2023届高考物理一轮复习导学案：滑块木板模型

2022-2023 下期 高三一轮复习 物理导学案 编号：AW24002 使用时间： 编写人：武显才 审核：高三物理组 班级： 小组： 姓名： 组内评价： 教师评价： 滑块木板模型 【学习目标】 1. 能用隔离法对板块模型进行受力分析（重点★）； 2. 通过情景分析，能计算共速的时间，板块各自的对地位移及相对位移（重点★★）； 3. 通过情景分析，能计算板长的最短距离等临界问题（重难点★★）； 4. 通过归纳总结，能说出板块模型的解题思路及注意事项（重点★★）。 【课前预习】认识板块模型 1．模型描述：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。 2．常见的两种位移关系：滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差＝L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移之和。 3． 关注两个临界条件： (1) 滑块与木板是否发生相对滑动： 动力学条件：摩擦力为滑动摩擦力 运动学条件：二者速度或加速度不相等 ①a＞am，发生相对滑动()；②a≤am，不发生相对滑动； (2)滑块是否滑离木板：木板长度一定时，滑块可能从木板上滑下，恰好滑到木板的边缘时达到共同速度是滑块滑离木板的临界条件. 4. 模型问题的分析思路 【课内探究1】无外力作用的板块 1. 如图所示，质量为m=2kg的木块在质量为M=1kg的木板上向右滑行，初速度v0=3m/s，木块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.2，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，重力加速度大小为g。求： (1)木块滑上木板的瞬间， ①m和M所受的摩擦力大小和方向； ②m的加速度a1的大小和方向； ③M的加速度a2的大小和方向. (2)若木板足够长， ①滑块与木板达到的共同速度v； ②滑块与木板速度相等时，滑块和木板的位移； ③滑块与木板速度相等时，滑块相对木板滑行的距离∆x. (3) 若木板不是足够长，则为使木块不从木板上滑落，木板的长度至少为多少； (4)木板的总位移. 【课内探究2】有外力作用的板块 2. 如图，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上. A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为. 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g. 现对A施加一水平拉力F，则下列说法中错误的是（ ） A.当F<2μmg时，A、B都相对地面静止 B.当F=μmg时，A的加速度为μg C.当F>3μmg时，A相对B滑动 D.无论F为何值，B的加速度不会超过μg 提示：随着F增大，首先需要判断AB一起动还是分开运动，所以分析B的受力情况。 ① F：0—________时，AB均静止； ② F：_______—_________时，AB保持相对静止一起匀加速运动； ③ F：_______—_________时，AB发生相对滑动，分别以各自的加速度匀加速运动。 【当堂检测】 3. 如图所示，一质量为m1 = 1kg的长直木板放在粗糙的水平地面上，木板与地面之间的动摩擦因素μ1=0.1，木板最右端放有一质量为m2= 1kg、大小可忽略不计的物块，物块与木板间的动摩擦因素μ2=0.2. 现给木板左端施加一大小为F= 12N、 方向水平向右的推力，经时间t1 = 0.5s后撤去推力F，再经过一段时间，木板和物块均停止运动，整个过程中物块始终未脱离木板，取g=10m/s2 ，求: (1)撤去力F瞬间，木板的速度v1，物块的速度v2； (2)木板至少多长; (3)木板的位移. 【课后巩固】 4．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F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小．木板的加速度随时间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，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g。则（ ） A． B． C． D．在时间段物块与木板加速度相等 【我的收获】1、知识方面 2、物理思维方面 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 $$