2023届高考物理一轮复习学案：板块模型

　2023年一轮复习“滑块—木板”模型专题 1、 知识点梳理 类型图示 规律分析 长为L的木板B带动物块A，物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度（ ），则位移关系为（ ） 物块A带动长为L的木板B，物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时二者（ ），则位移关系为（ ） 一个转折 滑块与木板达到（ ）或者滑块从木板上滑下，是受力和运动状态变化的转折点 两个关联 转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移与板长之间的关联。一般情况下，由于摩擦力或其他力的变化，转折前、后滑块和木板的加速度都会发生变化，因此以转折点为界，对转折前、后进行受力分析是建立模型的关键 运动状态 板块速度不相等 板块速度相等瞬间 板块共速运动 处理方法 隔离法 假设法 整体法 具体步骤 对滑块和木板进行（ ）弄清每个物体的受体情况与运动过程 假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用（ ）算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若（ ），则发生相对滑动 将滑块和木板看成一个整体，对整体进行受力分析和运动过程分析 临界条件 ①两者速度达到相等的瞬间，（ ）可能发生突变 ②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘，二者（ ）是滑块滑离木板的临界条件 相关知识 运动学公式、牛顿运动定律、动能定理、功能关系等 2、 练习题 1．(2021·全国乙卷)(多选)水平地面上有一质量为m1的长木板，木板的左端上有一质量为m2的物块，如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图(b)所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t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μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2。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g。则(　 ) A．F1＝μ1m1g B．F2＝(μ2－μ1)g C．μ2>μ1 D．在0～t2时间段物块与木板加速度相等 2．(2022·张家口模拟) 一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，薄硬纸片上放质量均为1 kg的A、B两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3，μ2＝0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2。则(　 ) A．若F＝1 N，则物块、薄硬纸片都静止不动 B．若F＝1.5 N，则A物块所受摩擦力大小为1.5 N C．若F＝8 N，则B物块的加速度为4.0 m/s2 D．无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动 3．(2022·昆明模拟)如图所示，在桌面上有一块质量为m1的薄木板，薄木板上放置一质量为m2物块，现对薄木板施加一水平恒定拉力，使得薄木板能被抽出而物块也不会滑出桌面。物块与薄木板、薄木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是(　 ) A．物块在薄木板上滑动的时间和在桌面上滑动的时间一定相等 B．拉力越大，物块刚离开薄木板时的速度越大 C．薄木板对物块的摩擦力方向与拉力方向相同 D．拉力的最小值为μ(2m1＋m2)g 4．(多选)如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是(　 ) A．0 B. C. D.－ 5．如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　 ) A．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 B．当水平拉力F＝7 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2 C．当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大 D．小滑块的质量m＝2 kg 6、有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图所示，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： (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