专题19滑块木板模型-2023年高考物理二轮复习二十五专题精练

2023高考二轮复习二十五专题 专题十九、滑块木板模型 第一部分 织网点睛，纲举目张 模型一　水平面上的板块模型 水平面上的板块模型是指滑块和滑板都在水平面上运动的情形，滑块和滑板之间存在摩擦力，发生相对运动，常伴有临界问题和多过程问题，对学生的综合能力要求较高。 模型二　斜面上的板块模型 斜面上的板块模型是指滑板和滑块一起在斜面上运动的情形，此类问题的处理方法与水平面上的板块模型类似，只是要考虑滑块和滑板的重力在沿斜面方向上的分力对运动的影响。 模型三　板块模型与动量、能量的综合问题 板块模型中因滑块与滑板间的滑动摩擦力做功，产生摩擦热，所以常涉及能量问题。若滑板在光滑水平面上，无水平外力作用时，滑板和滑块组成的系统满足动量守恒，如涉及时间，可应用动量定理，所以该模型常涉及动量问题。 板块问题常涉及多个物体、多个运动过程，板块间存在相对运动。解决板块问题要分析不同阶段的受力情况和运动情况，然后逐个建立动量守恒和能量守恒的方程。同时注意一些关键字眼，如木板足够长，说明物块最终与木板同速，其相对滑动距离对应木板至少长度。　　 第二部分 实战训练，高考真题演练 1. （2021高考全国乙卷） 水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力作用在物块上，随时间的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻的大小。木板的加速度随时间的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为。则（ ） 图（a） 图（b） 图（c） A. B. C. D. 在时间段物块与木板加速度相等 2.（2017全国III卷·25）如图，两个滑块A和B的质量分别为和，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为；木板的质量为，与地面间的动摩擦因数为。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求 （1）B与木板相对静止时，木板的速度； （2）A、B开始运动时，两者之间的距离。 3 （2015·全国理综II）　下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ＝37°的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l＝27 m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g＝10 m/s2。求： (1)在0～2 s时间内A和B加速度的大小； (2)A在B上总的运动时间。 第三部分 思路归纳，内化方法 1. 求解水平面上的板块模型的三个关键 (1)两个分析：仔细审题，清楚题目的物理过程，对每一个物体进行受力分析和运动过程分析。 (2)求加速度：准确求出各个物体在各个运动过程的加速度，注意两个运动过程的连接处的加速度可能突变。 (3)明确关系：找出物体之间的位移和路程关系或速度关系往往是解题的突破口，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度。当过程比较多时可以借助v­t图像，从图像中找到时间与空间的关系，是解决问题的有效手段。　　 2. 处理板块模型的思路 (1)水平面光滑时，优先考虑应用动量守恒定律。 (2)在涉及滑块或滑板的时间时，优先考虑用动量定理。 (3)在涉及滑块或滑板的位移时，优先考虑用动能定理。 (4)在涉及滑块的相对位移时，优先考虑用系统的能量守恒定律。 (5)滑块恰好不滑动时，滑块与滑板达到共同速度。　 第四部分 最新模拟集萃，提升应试能力 1．（20分）（2023广东深圳高中质检）如图甲所示，木板质量=0.5kg，长=1m，初始时刻静止在光滑水平地面上，可视为质点的质量=1kg的小物块，以初速度从木板左端滑上的瞬间，对木板施加一个水平向右的力，物块与木板之间的动摩擦因数。摩擦产生的热量与力大小的关系如图乙所示。取10m/s2。求： (1)的大小； (2)物块的初速度的大小； (3)点的坐标对应的与的大小。 2．（2023福建泉州四校联盟联考）(12分)如图所示，曲面光滑的轨道固定在水平地面上，轨道底端的切线方向水平。质量的小车紧靠轨道右侧静止于光滑水平地面上，其上表面与轨道底端在同一水平面上。一个质量可视为质点的物