专题 滑块—木板模型(板块模型)(课件)-【点石成金系列】2022-2023学年高中物理课件（人教版2019必修第一册）

第四章 运动和力的关系 专题 滑块—木板模型(板块模型) 人教版（2019） 授课人：点石成金 【点石成金系列】2022-2023学年高中物理同步备课必修第一册 1 目录 contents 知识梳理 01 02 五大基本类型 2 导入新课 木板＋木块 模型 1、板块用力拉 2、块在板上滑 运动和力观点 功能观点 四大 问题 动量观点 3、板块相向动 4、弹碰情景加 三大 思路 突出---- 独立性、规律性、关联性 抓住---- 两个加速度 两个位移 三个关系 综合模型 滑块—木板模型 知识梳理 01 4 1.概念：一个物体在另一个物体上发生相对滑动，两者之间有相对运动。问题涉及两个物体、多个过程，两物体的运动时间、速度、位移间有一定的关系。 2.模型的特点： 滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。 板块模型 模型特征 滑块—滑板模型(如图a所示),涉及两个物体间的相对滑动,题目涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热、多次相互作用等,属于多物体、多过程问题,综合性较强,对能力要求较高,频现于高考试卷中。另外,常见的子弹射击木块(如图b)、圆环在直杆上滑动(如图c)都属于滑块—滑板类问题,处理方法与滑块—滑板模型类似。 x1 模型特点 涉及两个发生相对滑动的物体. 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，位移之差等于板长； 若滑块和滑板相向运动，位移之和等于板长. 设板长为L，滑块位移x1，滑板位移x2 同向运动时： 相向运动时： x1 x2 L=x1-x2 L=x1+x2 x2 运动演示 易错辨析 同向运动两种类型： 【例题】如图，质量为m=2kg的滑块A（可视为质点）叠放在质量为M=2kg、长度为L=4m的长木板B上，B放在足够长的水平面上，A、B均处于静止状态。现用力敲B的左端，使B瞬间获得水平向右、大小为v0=6m/s的初速度。已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.2，与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g=10m/s2。求： （1）B被敲击后的瞬间，A、B的加速度大小； （2）A最终停在B上的位置距B右端的距离； 【例题】如图所示，物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小，B板长L=3m。开始时A、B均静止。现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1, g取10 m/s2。 (1)若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度多大? (2)若把木板B放在光滑水平面上，让A仍以(1)问中的初速度从B的最左端开始运动，则A能否与B脱离?最终A和B的速度各是多大? 【针对练习】如图所示，长为L=2m、质量为M=8kg的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0=6m/s时，在木板最前端轻放一个大小不计、质量为m=2kg的小物块。木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2。求： （1）物块的加速度大小a1； （2）木板的加速度大小a2 （3）物块滑离木板时的时间t。 思维模板 解题步骤 1．模型特点： 上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动． 2．建模指导 解此类题的基本思路： （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的位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移. 【板块模型】 3．两种位移关系：（相对滑动的位移关系） 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，位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长． L 4.考试题型： （1）选择题：包括文字选择题与图象选择题； （2）计算题：主要有关于滑块和滑板间是否存在相对滑动的分析计算、使滑块与滑板间发生相对滑动的临界力的计算（即外力的作用范围问题）；其它临界问题的分析计算等。 5．易失分点: (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． 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．知道每一过程的末速度是下一过程的初速度． 4．两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） （其中动力学条件是判断的主要依据） 分析“滑块—滑板模型” 问题时应掌握的技巧 五大