模型12 “滑块-滑板”模型-2022年高考物理二轮复习经典模型透析

模型12 “滑块-滑板”模型 1.模型特点 上、下叠放的两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。 2.解题指导 （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位移关系或速度关系，建立方程。 （3）通常所说物体运动的位移、速度、加速度都是对地而言的。在相对运动的过程中相互作用的物体之间位移、速度、加速度、时间一定存在关联。它就是解决问题的突破口。 （4）求时间通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动量定理：应用动量定理时特别要注意条件和方向，最好是对单个物体应用动量定理求解。 （5）求位移通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动能定理，应用动能定理时研究对象为单个物体或可以看成单个物体的整体。另外求相对位移时，通常会用到系统能量守恒定律。 （6）求速度通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动能定理或动量守恒定律：应用动量守恒定律时要特别注意系统的条件和方向。 3.两种位移关系 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，二者位移之差等于滑板长度；反向运动时，二者位移之和等于滑板长。 4.分析“滑块—滑板模型”问题时应掌握的技巧 （1）分析题中滑块、滑板的受力情况，求出各自的加速度； （2）画好运动草图，找出位移、速度、时间等物理量间的关系； （3）明确每一过程的末速度是下一过程的初速度。 5.注意 （1）不清楚滑块、滑板的受力情况，求不出各自的加速度； （2）不清楚物体间发生相对滑动的条件。 说明：两者发生相对滑动的条件：（1）摩擦力为滑动摩擦力（动力学条件）；（2）二者速度或加速度不相等（运动学条件）。 SHAPE \* MERGEFORMAT 1．如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA＝2.0kg，小车上放一个物体B，其质量为mB＝1.0kg。如图甲所示，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′，如图乙所示，要使A、B不相对滑动，则F′的最大值Fm′为（　　） A．3.0N B．4.0N C．5.0N D．6.0N 2．如图1所示，足够长的木板 静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间 变化的水平拉力 作用时，用传感器测出滑块A的加速度 ，得到如图2所示的 图像，已知 取 ，则（　　） A．滑块A的质量为1kg B．木板B的质量为6kg C．当 时，木板B的加速度为 D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4 3．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2由题给数据可以得出（　　） A．木板的质量为1.5kg B．2s~4s内，力F的大小为0.4N C．0~2s内，力F的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 4．如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t=0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的 图像如图乙所示，重力加速度 ，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．木板的长度为 D．木板与物块间的动摩擦因数为0.1 5．如图甲所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图象如图乙所示，已知物块与长木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　） A．t=9s时长木板P停下来 B．长木板P的长度至少是16.5m C．长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.05 D．滑块Q在长木板P上滑行的相对路程为3m 6．如图甲所示，长木板静止在光滑的水平面上，小铅块以一定水平速度滑上木板的左端，恰能滑至木板右端与木板相对静止。如图乙所示，将木板分成1和2两部分，其质量分别为m1、m2，紧挨着放在此平面上，再让小铅块以相同的初速度滑上木板1的左端。小铅块运动中所受的摩擦力始终不变。下列判断正确的是（　　） A．当m1>m2时，小铅块能从木板2的最右端滑出 B．当m1<m2时，小铅块仍能滑到木板2的最右端且速度为零 C．当m1=m2时，小铅块仍能滑到木板2的最右端且刚好相对静止 D．无论m1与m2之间是何种关系，小铅块都能滑到木板2上但不能到达最右端 7．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水