高三一轮复习滑块木板模型
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24 动力学中的“滑块-木板”模型[方法点拨] “滑块—木板”模型问题中,靠摩擦力带动的那个物体的加速度有最大值:a m =F fm m.假设两物体同时由静止一起运动,若整体加速度小于该值,则二者相对静止,二者间是静摩擦力;若整体加速度大于该值,则二者相对滑动,二者间为滑动摩擦力.1.(多选)(2020·徐州市考前模拟)如图1甲所示,足够长的木板B 静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A ,小滑块A 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时,用传感器测出小滑块A 的加速度a ,得到如图乙所示的F -a 图象.取g =10 m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则( )图1A .小滑块A 的质量为4 kgB .木板B 的质量为5 kgC .当F =40 N 时,木板B 的加速度为3 m/s 2D .小滑块A 与木板B 间的最大静摩檫力为12 N2.如图2所示,在光滑水平面上,一个小物块放在静止的小车上,物块和小车间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g =10 m/s 2.现用水平恒力F 拉动小车,关于物块的加速度a m 和小车的加速度a M 的大小(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),下列选项可能正确的是( )图2A .a m =2 m/s 2,a M =1 m/s 2B .a m =1 m/s 2,a M =2 m/s 2C .a m =2 m/s 2,a M =4 m/s 2D .a m =3 m/s 2,a M =5 m/s 23.(多选)(2020·如皋市质量检测)如图3甲所示,物块A 与木板B 叠放在粗糙水平面上,其中A 的质量为m ,B 的质量为2m ,且B 足够长,A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ.对木板B 施加一水平变力F ,F 随t 变化的关系图如图乙所示,A 与B 、B 与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是( )图3A.在0~t1时间内,A、B间的摩擦力为零B.在t1~t2时间内,A受到的摩擦力方向水平向左C.在t2时刻,A、B间的摩擦力大小为0.5μmgD.在t3时刻以后,A、B间的摩擦力大小为μmg4.如图4所示,质量为M=1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量为m=1 kg的小铁块(可视为质点),铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增大的水平向左的力F(图中未画出),下列能正确表示铁块与木板间的摩擦力F f随力F大小变化的图象是(重力加速度g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图45.(2020·淮安、宿迁市学业质量检测)如图5所示,钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上,卡车底板和B间动摩擦因数为μ1,A、B间动摩擦因数为μ2,μ1>μ2,卡车刹车的最大加速度为a,a>μ1g,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不能超过( )图5A.2as0B.2μ1gs0C.2μ2gs0D.(μ1+μ2)gs06.(多选)如图6,质量为M的木板放在光滑的水平面上,木板的左端有一质量为m的木块,在木块上施加一水平向右的恒力F,木块和木板由静止开始运动,经时间t二者分离.则下列哪些变化可使时间t增大( )图6A.仅增大木板的质量MB.仅增大木块的质量mC .仅增大恒力FD .仅稍增大木块与木板间的动摩擦因数7.如图7所示,长木板置于光滑水平地面上,小物块放在长木板的正中间,两物体处于静止状态.已知木板的质量为M =4 kg ,长度为L =2 m ,物块的质量为m =1 kg ,尺寸可以忽略.物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,认为两物体间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,取重力加速度g =10 m/s 2.图7(1)若在物块上施加一个水平恒力F 1,恰好能使物块在木板上滑动,求力F 1的大小;(2)若在木板上施加一个水平恒力F 2,经过2 s 物块恰好从木板上滑落,求力F 2的大小.答案精析1.AD [由题图乙知,F <20 N 时,A 、B 一起加速运动,对整体,由牛顿第二定律得:F =(m A +m B )a由题图乙可得F a =202kg =10 kg ,所以m A +m B =10 kg 当F >20 N 时,A 、B 间发生相对滑动,对A ,由牛顿第二定律得F -μm A g =m A a ,得 F =μm A g +m A a.图象的斜率k =20-122=4,得m A =4 kg ,m B =6 kg ,故A 正确,B 错误. 由F =μm A g +m A a 知,图象的纵截距为μm A g =12 N当F =40 N 时,木板B 的加速度为 a B =μm A g m B =126m/s 2=2 m/s 2,故C 错误.小滑块A与木板B间的最大静摩檫力为F f=μm A g=12 N,故D正确.]2.C [若物块与小车保持相对静止一起运动,设加速度为a,对系统受力分析,由牛顿第二定律可得:F =(M+m)a,隔离小物块受力分析,二者间的摩擦力F f为静摩擦力,且F f≤μmg,由牛顿第二定律可得:F f=ma,联立可得:a m=a M=a≤μg=2 m/s2.若物块与小车间发生了相对运动,二者间的摩擦力F f为滑动摩擦力,且a m<a M,隔离小物块受力分析,如图所示,由牛顿第二定律可得:F f=μmg=ma m,可得:a m=2 m/s2,选项C正确,选项A、B、D错误.]3.AD4.C [当F<μ1(M+m)g=2 N时,F f=0;铁块恰好未与木板发生相对滑动时,铁块的加速度a0=μ2g,F=μ1(M+m)g+(M+m)a0=10 N,故当2 N≤F<10 N时,木板、铁块保持相对静止向右做加速运动,F-μ1(M+m)g=(M+m)a,F f=ma,解得F f=F2-1(N);当F≥10 N时,铁块相对木板滑动,此时摩擦力F f=μ2mg=4 N,所以C正确.]5.C [设A的质量为m,以最大加速度运动时,A与B保持相对静止,由牛顿第二定律得:F f1=ma≤μ2mg,解得:a≤μ2g,即A的最大加速度:a1=μ2g同理,可知B的最大加速度:a2=μ1g由于μ1>μ2,则a1<a2≤μ1g<a可知要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则车的最大加速度等于a1.所以车的最大速度:v m=2μ2gs0故A、B、D错误,C正确.]6.BD7.(1)2.5 N (2)12 N解析(1)设两物体间的最大静摩擦力为F f,当F1作用于m时,对整体,由牛顿第二定律有:F1=(M+m)a对M,由牛顿第二定律有:F f=Ma小物块竖直方向上受力平衡,所受支持力F N=mg,由摩擦力公式有F f=μF N=μmg联立各式解得:F1=2.5 N(2)两物体发生相对滑动,设M、m的加速度分别为a1、a2对M,由牛顿第二定律得:F2-F f′=Ma1对m,由牛顿第二定律得:F f′=ma2F f′=μmg两物体在时间t内位移为x 1=12a 1t 2 x 2=12a 2t 2 m 刚滑下M 时有:x 1-x 2=12L 联立解得:F 2=12 N.高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
物理学科教学案
的木板静止在光滑的水平面上,一个质量为m=1kg的滑块(可以视为质点)
从木板左端滑上木板,二者之间的摩擦因数为µ=0.4,经过一段时间的相互
作用,木块恰好不从木板上滑落,求木板长度为多少?
:关注接触面有无摩擦力的情况
滑块最终没有滑离长木板,求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中,
,求铜块经过多长时间离开木板?
2.一质量M=1kg的木板在光滑的水平面上以4m/s的速度向左匀速运动,此时从左侧冲上一个质量m=1kg,速度为2m/s 的木块,最后相对静止,已知二者之间的动摩擦因数为µ=0.2求:二者相对滑行的时间?
3.图l中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图2 所示,图中F以mg为单位,重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止.
(1)求
(2
4
(1)
(2)从。
2024高考物理一轮复习专题练习及解析—传送带模型和“滑块—木板”模型1.如图所示,飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率运行,将行李箱无初速度地放在传送带底端,当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动.假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,传送带与水平面的夹角为θ,已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,下列说法正确的是()A.要实现这一目的前提是μ<tan θB.做匀速运动时,行李箱与传送带之间的摩擦力为零C.全过程传送带对行李箱的摩擦力方向沿传送带向上D.若使传送带速度足够大,可以无限缩短传送的时间2.(多选)图甲为一转动的传送带,以恒定的速率v顺时针转动.在传送带的右侧有一滑块以初速度v0从光滑水平面滑上传送带,运动一段时间后离开传送带,这一过程中滑块运动的v-t图像如图乙所示.由图像可知滑块()A.从右端离开传送带B.从左端离开传送带C.先受滑动摩擦力的作用,后受静摩擦力的作用D.变速运动过程中受滑动摩擦力的作用3.(多选)如图甲所示,光滑水平面上静置一个薄长木板,长木板上表面粗糙,其质量为M,t=0时刻,质量为m的物块以速度v水平滑上长木板,此后木板与物块运动的v-t图像如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.M=mB.M=2mC.木板的长度为8 mD.木板与物块间的动摩擦因数为0.14.(2023·甘肃省模拟)如图所示,水平匀速转动的传送带左右两端相距L=3.5 m,物块A(可看作质点)以水平速度v0=4 m/s滑上传送带左端,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,设A到达传送带右端时的瞬时速度为v,g取10 m/s2,下列说法不正确的是()A.若传送带速度等于2 m/s,物块不可能先做减速运动后做匀速运动B.若传送带速度等于3.5 m/s,v可能等于3 m/sC.若A到达传送带右端时的瞬时速度v等于3 m/s,传送带可能沿逆时针方向转动D.若A到达传送带右端时的瞬时速度v等于3 m/s,则传送带的速度不大于3 m/s5.(多选)(2023·福建福州市高三检测)如图所示,质量为M的长木板A以速度v0在光滑水平面上向左匀速运动,质量为m的小滑块B轻放在木板左端,经过一段时间恰好从木板的右端滑出,小滑块与木板间的动摩擦因数为μ,下列说法中正确的是()A.若只增大m,则小滑块不能滑离木板B.若只增大M,则小滑块在木板上运动的时间变短C.若只增大v0,则小滑块离开木板的速度变大D.若只减小μ,则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大6.(多选)如图甲所示,一滑块置于足够长的长木板左端,木板放置在水平地面上.已知滑块和木板的质量均为2 kg,现在滑块上施加一个F=0.5t (N)的变力作用,从t=0时刻开始计时,滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2C.图乙中t2=24 sD.木板的最大加速度为2 m/s27.(2023·山东泰安市模拟)如图所示,水平传送带AB间的距离为16 m,质量分别为2 kg、4 kg的物块P、Q通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在传送带的左端,且连接物块Q的细线水平,当传送带以8 m/s的速度逆时针转动时,Q恰好静止.重力加速度取g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当传送带以8 m/s 的速度顺时针转动时,下列说法正确的是()A.Q与传送带间的动摩擦因数为0.6B.Q从传送带左端滑到右端所用的时间为2.4 sC.Q从传送带左端滑到右端,相对传送带运动的距离为4.8 mD.Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力大小恒为20 N 8.(2023·河南信阳市模拟)如图甲所示,在顺时针匀速转动且倾角为θ=37°的传送带底端,一质量m=1 kg的小物块以某一初速度向上滑动,传送带足够长,物块的速度与时间(v-t)关系的部分图像如图乙所示,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,求:(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ;(2)物块沿传送带向上运动的最大位移;(3)物块向上运动到最高点的过程中相对传送带的路程.9.(2023·辽宁大连市检测)如图所示,一质量M=2 kg的长木板B静止在粗糙水平面上,其右端有一质量m=2 kg的小滑块A,对B施加一水平向右且大小为F=14 N的拉力;t=3 s后撤去拉力,撤去拉力时滑块仍然在木板上.已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.1,B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2,重力加速度取g =10 m/s2.(1)求有拉力时木板B和滑块A的加速度大小;(2)要使滑块A不从木板B左端掉落,求木板B的最小长度.1.C 2.AD 3.BC 4.D 5.AB6.ACD7.C [当传送带以v =8 m/s 的速度逆时针转动时,Q 恰好静止不动,对Q 受力分析知m P g =μm Q g ,解得μ=0.5,A 错误;当传送带以v =8 m/s 的速度顺时针转动,物块Q 先做初速度为零的匀加速直线运动,有m P g +μm Q g =(m P +m Q )a ,解得a =203 m/s 2,当物块Q 速度达到传送带速度,即8 m/s 后,做匀速直线运动,由v =at 1,解得匀加速的时间t 1=1.2 s ,匀加速的位移为x =v 22a =4.8 m ,则匀速运动的时间为t 2=L -x v =1.4 s ,Q 从传送带左端滑到右端所用的时间为t 总=t 1+t 2=2.6 s ,B 错误;加速阶段的位移之差为Δx =v t 1-x =4.8 m ,即Q 从传送带左端到右端相对传送带运动的距离为4.8 m ,C 正确;当Q 加速时,对P 分析有m P g -F T =m P a ,解得F T =203N ,之后做匀速直线运动,有F T ′=20 N ,D 错误.] 8.(1)0.5 (2)6.4 m (3)4.8 m解析 (1)由题图乙可知,物块的初速度v 0=8 m/s ,物块的速度减速到与传送带的速度相同时,加速度发生变化,所以传送带转动时的速度v =4 m/s ,从t =0到t=0.4 s 时间内,物块加速度大小为a 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪Δv Δt =8-40.4 m/s 2=10 m/s 2,方向沿斜面向下;物块受到重力、支持力和沿斜面向下的摩擦力的作用,沿斜面方向由牛顿第二定律有mg sin θ+μmg cos θ=ma 1,解得μ=0.5.(2)设在t =0.4 s 后,物块做减速运动的加速度大小为a 2,物块受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用,由牛顿第二定律可得mg sin θ-μmg cos θ=ma 2,解得a 2=2 m/s 2,物块从t =0.4 s 开始,经过t 1时间速度减为零,则t 1=42 s =2 s ,从t =0到t =0.4 s ,物块位移为x 1=v 0Δt -12a 1(Δt )2=2.4 m ,从t =0.4 s 到t =2.4 s ,物块减速到零的位移为x 2=v 2t 1=42×2 m =4 m ,物块沿传送带向上运动过程中的位移为x =x 1+x 2=6.4 m.(3)从t =0到t =0.4 s ,传送带位移为x 3=v Δt =1.6 m ,物块相对传送带向上运动Δx 1=x 1-x 3=0.8 m ,从t =0.4 s 到t =2.4 s ,传送带位移x 4=v t 1=8 m ,物块相对传送带向下运动Δx 2=x 4-x 2=4 m ,故物块向上运动到最高点的过程中,物块相对传送带的路程Δx =Δx 1+Δx 2=4.8 m.9.(1)2 m/s 2 1 m/s 2 (2)5.25 m解析 (1)对滑块A 根据牛顿第二定律可得μ1mg =ma 1,故A 的加速度大小为a 1=1 m/s 2,方向向右;对木板B 根据牛顿第二定律可得F -μ1mg -μ2(m +M )g =Ma 2,解得木板B 加速度大小为a 2=2 m/s 2.(2)撤去外力瞬间,A 的位移大小为x 1=12a 1t 2=4.5 m ,B 的位移大小为x 2=12a 2t 2=9 m ,撤去外力时,滑块A 和木板B 的速度分别为v 1=a 1t =3 m/s ,v 2=a 2t =6 m/s ,撤去外力后,滑块A 的受力没变,故滑块A 仍然做加速运动,加速度不变,木板B 做减速运动,其加速度大小变为a 2′=μ1mg +μ2(m +M )g M=5 m/s 2,设再经过时间t ′两者达到共速,则有v 1+a 1t ′=v 2-a 2′t ′撤去外力后,A 的位移大小为x 1′=v 1t ′+12a 1t ′2B 的位移大小为x 2′=v 2t ′-12a 2′t ′2故木板B 的长度至少为L =x 2-x 1+x 2′-x 1′代入数据解得L =5.25 m.。
一、板块模型1.模型特点:滑块放置于木板上,木板放置于水平桌面或地面上。
2.以地面为参考系的位移关系: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(或Δx=x2-x1=L);滑块和木板反向运动时,位移之和Δx=x2+x1=L。
3.分析滑块—木板模型时要抓住一个转折和两个关联4.解决滑块—木板模型中速度临界问题的思维模板5.解决滑块—木板模型中计算问题常用工具——两图四明确。
〔1〕画运动过程示意图〔2〕画速度-时间图像明确图像与坐标轴围成的面积对应运动过程示意图中的哪段位移,明确图像拐点对应运动过程示意图中哪个位置和时刻及瞬时速度。
如果已给出了v-t 图像,要能够从图像中获取关键的数据。
二、精选例题例1.(·高考)如下图,质量相等的物块A 和B 叠放在水平地面上,左边缘对齐。
A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ。
先敲击A ,A 立即获得水平向右的初速度,在B 上滑动距离L 后停下。
接着敲击B ,B 立即获得水平向右的初速度,A 、B 都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。
求:(1)A 被敲击后获得的初速度大小v A ;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B 运动加速度的大小a B 、a B ′; (3)B 被敲击后获得的初速度大小v B 。
答案 (1)2μgL (2)3μg μg (3)22μgL 解析 A 、B 的运动过程如下图:(1)设A 、B 的质量均为m ,先敲击A 时,由牛顿第二定律可知,A 的加速度大小a A =μmgm =μg在B 上滑动时有2a A L =v 2A 解得:v A =2μgL 。
(2)对齐前,B 所受A 的摩擦力大小f A =μmg ,方向向左,合外力大小F =f A +f 地=3μmg 由牛顿第二定律F =ma B ,得a B =3μg对齐后,A 、B 整体所受合外力大小F ′=f 地=2μmg 由牛顿第二定律F ′=2ma B ′,得a B ′=μg 。
一.必备知识精讲模型图示模型特点(1)假设滑块未从木板上滑下,当两者速度相等时木块或木板的速度最大,两者的相对位移取得极值(完全非弹性碰撞拓展模型)(2)系统的动量守恒,但机械能不守恒,摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统减少的机械能(3)根据能量守恒,系统损失的动能ΔE k=Mm+ME k0,可以看出,滑块的质量越小,木板的质量越大,动能损失越多(4)该类问题既可以从动量、能量角度求解,相当于非弹性碰撞拓展模型,也可以从力和运动的角度借助图示求解二.典型例题精讲:题型一:图像题例1:. 如下图,足够长的木板Q放在光滑水平面上,在其左端有一可视为质点的物块P,P、Q间接触面粗糙。
现给P向右的速率v P,给Q向左的速率v Q,取向右为速度的正方向,不计空气阻力,那么运动过程中P、Q的速度随时间变化的图像可能正确的选项是()答案ABC解析开始时,木板和物块均在摩擦力作用下做匀减速运动,两者最终到达共同速度,以向右为正方向,P、Q组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律得m P v P-m Q v Q=(m P+m Q)v;假设m P v P=m Q v Q,那么v=0,图像如图A所示;假设m P v P>m Q v Q,那么v>0,图像如图B所示;假设m P v P<m Q v Q,那么v<0,图像如图C所示。
故A、B、C正确,D错误。
题型二:计算题例2:如下图,在光滑水平面上有B 、C 两个木板,B 的上外表光滑,C 的上外表粗糙,B 上有一个可视为质点的物块A ,A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m .A 、B 以相同的初速度v 向右运动,C 以速度v 向左运动.B 、C 的上外表等高,二者发生完全非弹性碰撞但并不粘连,碰撞时间很短.A 滑上C 后恰好能到达C 的中间位置,C 的长度为L ,不计空气阻力.求:(1)木板C 的最终速度大小;(2)木板C 与物块A 之间的摩擦力F f 大小;(3)物块A 滑上木板C 之后,在木板C 上做减速运动的时间t .答案 (1)56v (2)m v 23L (3)3L 2v解析 (1)设水平向右为正方向,B 、C 碰撞过程中动量守恒:2m v -m v =(2m +m )v 1解得v 1=v 3A 滑到C 上,A 、C 动量守恒:3m v +m v 1=(3m +m )v 2解得v 2=56v ; (2)根据能量关系可知,在A 、C 相互作用过程中,木板C 与物块A 之间因摩擦产生的热量为Q =12(3m )v 2+12m v 12-12(3m +m )v 22 Q =F f · L 2联立解得F f =m v 23L; (3)在A 、C 相互作用过程中,以C 为研究对象,由动量定理得F f t =m v 2-m v 1解得t =3L 2v. 三.举一反三,稳固练习1.如下图,甲图表示光滑平台上,物体A 以初速度v 0滑到上外表粗糙的水平小车B 上,车与水平面间的动摩擦因数不计,乙图为物体A 与小车B 的v -t 图象,由此可知 ( )A .小车上外表长度B .物体A 与小车B 的质量之比C .物体A 与小车B 上外表间的动摩擦因数D .小车B 获得的动能答案:BC[解析] 由图象可知,A 、B 最终以共同速度v 1匀速运动,不能确定小车上外表长度,故A 错误;由动量守恒定律得m A v 0=(m A +m B )v 1,故可以确定物体A 与小车B 的质量之比,故B正确;由图象可知A 相对小车B 的位移Δx =12v 0t 1,根据动能定理得-μm A g Δx =12(m A +m B )v 21-12m A v 20,根据B 项中求得的质量关系,可以解出动摩擦因数,故C 正确;由于小车B 的质量无法求出,故不能确定小车B 获得的动能,故D 错误。
高三一轮复习滑块木板
模型
文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-
物理学科教学案
本单元第 5 课时授课日期: 10.10
本学期第 20 课
时
审核人:宋平
课题:滑块、木板模型主备人:宫
慧
学习目标: 1.建立模型
2.会对滑块、木板进行受力分析、运动分析
3.会分析滑块、木板间的位移,速度关系
教学过程及内容
考点一滑块、木板模型
知识点分析:
1.模型特点
涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动。
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.解题思路
例1.一质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,一个质量为m=1kg的
=5m/s从木板左端滑上木板,二者滑块(可以视为质点)以某一初速度V
之间的摩擦因数为μ=0.4,经过一段时间的相互作用,木
块恰好不从木板上滑落,求木板长度为多少
解题模式:
1:关注接触面有无摩擦力的情况
2:对滑块、木板分别进行受力分析并求加速度
3:对滑块、木板分别进行运动分析
4:求滑块与木板速度相同时所用的时间、各自的位移
5:分析滑块与木板位移与木板长度的关系
跟踪练习1.如图所示,质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上,长木板
=0.1.现有一质量m=0.2kg的滑
与水平面间的动摩擦因数μ
2
块以v
=1.2m/s的速度滑上长板的左端,小滑块与长木板间的动摩擦因数
=0.4.滑块最终没有滑离长木板,求滑块在开始滑上长木板到最后静止
μ
1
下来的过程中,滑块滑行的距离是多少?(以地面为参考系,g=10m/s2)?
例2.一质量为M=4kg,长为L=2m的木板静止在光滑的水平面上,一个质量为m=1kg的滑块(可以视为质点)静止在木板的右端,二者之间的动摩擦因数为μ=0.4,现用一外力F=24N作用在木板上,求经过多长时间滑块离开木板
跟踪训练2.一质量为M=4kg,长为l=2m的木板静止在光滑的水平面上,一个质量为m=1kg的滑块(可以视为质点)静止在木板的右端,二者之间的
动摩擦因数为μ=0.4,现用一外力F=6N作用在滑块上,求经过多长时
间,滑块离开木板
重要提示:
编号:姓名:总分:
需要商
讨解决
的疑惑
点
限时训练20滑块模型时间50分钟分值100分
1、有一个质量M=4.0kg,长L=3.0m的木板,水平外力F=8.0N向右拉木
=2.0m/S的速度在地面上匀速板,木板以V
运动。
某时刻将质量m=1.0kg的铜块轻轻地放在长木板的最右端,如图1-40所示。
不计铜块与木板间的摩擦,铜块可视为质点,g取10m/S2,求铜块经过多长时间离开木板
2.一质量M=1kg的木板在光滑的水平面上以4m/s的速度向左匀速运动,此时从左侧冲上一个质量m=1kg,速度为2m/s的木块,最后相对静止,已知二者之间的动摩擦因数为μ=0.2求:二者相对滑行的时间
3.图l中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图2 所示,图中F以mg为单位,重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止.
(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;
(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v-t图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的
距离。
4.一长木板在水平地
面上运动,在t=0时
刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运
动的速度-时间图像如图3-3-17所示。
已知物块与木板的
质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。
物块
与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在
木板上。
取重力加速度的大小g=10 m/s2,求:
(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。