板块模型 课件 -2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

微专题 滑块木板模型 第四章 牛顿运动定律 2020年秋 滑块木板模型 滑块木板模型 ①地面光滑/粗糙的无外力作用 ②地面光滑/粗糙的有外力作用 M m M m M m 滑块木板模型——光滑且无外力作用 例1：如图所示，速度为v0=10m/s物块冲上一置于光滑水平面上且足够长的木板。物块质量为m=4kg，木板质量M=6kg，动摩擦因数μ= 0.6，则： （1）滑块冲上木板时，滑块、木板各自加速度大小？ （2）滑块与木板达到相同速度时，该速度大小和经历时间？滑块木板各位移大小？ （3）画出滑块木板运动示意图，为使滑块不会掉下来，木板至少需要多长？ （4）在v-t图出滑块和木板的图线。 M m 板块问题的分析技巧 1.对滑块和木板受力分析（共速时重新分析），求各自的加速度 2.画运动示意图（或v-t图）找滑块和木板的位移和速度关系 滑块木板模型——光滑且无外力作用 变式1：(多选)如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t＝0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的v－t图象如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法正确的是 A．M=m B．0—2s内物块的位移为10m C．木板的长度为8 m D．木板与物块间的动摩擦因数为0.1 BC 滑块木板模型——水平面粗糙 【课后练习3】如图所示，一足够长的木板静止在水平面上，质量M＝0.4kg，长木板与水平面间的动摩擦因数µ2=0.1，一质量m=0.4kg的小滑块以v0＝1.8m/s的速度从长木板的左端滑上长木板，滑块与长木板间动摩擦因数µ1=0.4，小滑块可看成质点，重力加速度g取10m/s2，求： （1）小滑块刚滑上长木板时，小滑块加速度大小a1和长木板的加速度大小a2； （2）小滑块与长木板速度相等时，小滑块相对长木板上滑行的距离∆s相； （3）从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中，小滑块运动的总距离S。 拓展1：如图所示，静止在光滑水平面上的质量为M=2 kg、长度为L=4m的木板， 其上叠放一质量为m=1 kg的滑块，滑块和木板之间的动摩擦因数μ=0.5。给木板一水平向右的拉力F，F从零开始增加，画出滑块和木板a-F图。 拓展2：若地面粗糙？ 板块问题的步骤 1.对滑块和木板受力分析，求各自的加速度，判断运动状态，画出v-t图。 2.判断能否达到共速（板是否足够长） 3.共速时摩擦力突变，重新受力分析，判断摩擦力方法（比较法或假设法） 4.画运动示意图（v-t图），找滑块和木板的位移和速度关系 一物块以v0速度滑上静止在光滑水平面上的木板，无水平外力作用，最终两者运动状态如图。 木板足够长 木板不够长 滑块木板模型——水平面粗糙 【课后练习3】如图所示，一足够长的木板静止在水平面上，质量M＝0.4kg，长木板与水平面间的动摩擦因数µ2=0.1，一质量m=0.4kg的小滑块以v0＝1.8m/s的速度从长木板的左端滑上长木板，滑块与长木板间动摩擦因数µ1=0.4，小滑块可看成质点，重力加速度g取10m/s2，求： （1）小滑块刚滑上长木板时，小滑块加速度大小a1和长木板的加速度大小a2； （2）小滑块与长木板速度相等时，小滑块相对长木板上滑行的距离∆s相； （3）从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中，小滑块运动的总距离S。 滑块木板模型——光滑且有外力作用 例2：如图所示，静止在光滑水平面上的质量为M=2 kg、长度为L=4m的木板， 其上叠放一质量为m=1 kg的滑块，滑块和木板之间的动摩擦因数μ=0.5。给木板一水平向右的拉力F，则（g取10m/s2） （1）滑块与木板恰好发生相对滑动时，加速度多大？F取值是多少？ （2）当F＝10N时，滑块和木板之间的摩擦力是多少？ （3）当F＝19N时，经过多长时间，F可使滑块滑至木板的最左端． （4）假设F从零开始增加，画出滑块和木板a-F图。 M m ①靠摩擦力前进的物体求最大加速度am ②对整体求恰好发生相对滑动的临界拉力F0 ③若 保持相对静止（静摩擦力） 若 发生相对滑动（滑动摩擦力） 滑块木板模型——光滑且有外力作用 【课后练习6】如图所示，静止在光滑水平面上的质量为M=1 kg、长度为L=4m的木板，其上叠放一质量为m=2 kg的滑块，滑块和木板之间的动摩擦因数μ=0.2。给滑块一水平向右的拉力F，则（g取10m/s2） （1）滑块与木板恰好发生相对滑动时，加速度多大？F取值是多少？ （2）当F＝10N时，滑块和木板之间的摩擦力是多少？ （3）当F＝16N时，经过多长时间，F可使滑块滑至木板的最右端． （4）假设F从零开始增加，画出滑块和木板a-F图。 M m 滑块木板模型——光滑且有外力作用 【课后练习4】(多选)质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上，设滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a­F图像，取g=10 m/s2，则 A．滑块A的质量m = 1.5 kg B．木板B的质量M = 1.5 kg C．当F=5 N时，木板B的加速度a=4 m/s2 D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ=0.1　 AC 滑块木板模型——粗糙且有外力作用 例：如图所示，静止在粗糙水平面上的质量为M = 2 kg、长度为L =4m的木板，其上叠放一质量为m=1 kg的滑块（可视为质点），滑块和木板之间的动摩擦因数μ1=0.5。木板和水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1给木板一水平向右的拉力F，则（g取10m/s2） （1）木板能够对地运动，拉力F至少多大？ （2）滑块与木板恰好发生相对滑动时，加速度多大？拉力F取值是多少？ （3）当F＝9N时，滑块和木板之间的摩擦力是多少？ （4）当F＝21N时，滑块和木板的加速度分别是多少？ （5）假设F从零开始增加，画出滑块和木板a-F图。 M m 滑块木板模型 板块问题的分析技巧 1.对滑块和木板受力分析（共速时重新分析），求各自的加速度 2.画运动示意图（或v-t图）找滑块和木板的位移和速度关系 3.有外力作用时：①靠摩擦力前进的物体求最大加速度am ②对整体求恰好发生相对滑动的临界拉力F0 ③若 保持相对静止（静摩擦力） 若 发生相对滑动（滑动摩擦力） M m M m M m $$