专题滑块木板问题.pptx

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专题:滑块-木板模型问题探究
2014高三一轮复****br/>2020年10月28日星期三5时57分31秒
专题:滑块-木板模型的问题探究
高三物理备课组
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学****目标
1、掌握板块问题的主要题型及特点。
2、强化受力分析,运动过程分析;抓住运动状态转化时的临界条件;
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考情分析
1.“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。
、受力分析困难,运动过程复杂,往往会使考生“手忙脚乱”,“顾此失彼”导致丢分。是学生比较容易感到“头疼”的一类试题。因此探究并掌握此类试题的分析技巧和解题方法是十分必要的。
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自学指导
阅读学****以下相关内容,用时5-10分钟领悟下面的解题思路,并完成清学稿引例部分:
:
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.

解此类题的基本思路:
(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的位移关系或速度关系,.
(3)审题画运动过程的草图建立正确的物理情景帮助自己理解过程
审题答题要领
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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μ,为了使得m能从M上滑落下来,求下列情况下力F的大小范围。
F
M
m
m
F
M
核心疑难探究
解析(1)m与M刚要发生相对滑动的临界条件:①要滑动:m与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力;②未滑动:此时m与M加速度仍相同。受力分析如图,先隔离m,由牛顿第二定律可得:a=μmg/m=μg
再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a
解得:F0=μ(M+m)g
所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)g
M
fm
F
m
fm
M
fm
F
m
fm
(2)受力分析如图,先隔离M,由牛顿第二定律可得:a=μmg/M
再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a
解得:F0=μ(M+m)mg/M
所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)mg/M
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【例1】质量m=1kg的滑块放在质量为M=2kg的长木板左端,木板放在光滑的水平面上,,木板长L=75cm,开始时两者都处于静止状态,如图所示,试求: (1)用水平力F0拉小滑块,使小滑块与木板以相同的速度一起滑动,力F0的最大值应为多少? (2)用水平恒力F拉小滑块向木板的右端运动,在t=,力F应为多大? (3)按第(2)问的力F的作用,在小滑块刚刚从长木板右端滑出时,系统因相互摩擦散发出多少热量?(设m与M之间的最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等)。(取g=10m/s2).
核心疑难探究
(2)将滑块从木板上拉出时,木板受滑动摩擦力f=μmg,此时木板的加速度a2为a2=f/M=μmg/M=,有(m与M均为匀加速直线运动)木板位移 x2=½a2t2 ① 滑块位移x1=½a1t2 ② 位移关系 x1-x2=L ③ 将①、②、③式联立,解出a1= 对滑块,由牛顿第二定律得:F-μmg=ma1 所以 F=μmg+ma1=
x2
x1
L
F
f
f
解析:(1)对木板M,水平方向受静摩擦力f向右,当f=fm=μmg时,M有最大加速度,此时对应的F0即为使m与M一起以共同速度滑动的最大值。 对M,最大加速度aM,由牛顿第二定律得:aM=fm/M=μmg/M=1m/s2
要使滑块与木板共同运动,m的最大加速度am=aM,
对滑块有F0-μmg=mam 所以 F0=μmg+mam=
(3)将滑块从木板上拉出的过程中,系统产生的热量为:
【例2】如图所示,木板静止于水平桌面
上,
木块的质量m=1kg,长L=,上表面光滑,
下表面与地面之间的动摩擦因数µ=
恒力F=20N向右拉木板,g取10m/s2,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
µ1=,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
30N,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
①m不受摩擦力作用,M运动时,m相对地面静止
②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
③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
④位移关系:x木板—x木块=L
图
核心疑难探究
规范审题
图
【例2】如图所示,木板静止于水平桌面
上,
木块的质量m=1kg,长L=,上表面光滑,
下表面与地面之间的动摩擦因数µ=
平恒力F=20N向右拉木板,g取10m/s2,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
µ1=,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
30N,则木块滑离木板需要多长时间?
核心疑难探究