2015高考物理滑块木板模型问题专题分析.doc

••• A、B 一起加速运动时，拉力 F的最大值为: 变式2、在变式1的基础上再改为: B与水平面间的动摩擦因数为 「（认为最大静摩擦力 等于滑动摩擦力），使 A、B以同一加速度运动，求拉力 F的最大值。  设A、B 一起加速运动时，拉力 F的最大值为Fm,则: 1 5 .严^心険？？解得：？ 5 f =-^g 例4.如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力 F , F=8N，当小车速度达到 1. 5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量 m=2kg的物 体，物体与小车间的动摩擦因数 卩=0 . 2,小车足够长，求物体从 放在小车上开始经 t=1. 5s通过的位移大小。（g取10m/s2） 2 ? 解答：物体放上后先加速： ai= g=2m/s —陀 nw-j 2 他= =U s 此时小车的加速度为： 当小车与物体达到共同速度时: v 共=aiti=vo+a2ti??????? 解得：ti=is, v共=2m/s 眄= （t. id. ? 以后物体与小车相对静止： •■二 （•••二-,物体不会落后于小车） I I 1 ~ 2 — 2 ? 物体在 t=i.5s 内通过的位移为： s=-aiti+v共（t— ti） + - a3 （t— ti） =2.im 练习4、如图，质量M=ikg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 iL- -,在木板的左端放置一个质量 m=ikg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动 摩擦因数^ 「’，取 g=i0m/s2，试求: （i ）若木板长 L=im，在铁块上加一个水平向右的恒力 F=8N，经过多长时间铁块运动到 木板的右端? （2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力 F，通过分析和计算后,（解答略）答案如下：（1） t=1s  小结：上几例我们可以看到，无论物体的运动情景如何复杂，这类问题的解答有一个基本 技巧和方法。在物体运动的每一个过程中，若两个物体的初速度不同，则两物体必然相对 滑动；若两个物体的初速度相同（包括初速为0）,则要先判定两个物体是否发生相对滑动， 其方法是求出不受外力 F作用的那个物体的最大临界加速度并用假设法求出在外力 F作用 下整体的加速度，比较二者的大小即可得出结论。 练习： 1.如图（a）所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车 ，质量为M,一质量为 m的铁块 以水平初速度 vo滑到小车上，两物体开始运动，它们的速度随时间变化的图象如图（ （to是滑块在车上运动的时间） ，则可以断定 （ ） A. 铁块与小车最终滑离 B. 铁块与小车的质量之比 m:M=1 : 1 C.铁块与小车表面的动摩擦因数 卩=竺 3gt°   （1） 运动过程中 A、B的加速度分别是多大？ （2） 在此过程中木板运动的位移为多大？（小物块可看作质点） （g取10m/s2） 4. （2013淮阴中学卷）如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为 Mi和M2的 木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止， 今在两物体上各作用一水平恒力 Fi、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为 V2,物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是 5 .如图所示，长2m，质量为ikg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也为 ikg （可视 为质点），与木板之间的动摩擦因数为 0.2。要使木块在木板上从左端 P 滑向右端而不至滑落，则木块初速度的最大值为（ D ）  6.如图所示，小木块质量 m = ikg,长木桉质量 M = i0kg，木板与地面以及木块间的动摩 擦因数均为［1 = 0.5 .当木板从静止开始受水平向右的恒力 =4 m/s向左滑上木板的右端. 则为使木块不滑离木板, 度I至少要多长？ 7.如图，质量M=i.0kg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量 m=i.0kg 的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数 =0.20.现用水平横力F=6.0N 1 m F M — ///////// 向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对滑动，经过 t=i.0s撤去力F.小滑块在运动过程中始终没有从长木板上 掉下.求: （1） 撤去力F时小滑块和长木板的速度个是多大； （2） 运动中小滑块距长木板右端的最大距离是多大？解：（1）.对滑和木板分别利用牛顿第二定律和运动学公式 2 ai =・g =2m/s v1 =a1t1 =2m/s F _ ■ mg 2 a2 4m/ s V2 =a2ti =4m/s M （2）.最大位移就是在滑块和木板相对静止时 1s后.没有拉力.只有相互间的摩擦力 滑块加速度大小均为 a =2m/s