第3章第4节 滑块——木板模型与传送带模型[重难突破课]课件-2021高考物理【导学教程】一轮总复习（人教通用版）(共48张PPT)

第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 第四节　滑块——木板模型与传送带模型 [重难突破课] 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 1.模型特点：涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动。 2.摩擦力方向的特点 (1)若两个物体同向运动，且两个物体“一快一慢”，则“快”的物体受到的另一个物体对它的摩擦力为阻力，“慢”的物体受到的另一个物体对它的摩擦力为动力。 考点一　“滑块——木板”模型 课堂互动·考点突破 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 (2)若两个物体反向运动，则每个物体受到的另一个物体对它的摩擦力均为阻力。 3.运动特点 (1)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，位移大小之差等于板长；反向运动时，位移大小之和等于板长。 设板长为L，滑块位移大小为x1，滑板位移大小为x2 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 解析　(1)滑板由A滑到B过程中一直加速时，所用时间最短，设滑板加速度为a2， μm1g＝m2a2， a2＝10 m/s2，s＝， 解得t＝1 s。 (2)滑板与滑块刚好要相对滑动时，水平恒力最小，设为F1，此时可认为二者加速度相等， F1－μm1g＝m1a2， 解得F1＝30 N， 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 [例1]　(2019·湖北重点中学四校联考)如图3－4－3所示，质量为M的长木板A在光滑水平面上，以大小为v0的速度向左运动，一质量为m的小木块B(可视为质点)，以大小也为v0的速度水平向右冲上木板左端，B、A间的动摩擦因数为μ，最后B未滑离A。已知M＝2m，重力加速度为g。求： 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 (1)A、B达到共同速度的时间和共同速度的大小； (2)木板A的最短长度L。 图3－4－3 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 当滑板运动到B，滑块刚好脱离时，水平恒力最大，设为F2，设滑块加速度为a1， F2－μm1g＝m1a1， －＝L， 解得F2＝34 N， 则水平恒力大小范围是30 N≤F≤34 N。 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 [斜面上的“滑块——木板”问题] 2.如图3－4－5所示，倾角α＝30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L＝1.8 m、质量M＝3 kg的薄木板，木板的最上端叠放一质量m＝1 kg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ＝。对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。 (2)因F＝37.5 N＞30 N，所以物块能够滑离木板，隔离木板，由牛顿第二定律得F－μmgcos α－Mgsin α＝Ma1 隔离物块，由牛顿第二定律得 μmgcos α－mgsin α＝ma2 设物块滑离木板所用时间为t 木板的位移x1＝a1t2 物块的位移x2＝a2t2 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 ◆规律总结 求解“滑块——滑板”类问题的方法技巧 1.弄清各物体初态对地的运动和相对运动(或相对运动趋势)，根据相对运动(或相对运动趋势)情况，确定物体间的摩擦力方向。 2.正确地对各物体进行受力分析，并根据牛顿第二定律确定各物体的加速度，结合加速度和速度的方向关系确定物体的运动情况。 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 3.速度相等是这类问题的临界点，此时往往意味着物体间的相对位移最大，物体的受力和运动情况可能发生突变。 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 [水平面上的“滑块——木板”问题] 1.(2019·湖北襄阳四中、荆州中学、龙泉中学联考)有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图3－4－4所示，滑板长L＝1 m，起点A到终点线B的距离s＝5 m。开始滑板静止，右端与A平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力F使滑板前进。滑板右端到达B处冲线，游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ＝0.5，地面视为光滑，滑块质量m1＝2 kg，滑板质量m2＝1 kg，重力加速度g取10 m/s2，求： ［题组突破］ 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 (1)滑板由A滑到B的最短时间； (2)为使滑板能以最短时间到达B，水平恒力F的取值范围。 图3－4－4 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理 菜 单 [解析]　(1)行李所受滑动摩擦力大小Ff＝μmg＝0.1×4×10 N＝4 N， 加速度大小a＝μg＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2。 (