专题05 滑块木板模型（解析版）.docxVIP

2026版高考物理培优模型

专题05滑块木板模型

目录

TOC\o1-3\h\u【模型归纳】 1

模型一光滑面上外力拉板 1

模型二光滑面上外力拉块 1

模型三粗糙面上外力拉板 1

模型四粗糙面上外力拉块 2

模型五粗糙面上刹车减速 2

【常见问题分析】 2

问题1．板块模型中的运动学单过程问题 2

问题2．板块模型中的运动学多过程问题1——至少作用时间问题 3

问题3．板块模型中的运动学多过程问题2——抽桌布问题 3

问题4．板块模型中的运动学粗糙水平面减速问题 4

【模型例析】 5

【模型演练】 18

【模型归纳】

模型一光滑面上外力拉板

加速度

分离

不分离

m

m2

m1

μ

F

f

光滑

a

f

m1最大加速度a1max=μg

m2加速度a2=(F-μm1g)/m2

条件：a2a1max

即Fμg(m1+m2)

条件：a2≤a1max即F≤μg(m1+m2)

整体加速度a=F/(m1+m2)

内力f=m1F/(m1+m2)

模型二光滑面上外力拉块

加速度

分离

不分离

m

m2

m1

μ

F

f

光滑

a

f

m2最大加速度a2max=μm1g/m2

m1加速度a1=(F-μm1g)/m1

条件：a1a2max

即Fμm1g(1+m1/m2)

条件：a2≤a1max

即F≤μm1g(1+m1/m2)

整体加速度a=F/(m1+m2)

内力f=m2F/(m1+m2)

模型三粗糙面上外力拉板

不分离（都静止）

不分离（一起加速）

分离

m

m2

m1

μ1

F

f1

a

f1

μ2

f2

条件：

F≤μ2(m1+m2)g

条件：a2≤a1max

即μ2(m1+m2)gF≤(μ1+μ2)g(m1+m2)

整体加速度a=[F-μ2(m1+m2)g)]/(m1+m2)

内力f=m1a

条件：a2a1max=μ1g

即F(μ1+μ2)g(m1+m2)

外力区间范围

F

F

(μ1+μ2)g(m1+m2)

μ2(m1+m2)g

分离

一起加速

都静止

模型四粗糙面上外力拉块

μ1m1gμ2(m1+m2)g

一起静止

一起加速

分离

m

m2

m1

μ1

F

f1

a

f1

μ2

f2

条件：

F≤μ2(m1+m2)g

条件：

μ2(m1+m2)gF≤(μ1-μ2)m1g(1+m1/m2)

整体加速度

a=[F-μ2(m1+m2)g)]/(m1+m2)

内力f1=μ2(m1+m2)g+m2a

条件：

a1a2max=[μ1m1g-μ2(m1+m2)g]/m2

即F(μ1-μ2)m1g(1+m1/m2)

外力区间范围

F

F

(μ1-μ2)m1g(1+m1/m2)

μ2(m1+m2)g

分离

一起加速

一起静止

模型五粗糙面上刹车减速

一起减速

减速分离

m

m2

m1

μ1

f1

v

f1

μ2

f2

a

m1最大刹车加速度：a1max=μ1g

整体刹车加速度a=μ2g

条件：a≤a1max即μ2≤μ1

条件：aa1max即μ2μ1

m1刹车加速度：a1=μ1g

m2刹车加速度：a2=μ2(m1+m2)g-μ1m1g)]/m2

加速度关系：a1a2

【常见问题分析】

问题1．板块模型中的运动学单过程问题

恒力拉板

恒力拉块

m

m1

F

m2

L

m

m1

F

m2

L

x

x1

F

F

x2

x相对

m1

m2

v1

v2

x

x1

F

F

x2

x相对

m1

m2

v1

v2

t

t0

t/s

0

v2

v/ms-1

a1

a2

v1

x相对

t

t0

t/s

0

v1

v/ms-1

a2

a1

v2

x相对

分离，位移关系：x相对=?a2t02－?a1t02=L

分离，位移关系：x相对=?a1t02－?a2t02=L

问题2．板块模型中的运动学多过程问题1——至少作用时间问题

问题：板块分离，F至少作用时间？

m

m1

F

m2

L

过程①：板块均加速

过程：②板加速、块减速

x

x1

F

F

x2

x相对

m1

m2

v1

v2

x

x1

F

x2

x2相对

m1

m2

v1

v2

t

t1

t/s

0

v1

v/ms-1

a2

a1

v2

x1相对

t

t1

t/s

0

v1

v/ms-1

a2

a1

v2

x1相对

x2相对

a1

t2

位移关系：x1相对+x2相对=L即Δv·(t1+t2)/2=L；利用相对运动Δv=(a2－a1)t1、Δv=(a2+a1)t2

问题3．板块模型中的运动学多过程问题2——抽桌布问题

抽桌布问题

简化模型

A

A

B

a

m

m1

F

m2

L1

L2

过程①：分离

过程：②匀减速

x

x1

F

F

x2

L1

m1

m2

v1

v2

x

x1

F