第6讲 滑块木板模型.docVIP

第6讲 高考备考重点题型—滑块木板模型 滑块木板模型是高考题构建中一个重要插件，也是一个高频的考察模型。简单的道具为牛顿运动定律、功能关系的应用提供了广阔的舞台。在备考中理应收到师生的重视。 【模型分析】 1、相互作用：滑块之间的摩擦力分析 2、相对运动：具有相同的速度时相对静止。两相互作用的物体在速度相同，但加速度不相同时，两者之间同样有位置的变化，发生相对运动。 3、通常所说物体运动的位移、速度、都是对地而言。在相对运动的过程中相互作用的物体之间位移、速度、时间一定存在关联。它就是我们解决力和运动突破口。画出运动草图非常关键。 4、求时间通常会用到牛顿第二定律加运动学公式。 5、求位移和速度通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动能定理。 例1：如图所示，质量为M 100kg的平板车放在光滑水平面上，车高为h 1.25m，一个质量为m 50kg的可视为质点的物体放在车上，距左端b 1m，物体与平板车上表面间的动摩擦因数为μ 0.2，取g 10m/s2。今对平板车施加水平向右的恒力F，当车运动的位移为s 2m时，物体恰从车的左端滑离平板车，求物体着地时距平板车左端多远？ 答案：S＇ 1.625m 例2：如图所示，质量为M 1000kg的汽车载着质量为m 500kg的木箱以速度v 10m/s运动，木箱与汽车上表面间的动摩擦因数为μ 0.5，木箱与汽车前端挡板相距L 1m，若汽车遇到障碍物制动而静止时，木箱恰好没碰到汽车前端挡板，求： （1）汽车制动时所受路面的阻力大小； （2）汽车制动后运动的时间。 答案：（1）2722N （2）9s 尝试练习 1、如图所示，在光滑水平面上有一小车A，其质量为kg，小车上放一个物体B，其质量为kg，如图（1）所示。给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动。如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图（2）所示，要使A、B不相对滑动，求F′的最大值Fm 答案：Fm 6.0N 2．如图所示，质量M 8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F 8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m 2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ 0.2，小车足够长 取g l0 m/s2 。求： （1）小物块放后，小物块及小车的加速度大小各为多大？ （2）经多长时间两者达到相同的速度？ （3）从小物块放上小车开始，经过t 1.5 s小物块通过的位移 大小为多少？ 答案：（1）a1 2m/s2 ,a1 2m/s2 2 t1 1s 3 S 2.1m 3.如图所示，一块质量为M，长为L的均质板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m的小物体（可视为质点），小物体与桌面的动摩擦因数为μ，小物体上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌边的定滑轮．某人以恒定的速率v向下拉绳，物体最多只能到达板的中点，而板的右端尚未到达桌边定滑轮处．试求： （1）物体刚达板中点时板的位移． （2）若板与桌面之间有摩擦，为使物体能达到板的右端，板与桌面之间的动摩擦因数μ＇的范围是多少？ 答案：（1）L/2 （2）μ＇≥mμ/ m+M +MV2/2 M+m gL 4.如图所示，半径R 0.8m的光滑1/4圆弧轨道固定在光滑水平面上，轨道上方的A点有一个可视为质点的质量m 1kg的小物块。小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但未反弹，在该瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度即刻减为零，而沿切线方向的分速度不变，此后小物块将沿着圆弧轨道滑下。已知A点与轨道的圆心O的连线长也为R，且AO连线与水平方向的夹角为30°，C点为圆弧轨道的末端，紧靠C点有一质量M 3kg的长木板，木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数μ 0.3，g取10m/s2。求： （1）小物块刚到达B点时的速度VB？ （2）小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道压力FC的大小？ （3）木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板？ 答案：（1）4m/s 2 35N 3 L 2.5m 补差小组专用资料 ： （2）滑块木板模型 补差专用资料 ： （1）滑块木板模型 - 2 - - 1 - M m