4.5 牛顿运动定律的应用（整体法和隔离法解决板块模型问题）导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

新世纪学校12月15日 高一物理导学案 校训：培养好人 造就能人 雕塑名人 §整体法和隔离法解决 板块模型问题 专题课 【课前准备】学案、教材 笔记本 练习本 练习册 知识体系本 （按顺序摆好） 好学而不勤问非真好学者。目标 计划 行动 反思 【常规要求】坐姿端正，回答问题声音洪亮，条例清晰，举左手且四指并拢要直 一、学习目标 1.准确判断出板块的模型及其受力特点。(物理观念) 2.通过解题，并且总结解题的注意事项。（科学思维） 3.能根据所学知识，对实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理----挑战能力目标 二 围标 “提出有价值的问题，才是真正的学习” 自学后的思考题 提出自己有疑问的知识点或者问题 （1） 自主学习 限时5分钟 1.模型概述: 叠放在一起的滑块—木板之间存在摩擦力,在其他外力作用下它们或者以相同的加速度运动,或者不同加速度运动,有的题目也可能没有外加的拉力或推力,但板块有初速度。但无论是哪种情况,受力分析和运动过程分析都是解题的关键。 2.一个转折和两个关联: 3.三个基本关系: 加速度关系 如果滑块与木板之间没有发生相对运动,可以用“整体法”求出它们一起运动的加速度;如果滑块与木板之间发生相对运动,应采用“隔离法”分别求出滑块与木板运动的加速度。应注意找出滑块与木板是否发生相对运动等隐含条件 速度关系 滑块与木板之间发生相对运动时,明确滑块与木板的速度关系,从而确定滑块与木板受到的摩擦力。应注意当滑块与木板的速度相同时,摩擦力会发生突变的情况,速度是联系两个运动过程的纽带,上一个过程的末速度是下一个过程的初速度 位移关系 滑块与木板叠放在一起运动时,应仔细分析滑块与木板的运动过程,明确滑块与木板对地的位移和滑块与木板之间的相对位移之间的关系 典型例题 类型一 地面光滑的板块问题 例1.如图所示，质量为M＝1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量为m＝0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板向前滑动.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2，木板足够长.求： (1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向； (2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于水平面的加速度a的大小； (3)滑块与木板达到的共同速度v的大小. 类型二 　地面不光滑的板块问题 例2.如图所示，厚度不计的薄板A长l＝5 m，质量M＝5 kg，放在水平地面上.在A上距右端x＝3 m处放一物体B(大小不计)，其质量m＝2 kg，已知A、B间的动摩擦因数 μ1＝0.1，A与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，原来系统静止.现在板的右端施加一大小恒定的水平力F＝26 N，持续作用在A上，将A从B下抽出.g＝10 m/s2，求： (1)A从B下抽出前A、B的加速度各是多大；(2)B运动多长时间离开A. 类型三（附加） 斜面上的板块模型 例3.(2023·福州高一检测)如图所示,在倾角为θ=37°的足够长斜面上放置一质量M=2 kg、长度L=1.5 m的极薄平板AB,在薄平板的上端A处放一质量m=1 kg的小滑块(视为质点)。开始在沿斜面向上的力F的作用下保持静止,此时薄平板与斜面间无摩擦力。然后将F撤去,使小滑块和薄平板同时无初速度释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25,薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2。求: (1)力F的大小; (2)释放后,小滑块的加速度a1和薄平板的加速度a2; (3)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t。 【达标检测】 限时9分钟　 1.如图所示，质量为m1的足够长木板静止在水平面上，其上放一质量为m2的物块.物块与木板的接触面是光滑的.从t＝0时刻起，给物块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小，下列图象符合运动情况的() 2.如图所示，长度l＝2 m，质量M＝ kg的木板置于光滑的水平地面上，质量m＝2 kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和小物块间的动摩擦因数μ＝0.1，现对小物块施加一水平向右的恒力F＝10 N，取g＝10 m/s2.求： (1)将木板M固定，小物块离开木板时的速度大小； (2)若木板M不固定：①m和M的加速度a1、a2的大小；②小物块从开始运动到离开木板所用的时间. 能力提升3.(2023·天津高一检测)光滑水平面上停放着质量M=2 kg的平板小车,一个质量为m=1 kg的小滑块(视为质点)以v0=3 m/s的初速度从A端滑上小车,如图所示。小车长l=1