内容正文:
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练
专题19 板块模型
导练目标
导练内容
目标1
无外力板块模型
目标2
有外力板块模型
【知识导学与典例导练】
滑块—木块模型的解题策略
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
对滑块和木板进行隔离分析,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,再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff;比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系,若Ff>Ffm,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,摩擦力可能发生突变
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,二者共速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
1、 无外力板块模型
【例1】如图甲所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上。一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板。滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图乙所示。某同学根据图像作出如下一些判断,正确的是( )
A.滑块和木板始终存在相对运动
B.滑块始终未离开木板
C.滑块的质量大于木板的质量
D.木板的长度一定为
【例2】如图所示,质量为M的长木板A以速度v,在光滑水平面上向左匀速运动,质量为m的小滑块B轻放在木板左端,经过一段时间恰好从木板的右端滑出,小滑块与木板间动摩擦因数为μ,下列说法中正确的是( )
A.若只增大m,则小滑块不能滑离木板
B.若只增大M,则小滑块在木板上运动的时间变短
C.若只增大v0,则小滑块离开木板的速度变大
D.若只减小μ,则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大
2、 有外力板块模型
【例3】如图所示,质量的物块(视为质点)放在质量的木板的右端,木板长。开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为。现对木板施加一水平向右的恒力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,。则物块在木板上运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.物块与木板以相同的加速度做匀加速运动
B.木板的加速度大小为
C.物块的最大速度大小为3.5m/s
D.物块到达木板左端时木板前进的位移大小为
【例4】如图甲所示,很薄的长木板B在水平地面上,在t=0时刻,可视为质点、质量为1kg的物块A在水平外力F作用下从左端滑上长木板,1s后撤去外力F,物块A、长木板B的速度—时间图像如图乙所示,g=10m/s2,则( )
A.长木板的最小长度为1m
B.A、B间的动摩擦因数是0.1
C.长木板的质量为0.5kg
D.外力F的大小为4N
【综合提升专练】
1.如图,质量为的货车载有质量为的货物,一起在水平路面上以速度v匀速运动,因紧急情况货车突然制动,货车停下后,货物继续运动后未与车厢前壁发生碰撞。已知货物与水平车厢底板间的动摩擦因数为,车轮与地面间的动摩擦因数为,货物到车厢前壁的距离为L,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.开始刹车时货车的加速度大小为 B.从开始刹车到货物停止运动的时间为
C.货车停止时,货物的速度大小为 D.货物到车厢前壁的距离应满足
2.如图所示,一倾角为的足够长斜面体固定在水平地面上,质量为的长木板B沿着斜面以速度匀速下滑,现把质量为m=2kg的铁块A(可视为质点)无初速度放在长木板B的左端,铁块最终没有从长木板上滑下。已知A与B之间、B与斜面之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度,sin37°=0.6.,则下列判断正确的是( )
A.铁块A刚放在长木板B上时,长木板B的加速度大小为12m/s2,方向沿斜面向上
B.铁块A和长木板B共速后的速度大小为4m/s
C.长木板的长度一定为4m
D.从铁块放上长木板到两者共速的过程中,两者所构成的系统动量守恒,机械能不守恒
3.一足够长木板在水平地面上向右运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的小物块轻放到木板的右端,之后木板运动的v—t图像如图所示(图中)。则小物块运动的v—t图像可能是( )
A. B.
C. D.
4.如图甲所示,光滑斜面上有固定挡板A,斜面上叠放着小物块B和薄木板C,木板下端位于挡板A处,整体处于静止状态。木板C受到逐渐增大的沿斜面向上的拉力F作用时,木板C的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,则由图象可知下列说法正确的是( )
A.时物块B和木板C相对滑动
B.木板和物块两者间的动摩擦因数不可求出
C.由题目条件可求木板C的质量
D.时物块B和木板C相