,mg=2ma,共,得,a,共,=,2,g=1.5,m/s,2,1,g=1m/s,2,3,s,后,B,运动到速度为,0,的时间为,水平向右,a,B,=2,m,/,s,2,，方向水平向左,2,2,mg,1,mg,=,ma,B,所以,A,、,B,仍会发生相对滑动运动,则,B,运动的时间为：,t,=,t,1,+,t,B,=4,s,04,s,内,B,的位移：,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,t,B,=,V/,a,B,=1,s,【,例,3】,一长方体木板,B,放在水平地面上,木板,B,的右端放置着一个小铁块,A,t,=0,时刻,给,A,以水平向左的初速度,v,A,=1,m,/,s,给,B,初速度大小为,v,B,=14,m,/,s,方向水平向右,如图甲所示,;,在以后的运动中,木板,B,的,v,t,图象如图乙所示。,已知,A.,B,的质量均为,1kg,A,与,B,及,B,与地面之间均有摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,;,设,A,始终没有滑出,B,重力加速度,g,=10,m,/,s,2,.,求：,(3),整个过程,B,运动的位移大小,X,B,；,17,(3)3s之后,假设AB共同匀减速直线运动的,则 22mg,(4) 3,s,后,A,向右到速度为,0,的时间,t,A,=,v,/,a,A,=2,s,A,的总位移为,0.5+42,1/2,=3.5,m,，,画出,A,的速度时间图象如图中红线所示，,所以,A,最终距离木板,B,右端的距离,X,AB,=253.5=21.5,m,4,5,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,【,例,3】,一长方体木板,B,放在水平地面上,木板,B,的右端放置着一个小铁块,A,t,=0,时刻,给,A,以水平向左的初速度,v,A,=1,m,/,s,给,B,初速度大小为,v,B,=14,m,/,s,方向水平向右,如图甲所示,;,在以后的运动中,木板,B,的,v,t,图象如图乙所示。已知,A.,B,的质量相等,A,与,B,及,B,与地面之间均有摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,;,设,A,始终没有滑出,B,重力加速度,g,=10,m,/,s,2,.,求：,(4),A,最终距离木板,B,右端的距离,X,AB,.,18,(4) 3s后,A向右到速度为0的时间A的总位移为0.5+,(,5,),S,AB,=,1,5,3,1/2+1,2,1/,2,=23,.5,m,4,5,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,【,例,3】,一长方体木板,B,放在水平地面上,木板,B,的右端放置着一个小铁块,A,t,=0,时刻,给,A,以水平向左的初速度,v,A,=1,m,/,s,给,B,初速度大小为,v,B,=14,m,/,s,方向水平向右,如图甲所示,;,在以后的运动中,木板,B,的,v,t,图象如图乙所示。已知,A.,B,的质量相等,A,与,B,及,B,与地面之间均有摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,;,设,A,始终没有滑出,B,重力加速度,g,=10,m,/,s,2,.,求：,(,5),若,A.,B,的质量均为,1kg,，整个运动过程中,A,与,B,接触面间因相互摩擦产生的热量,Q,？,Q=,1,mg,S,AB,=,23,.5,J,19,(5)SAB=1531/2+121/2=23.5m4,专题：滑块,-,滑板模型问题探究,2017,高三二轮复习,本题小结：,（,1,）应用,v-t,图像求解板块运动时的位移和相对位移显得更为方便直观。,物体,v-t,图像在对应时间内与,t,轴所围面积表示物体的位移，两个物体,v-t,图像在对应时间内所围面积表示两物体的相对位移,（,2,）,知道每一过程的末速度是下一过程的初速度,。,（,3,）在无外界拉推等作用的情况下，板块达到相同速度后是否会以共同的加速度运动，取决于,板地,和,板块,大小关系：,若,板块,板地,，板块会以共同的加速度运动；,若,板块,板地,，板块会继续发生相对滑动，不会以共同的加速度运动。,20,专题：滑块-滑板模型问题探究2017高三二轮复习本题小结：,技巧点拨,4,两者发生相对滑动的条件：,刚要发生相对滑动的临界条件：,m,与,M,间的静摩擦力达到最大静摩擦力；且在相对滑动过程中，两物体间摩擦力保持不变,分析滑块,木板模型问题时应掌握的技巧,1,分析题中滑块、木板的受力情况，求出各自的加速度,2,根据物体受力变化分析物体的运动过程，,画好运动草图，找出位移、速度、时间等物理量间的关系,3,知道每一过程的末速度是下一过程的初速度,课堂小结,21,技巧点拨4两者发生相对滑动的条件：分析滑块木板模型问题时,22,22,