2018版高考物理一轮复习热点专题突破系列2滑块_滑板模型课件
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修养提高微打破02动力学中的“滑块-滑板”模型——建立模型,培育抽象思想意识“滑块 -滑板”模型“滑块 -滑板”模型波及两个物体,而且物体间存在相对滑动。
叠放在一同的滑块和木板,它们之间存在着互相作使劲,在其余外力作用下它们或加快度同样,或加快度不一样,不论哪一种状况受力剖析和运动过程剖析都是重点,特别是对相对运动条件的剖析。
本模型深刻表现了物理运动观点、互相作用观点的核心修养。
如图( a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不行伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。
t=0 时,木板开始遇到水平外力 F 的作用,在 t=4 s 时撤去外力。
细绳对物块的拉力 f 随时间 t 变化的关系如图( b)所示,木板的速度 v 与时间 t 的关系如图( c)所示。
木板与实验台之间的摩擦能够忽视。
重力加快度取 g=10 m/s2。
由题给数据能够得出A .木板的质量为 1 kgB .2 s~4 s 内,力 F 的大小为0.4 NC.0~2 s 内,力 F 的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为一、水平面上的滑块—滑板模型水平面上的滑块—滑板模型是高中参照题型,一般采纳三步解题法:如下图,质量m= 1 kg 的物块 A 放在质量M= 4 kg 的木板 B 的左端,开初A、 B 静止在水平川面上。
现用一水平向左的力 F 作用在 B 上,已知 A、 B 之间的动摩擦因数为μ=,地面与 B 之间的动摩擦因1数为μ2=。
假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2。
求:(1)能使 A、 B 发生相对滑动的力 F 的最小值;(2)若力 F = 30 N,作用 1 s 后撤去,要想 A 不从 B 上滑落,则 B 起码多长;从开始到A、 B 均静止, A 的总位移是多少。
二、斜面上的滑块—滑板模型1、抓住重点:一个转折和两个关系一个转折两个关系滑块与滑板达到同样速度转折前、后受力状况之间的关系和滑块、滑板位移与板长之间或许滑块从滑板上滑下是的关系。
高中物理三种模型带你解决“滑块滑板”问题
滑块滑板问题是高考的热点,也是高一上的一个重难点,在高一上的滑块滑板中它主要涉及到受力分析,运动状况分析,以及牛顿运动定律,综合性较强,所以也成为学生学习感到困难的一部分,滑块滑板看似复杂,掌握好受力分析与运动的分析结合牛顿运动定律,再进行分析就比较轻松了。
类型一.“板—块”模型
1.模型特点
上、下叠放两个物体,在摩擦力的相互作用下两物体发生相对滑动.
2.两种位移关系
滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长.3.解题方法
整体法、隔离法.
4.解题思路
(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都是相对地的位移.
类型二.水平传送带问题
滑块在水平传送带上运动常见的三个情景
类型三.倾斜传送带问题
滑块在倾斜传送带上运动常见的四个情景
总结:处理滑块与滑板类问题的基本思路
判断滑块与滑板间是否存在相对滑动是思考问题的着眼点.方法有整体法隔离法、假设法等.即先假设滑块与滑板相对静止,然后根据牛顿第二定律求出滑块与滑板之间的摩擦力,再讨论滑块与滑板之间的
摩擦力是不是大于最大静摩擦力.。
第四讲滑块和滑板一、滑块—滑板类问题分析1.高考分析:滑块一滑板模型题是动力学中比较常见的问题,也是综合性很强的难题,由于从中能很好地考核和反映学生运用动力学规律解决问题的多种能力,具有很好的区分度,因此在历年的高考压轴题中频频出现2.滑块—滑板类问题的特点(1)涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.(2).滑块和滑板常见的两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长.3.滑块—滑板类问题的解题方法(1)此类问题涉及两个物体、多个运动过程,并且物体间还存在相对运动,所以应准确求出各物体在各运动过程的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变),找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口.求解中更应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度.(2).板块模型类问题中,滑动摩擦力的分析方法与传送带类似,但这类问题比传送带类问题更复杂,因为木板往往受到摩擦力的影响也做匀变速直线运动,处理此类问题,要注意从速度、位移、时间等角度寻找各物理量之间的联系。
4.物块不从木板的末端掉下来的临界条件是:物块到达木板末端时的速度与木板的速度恰好相等。
阅卷教师提醒易失分点1.不清楚滑块、滑板的受力情况,求不出各自的加速度.2.画不好运动草图,找不出位移、速度、时间等物理量间的关系.3.不清楚每一个过程的末速度是下一个过程的初速度.4.不清楚物体间发生相对滑动的条件.二、滑块—滑板选择题部分例题1.(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面,若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面例题2.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 ( ).A.物块先向左运动,再向右运动B .物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C .木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D .木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零例题3.放在足够长的木板上的物体A 和B 由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v 向右做匀速直线运动,如图所示。
文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .专题 :动力学中的滑块 —滑板模型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、考点:“滑块 - 木板”类问题,具有涉及考点多(运动学公式、牛顿运动定律、功能关系等) ,情境丰富,设问灵活,解法多样,思维量高等特点,是一类选拔功能极强的试题,也是新课标力学常考的试题。
3、解题思路:( 1)动力学关系 : 受力分析注意摩擦的作用是相互的,灵活运用整体法和隔离法分析,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度;而出现最大加速度时往往是运动过程出现 临界转折的关键点。
( 2)运动关系:恰好“滑落”或“不滑落”常为找时间关系列位移方程,一般为同向运动位移差为板长,反向运动位移之和为板长。
( 3)能量关系:相互摩擦机械能损失转化为内能,常用能量守恒△ E=f 滑 X 相对。
( 4)区分选修 3-5 动量守恒中的滑块滑板: 要满足动量守恒必不受外力,一般无外界拉力和地面摩擦力。
【典例 1】【临界问题】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 μ,为了使得 m能从 M 上滑落下来,求下列两种情况下力F 的大小范围。
Fm m F方法归纳:是否滑动的关键在于是否达到最大静摩擦,MM关键在最大静摩擦及最大加速度判断比较【变式一】图所示,在光滑的水平地面上有一个长为L ,质量为 M=4kg 的木板 A ,在木板的左端有一个质量为m=2kg 的小物体 B ,A 、B 之间的动摩擦因数为 μ=0.2 ,当对 B 施加水平向右的力 F 作用时 ( 设 A 、B 间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等 ) ,( 1)若 F=5N ,则 A 、B 加速度分别为多大?( 2)若 F=10N ,则 A 、B 加速度分别为多大?( 3)在( 2)的条件下,若力 F 作用时间 t =3s , B 刚好到达木板 A 的右端,则木板长 L 应为多少? 【变式二】【 2011·理综课标 I 第 21 题】 如图, 在光滑水平面上有一质量为m 的足够长的木板,其上叠放1一质量为 m 的木块。
第10讲滑板-滑块模型11.模型特点上、下叠放的两个物体,并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
2.解题指导(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位移关系或速度关系,建立方程。
(3)通常所说物体运动的位移、速度、加速度都是对地而言的。
在相对运动的过程中相互作用的物体之间位移、速度、加速度、时间一定存在关联。
它就是解决问题的突破口。
(4)求时间通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动量定理:应用动量定理时特别要注意条件和方向,最好是对单个物体应用动量定理求解。
(5)求位移通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动能定理,应用动能定理时研究对象为单个物体或可以看成单个物体的整体。
另外求相对位移时,通常会用到系统能量守恒定律。
(6)求速度通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动能定理或动量守恒定律:应用动量守恒定律时要特别注意系统的条件和方向。
3.两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,二者位移之差等于滑板长度;反向运动时,二者位移之和等于滑板长。
4.易错点(1)不清楚滑块、滑板的受力情况,求不出各自的加速度;(2)不清楚物体间发生相对滑动的条件。
说明:两者发生相对滑动的条件:(1)摩擦力为滑动摩擦力(动力学条件);(2)二者速度或加速度不相等(运动学条件)。
(其中动力学条件是判断的主要依据)5.分析“滑块—滑板模型”问题时应掌握的技巧(1)分析题中滑块、滑板的受力情况,求出各自的加速度;(2)画好运动草图,找出位移、速度、时间等物理量间的关系;(3)明确每一过程的末速度是下一过程的初速度。
2一、单选题1.(2020·四川省高三三模)如图所示,质量均为M 的物块A 、B 叠放在光滑水平桌面上,质量为m 的物块C 用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B 连接,且轻绳与桌面平行,A 、B 之间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g ,下列说法正确的是( )A.若物块A 、B 未发生相对滑动,物块A 受到的摩擦力为2f MmgF M m=+B.要使物块A 、B 发生相对滑动,应满足关系1Mm μμ>- C.若物块A 、B 未发生相对滑动,轻绳拉力的大小为mgD.若物块A 、B 未发生相对滑动时,轻绳对定滑轮的作用力为22MmgF M m=+【答案】A【解析】A .若物块A 、B 未发生相对滑动,A 、B 、C 三者加速的大小相等,由牛顿第二定律得()2mg M m a =+对A ,由牛顿第二定律得f F Ma =解得2f MmgF M m=+,故A 正确;B .当A 、B 发生相对滑动时,A 所受的静摩擦力达到最大,根据牛顿第二定律有Mg Ma μ=解得a g μ=以A 、B 、C 系统为研究对象,由牛顿第二定律得()2mg M m a =+解得21Mm μμ=- 故要使物块A 、B 之间发生相对滑动,则21Mm μμ>-,故B 错误; C .若物块A 、B 未发生相对滑动,设轻绳拉力的大小为F ,对C 受力分析,根据牛顿第二定律有mg F ma -=解得F mg ma mg =-<,故C 错误;D .若物块A 、B 未发生相对滑动时,由A 可知,此时的加速度为2f mgMmF a M ==+对C 受力分析,根据牛顿第二定律有mg F ma -=解得22MmgF M m=+根据力的合成法则,可得轻绳对定滑轮的作用力2222+=2MmgN F F M m=+故D 错误。