《2024届新课标高中物理模型与方法专题05 滑块木板模型（解析版）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024届新课标高中物理模型与方法专题05 滑块木板模型（解析版）.pdf（124页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 2024 版新版新课标课标高中高中物理物理模型模型P方P方法法 _题_题 05 滑滑块块木板模木板模型型 目录 0模型_纳1.1 模型一 光滑面P外力拉板.1 模型二 光滑面P外力拉块.1 模型O 粗糙面P外力拉板.2 模型四 粗糙面P外力拉块.2 模型五 粗糙面P刹车减速.2 0常见问题分析1.3 问题 1 板块模型中的运动学单过程问题.3 问题 2 板块模型中的运动学多过程问题 144至少作用时间问题.3 问题 3 板块模型中的运动学多过程问题 244抽桌_问题.4 问题 4 板块模型中的运动学粗糙水平面减速问题.4 0模型例析1.5 0模型演1.7 0模型0模型_纳1_纳1 模型一模型
2、一 光滑面P光滑面P外力拉板外力拉板 速度 分离 O分离 m1最大速度 a1max=g m2速度 a2=(F-m1g)/m2 条件a2a1max 即 Fg(m1+m2)条件a2fa1max即 Ffg(m1+m2)整体速度 a=F/(m1+m2)内力 f=m1F/(m1+m2)模型二模型二 光滑面P光滑面P外力拉块外力拉块 速度 分离 O分离 m2最大速度 a2max=m1g/m2 m1速度 a1=(F-m1g)/m1 条件a1a2max 即 Fm1g(1+m1/m2)条件a2fa1max 即 Ffm1g(1+m1/m2)整体速度 a=F/(m1+m2)内力 f=m2F/(m1+m2)m2 m1
3、 F f 光滑 a f m2 m1 F f 光滑 a f 模型O模型O 粗糙面P粗糙面P外力拉板外力拉板 O分离都静k O分离一起速 分离 条件 Ff2(m1+m2)g 条件a2fa1max 即 2(m1+m2)ga1max=1g 即 F(1+2)g(m1+m2)外力区间范围 模型四模型四 粗糙面P粗糙面P外力拉块外力拉块 1m1g2(m1+m2)g 一起静k 一起速 分离 条件 Ff2(m1+m2)g 条件 2(m1+m2)ga2max=1m1g-2(m1+m2)g/m2 即 F(1-2)m1g(1+m1/m2)外力区间范围 模型五模型五 粗糙面P粗糙面P刹车减速刹车减速 一起减速 减速分离
4、 m1最大刹车速度a1max=1g 整体刹车速度 a=2g 条件afa1max即 2f1 条件aa1max即 21 m1刹车速度a1=1g m2刹车速度a2=2(m1+m2)g-1m1g)/m2 速度关系a1a2 m2 m1 1 F f1 a f1 2 f2 F(1+2)g(m1+m2)2(m1+m2)g 分离 一起加速 都静止 m2 m1 1 F f1 a f1 2 f2 F(1-2)m1g(1+m1/m22(m1+m2)g 分离 一起加速 一起静止 m2 m1 1 f1 v f1 2 f2 a 0常见0常见问题分析1问题分析1 问题问题 1 板块模型中的运板块模型中的运动学单过程问题动学单
5、过程问题 恒力拉板 恒力拉块 分离位移关系x相对=a2t02a1t02=L 分离位移关系x相对=a1t02a2t02=L 问题问题 2 板块模型中的运板块模型中的运动学多过程问动学多过程问题题 1至少至少作用时间作用时间问题问题 问题板块分离F 至少作用时间？过程d板块均速 过程e板速1块减速 位移关系x1相对+x2相对=L 即 v(t1+t2)/2=L 利用相对运动 v=(a2a1)t1 1v=(a2+a1)t2 m1 F m2 L m1 F m2 L x1 F F x2 x相对 m1 m2 v1 v2 x1 F F x2 x相对 mm2 v1 v2 t0 t/s 0 v2 v/ms-1 a
6、1 a2 v1 x相对 t0 t/s 0 v1 v/ms-1 a2 a1 v2 x相对 m1 F m2 L x1 F F x2 x相对 mm2 v1 v2 x1 F x2 x2相对 mm2 v1 v2 t1 t/s 0 v1 v/ms-1 a2 a1 v2 x1相对 t1 t/s 0 v1 v/ms-1 a2 a1 v2 x1相对 x2相对 a1 t2 问题问题 3 板块模型中的运板块模型中的运动学多过程问动学多过程问题题 2抽桌抽桌_问题_问题 抽桌_问题 简W模型 过程d分离 过程e匀减速 分离位移关系x2x1=L1 0v0 多过程问题位移关系x1+x1=L2 问题问题 4 板块模型中的运
7、板块模型中的运动学粗糙水平面减动学粗糙水平面减速问题速问题 块带板 板带块 1g2 12 A B a m1 F m2 L1 L2 x1 F F x2 L1 m1 m2 v1 v2 x1 F L2 m1 m2 v1 x1t0 t/s 0 v2 v/ms-1 a1 a2 v1 x相对 t0 t/s 0 v1 v/ms-1 a1 v2 x1 x1 a1 m1 v0 m2 2 m1 v0 m2 2 x1 v0 x2 x相对 mm2 v共 v共 x1 v0 x2 x相对 m1 m2 v共 v共 t0 t/s 0 v0 v/ms-1 a2 a1 v共 x相对 a共 t0 t/s 0 v0 v/ms-1 a
8、2 a1 v共 x相对 a共 t0 t/s 0 v0 v/ms-1 a2 a1 v共 x1相对 a1 x2相对 a2 0模型0模型例析例析11 00例例 111一长木板置于粗糙水平地面P木板端放置一小物块在木板右方有一墙壁木板右端P墙壁的距离为 4.5 m如(a)所示2t0 时刻开始小物块P木板一起以共同速度向右运动直至 t1 s 时木板P墙壁碰撞(碰撞时间极短)2碰撞前后木板速度大小O方向相反运动过程中小物块始终o离开木板2已知碰撞后 1 s 时间内小物块的 vt 线如(b)所示2木板的量是小物块量的 15 倍重力速度大小 g 10 m/s22求 (a)(b)(1)木板P地面间的动摩擦因数
9、1及小物块P木板间的动摩擦因数 2(2)木板的最小长度(3)木板右端离墙壁的最终距离2 00例例 211 2023全全高O_题高O_题如两个滑块 A 和 B 的量分别为A1kgm=和B5kgm=放在静k于水平地面P的木板的两端两者P木板间的动摩擦因数均为10.5=木板的量为4kgm=P地面间的动摩擦因数为20.1=2某时刻 A1B 两滑块开始相向滑动初速度大小均为0=3m/sv2A1B 相遇时AP木板恰好相对静k2设最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力速度大小2=10m/sg2求 1B P木板相对静k时木板的速度 2A1B 开始运动时两者之间的距离2 00例例 311 2023陕西安康陕西安康高O统
10、考阶段高O统考阶段如v所示量为0.2kgm=1长度为6m=L的木板静k放置在水平面P量_为0.2kgm=的木块视为点静k放置在木板的最端木块P木板之间的动摩擦因数为1木板P水平面之间的动摩擦因数为()2120.4=突然让木块获得一个水平向右的速度15m/sv=经过12st=木块离开木板如乙同时给木块1木板向右的速度26m/sv=重力速度g210m/s规定水平向右为l方向求 1木块P木板之间的动摩擦因数1v木块滑行到木板中点位置时的瞬时速度 2对乙木板P木块在运动过程中的速度大小 3对乙木块的运动时间P木板的运动时间之比以及木块P木板的相对位移2 00例例 411 2023江苏苏州江苏苏州高高O
11、O苏州中学校考阶苏州中学校考阶段段如所示物体A放在足够长的B木板P木板B静k于水平面P已知A的量Am和B的量Bm均为2kg A1B 之间的动摩擦因数10.2=BP水平面之间的动摩擦因数20.1=最大静摩擦力P滑动摩擦力大小视为相等 重力速度210m/sg=2 若从0=t开始木板B116NF=的水平恒力作用1st=时1F改为24NF=方向O3st=时撤去2求 1木板B116NF=的水平恒力作用时 A1B 的速度ABaa1各为多少？2从0=t开始经过多长时间A和B到共同速度？3请以纵坐标表示A到B的摩擦力Af横坐标表示运动时间t从0=t开始到 A1B 都静k 运动方向为l方向在中画出Aft的关系线
12、以线评分O必写出分析和计算过程 0规律总结10规律总结1 a1max 即 Fg(m1+m2)条件a2fa1max即 Ffg(m1+m2)整体速度 a=F/(m1+m2)内力 f=m1F/(m1+m2)模型二模型二 Z滑面PZ滑面P外力拉块外力拉块 速度 分离 O分离 m2最大速度 a2max=m1g/m2 m1速度 a1=(F-m1g)/m1 条件a1a2max 即 Fm1g(1+m1/m2)条件a2fa1max 即 Ffm1g(1+m1/m2)整体速度 a=F/(m1+m2)内力 f=m2F/(m1+m2)m2 m1 F f Z滑 a f m2 m1 F f Z滑 a f 模型O模型O 粗糙
13、面P粗糙面P外力拉板外力拉板 O分离都静k O分离N起速 分离 条件 Ff2(m1+m2)g 条件a2fa1max 即 2(m1+m2)ga1max=1g 即 F(1+2)g(m1+m2)外力区间范围 模型四模型四 粗糙面P粗糙面P外力拉块外力拉块 1m1g2(m1+m2)g N起静k N起速 分离 条件 Ff2(m1+m2)g 条件 2(m1+m2)ga2max=1m1g-2(m1+m2)g/m2 即 F(1-2)m1g(1+m1/m2)外力区间范围 模型五模型五 粗糙面P粗糙面P刹车减速刹车减速 N起减速 减速分离 m1最大刹车速度a1max=1g 整体刹车速度 a=2g 条件afa1ma
14、x即 2f1 条件aa1max即 21 m1刹车速度a1=1g m2刹车速度a2=2(m1+m2)g-1m1g)/m2 速度关系a1a2 m2 m1 1 F f1 a f1 2 f2 F(1+2)g(m1+m2)2(m1+m2)g 分离 一起加速 都静止 m2 m1 1 F f1 a f1 2 f2 F(1-2)m1g(1+m1/m22(m1+m2)g 分离 一起加速 一起静止 m2 m1 1 f1 v f1 2 f2 a 0常见0常见问题分析1问题分析1 问题问题 1 板块模型中的运板块模型中的运动学单过程问题动学单过程问题 恒力拉板 恒力拉块 分离位移关系x相对=a2t02a1t02=L
15、分离位移关系x相对=a1t02a2t02=L 问题问题 2 板块模型中的运板块模型中的运动学多过程问动学多过程问题题 1至少至少作用时间作用时间问题问题 问题板块分离F 至少作用时间？过程d板块均速 过程e板速1块减速 位移关系x1相对+x2相对=L 即 v(t1+t2)/2=L 利用相对运动 v=(a2a1)t1 1v=(a2+a1)t2 m1 F m2 L m1 F m2 L x1 F F x2 x相对 m1 m2 v1 v2 x1 F F x2 x相对 mm2 v1 v2 t0 t/s 0 v2 v/ms-1 a1 a2 v1 x相对 t0 t/s 0 v1 v/ms-1 a2 a1 v
16、2 x相对 m1 F m2 L x1 F F x2 x相对 mm2 v1 v2 x1 F x2 x2相对 mm2 v1 v2 t1 t/s 0 v1 v/ms-1 a2 a1 v2 x1相对 t1 t/s 0 v1 v/ms-1 a2 a1 v2 x1相对 x2相对 a1 t2 问题问题 3 板块模型中的运板块模型中的运动学多过程问动学多过程问题题 2抽桌抽桌_问题_问题 抽桌_问题 简W模型 过程d分离 过程e匀减速 分离位移关系x2x1=L1 0v0 多过程问题位移关系x1+x1=L2 问题问题 4 板块模型中的运板块模型中的运动学粗糙水平面减动学粗糙水平面减速问题速问题 块带板 板带块
17、1g2 1a3所以滑块速度Y减小到 0所用时间为 t11 s 的过程中木板向运动的位移为 x1vt112a3t21103 mp速度 v1va3t183 m/s 滑块向右运动的位移 x2v02t12 m m后小物块开始向速速度大小为 a24 m/s2 木板继续减速速度大小为 a343 m/s2 假设又经历 t2二者速度相等有 a2t2v1a3t2 解得 t20.5 s m过程中木板向运动的位移 x3v1t212a3t2276 mp速度 v3v1a3t22 m/s 滑块向运动的位移 x412a2t220.5 m m后小物块和木板N起匀减速运动二者的相对位移最大为 xx1x2x3x46 m 小物块始
18、终没有离开木板所以木板最小的长度为 6 m2(3)最后阶段滑块和木板N起匀减速直到停k整体速度大小为 a11 m/s2 向运动的位移为 x5v232a12 m 所以木板右端离墙壁最的距离为 xx1x3x56.5 m2 00例例 211 2023全全高O_题高O_题如两个滑块 A 和 B 的量分别为A1kgm=和B5kgm=放在静k于水平地面P的木板的两端两者P木板间的动摩擦因数均为10.5=木板的量为4kgm=P地面间的动摩擦因数为20.1=2某时刻 A1B 两滑块开始相向滑动初速度大小均为0=3m/sv2A1B 相遇时AP木板恰好相对静k2设最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力速度大小2=10m/
19、sg2求 1B P木板相对静k时木板的速度 2A1B 开始运动时两者之间的距离2 0审题指导1 如何建立物理情景构建解题路径 d首Y分别计算出 B P板1A P板1板P地面间的滑动摩擦力大小判断出 A1B 及木板的运动情况 e把握好几个运动节点 fu各自速度大小可以判断出 B P木板首Y到共速m后 B P木板共同运动 gA P木板存在相对运动 A 运动过程中速度始终O h木板Y速后减速存在两个过程 0答案1 11m/s 21.9m 0解1 1对 B 分析有 11BBm gm a=2115m/sag=同理 A 的速度 2215m/sag=对木板分析有()112ABABm gm gmmm gma+
20、=22.5m/sa=B P木板相对静k时有 01 11vatat=解得 10.4st=B P木板相对静k时木板的速度大小为 111m/svat=2木板和物块B共速时A 的速度为2v 202 11m/svva t=在1t时间内两者的相对位移大小为 2210 11 10 12 111()()1.6m22xv ta tv ta t=+=B P木板相对静k后对 B P木板整体有()()2A1+BABmmm gm gm ma+=25m/s3a=对 A 分析速度为 2215m/sag=u于 AB速度P速度大小相等所以 B 速度减为1m/s A 速度大小_减为1m/s对 B P木板整体PA 的运动有 122
21、2 2vatva t=+代入数据解得 20.3st=m时O者x有共同速度为 120.5m/svvat=m过程中 AB 相对位移 12222-0.3m22vvvvxtt+=木板长度 121.9mxxx=+=(_可用如所示的速度4时间线求解)00例例 311 2023陕西康陕西康高O统考阶段高O统考阶段如v所示量为0.2kgm=1长度为6m=L的木板静k放置在水平面P量_为0.2kgm=的木块视为点静k放置在木板的最端木块P木板之间的动摩擦因数为1木板P水平面之间的动摩擦因数为()2120.4=突然让木块获得N个水平向右的速度15m/sv=经过12st=木块离开木板如乙同时给木块1木板向右的速度2
22、6m/sv=重力速度g210m/s规定水平向右为l方向求 1木块P木板之间的动摩擦因数1v木块滑行到木板中点位置时的瞬时速度 2对乙木板P木块在运动过程中的速度大小 3对乙木块的运动时间P木板的运动时间之比以及木块P木板的相对位移2 0答案1 10.213m/s 226m/s22m/s 33:16m 0解1 1对v分析可知木板始终处于静k状态2对木块力分析u牛顿第二定律可得 11mgma=u匀速直线运动的规律可得 21 11 112vtatL=设木块在木板P滑行到中点位置的瞬时速度为0.5Lv有 220.50120.5LvvaL=联立解得 10.2=0.513m/sLv=2对乙假设木块P木板在
23、运动过程中都做匀减速直线运动木块的速度要小于木板的速度对木块力分析u牛顿第二定律可得 11mgma=对木板力分析u牛顿第二定律可得()212mm gmgma+=解得 212m/sa=226m/sa=故假设r立 3假设木块1木板停k运动时木块在木板P设木块1木板的运动时间分别为2t13t开始运动至停k的过程中对木块有 21 20vat=对木板有 22 30va t=解得 23st=31st=故木板停k运动后木板O再运动但木块在木板P运动2木板开始运动到停k运动的过程中木板的总位移为 23 2vxt=板 木块开始运动到停k运动的整个过程中木块的总位移为 22 2vxt=块 整个过程中木块P木板的相
24、对位移为 xxx=板块 联立解得 3mx=板 9mx=块 6mx=因m有 xL=故假设r立木块停k运动时l好停在木板的最右端2故木块的运动时间P木板的运动时间之比为 23:3:1tt=木块P木板的相对位移为 6mx=00例例 411 2023江苏苏州江苏苏州高高OO苏州中学校考阶苏州中学校考阶段段如所示物体A放在足够长的B木板P木板B静k于水平面P知A的量Am和B的量Bm均为2kg A1B 之间的动摩擦因数10.2=BP水平面之间的动摩擦因数20.1=最大静摩擦力P滑动摩擦力大小视为相等 重力速度210m/sg=2 若0=t开始木板B116NF=的水平恒力作用1st=时1F改为24NF=方向O
25、3st=时撤去2求 1木板B116NF=的水平恒力作用时 A1B 的速度ABaa1各为多少？20=t开始经过多长时间A和B到共同速度？3请以纵坐标表示A到B的摩擦力Af横坐标表示运动时间t0=t开始到 A1B 都静k 运动方向为l方向在中画出Aft的关系线以线评分O必写出分析和计算过程 0答案1 122m/s24m/s 20.5s 3 0解1 1A恰好相对于B滑动时有 21AAA2m/sm gam=m时 ()()AB2AB12NAFmmammg=+=临界 u于FF临界故物体A相对于木板 B 滑动 2A2m/sa=()12AB1A2BB4m/sFmmgm gam+=21st=时 A1A 12m/
26、sva t=B1B 14m/sva t=力2F作用时A的速度O B 的速度大小 221BBB2m/sFFaam=+=经过t时间 A1B 速度相等 A1AB1Bvatvat+=+解得 0.5st=3前1.5s物体A到B的摩擦力为滑动摩擦力方向向右2 A14Nfmg=1.5s-3s内A和B匀速运动物体A到B的摩擦力 A0f=3st=时撤去2FA1B N起做匀减速直线运动2对整体u牛顿第二定律 2ABAB()()mmgmma+=+解得 21m/sa=对物体Au牛顿第二定律得 AA2Nfm a=1.5s时A和B共同速度 A1A2m/s+2 0.5m/s3m/svvat+=3st=时撤去2F后设经过t两
27、者速度减为零2 0vat=+解得 3st=6st=后A和B均静k物体A到B的摩擦力 A0f=Aft的关系线如所示 0规律总结10规律总结1 mgagam=故可知m时 AB 没有发生相对滑动即 AB 以 a1=2m/s2N起向右速运动滑块 B 所摩擦力大小为 B10.4Nfma=方向水平向右2 2根据前面分析 AB 发生相对滑动的临界速度为23m/sa=对整体分析有()6.6NFMm a=+=3在8.6NF=的水平拉力的作用Q AB 发生相对滑动m时 AB 速度大小分别为 2A4m/sFmgaM=2B3m/smgam=设经过时间 t 滑块滑离长木板根据位移关系有=xxL木板滑块 w中有 2A1=
28、2xa t木板2B12xa t=滑块 联立解得 3st=2 2023 秋秋河南漯河河南漯河高高OO统考期p统考期pZ滑的水平面P有N木板量2.0kgM=在木板的最右端有N小滑块可视为点 量1.0kgm=小滑块P木板之间的动摩擦因数0.2=2滑块P长木板N起以02.0m/sv=的速度向匀速运动2 如所示 某时刻起对木板施N个大小为12N的水平向右的作用力 F作用时间为2s2小滑块始终O脱离木板g 210m/s试求 1小滑块相对地面向运动的过程中木板相对地面的位移 2木板长度的最小值2 0答案1 10.5m方向水平向右 212m 0解1 1有 F 作用时u牛顿第二定律对小滑块分析 1mgma=d
29、对木板分析 2FmgMa=e 设小滑块减速到零用时1t 0111svta=f m过程中滑块和木板的速度O水平向右为l方向木板的位移 210 12 112xv ta t=+g 解得 10.5mx=方向水平向右h 2在力 F 的作用Q滑块和木板的速度O水平向右为l在2s=t内滑块的位移 220112xv tat=+木板的位移 230212xv ta t=+i 2sp滑块的速度 m01vva t=+木板的速度 02Mvva t=+j 力 F 停k作用后滑块速度O木板开始减速速度大小为3au牛顿第二定律得 3mgMa=k 设力 F 停k作用后经过时间2t两者共速 mMvv=mm1 2vvat=+3 2
30、MMvva t=l 在2t时间内滑块的位移为 24m 21 212xv tat=+m 木板的位移为 2523 212Mxv ta t=n 木板的长度至少为 3254Lxxxx=+o 解得 12mL=3 2023 春春浙江宁波浙江宁波高高OO浙江省宁波鄞州浙江省宁波鄞州中学中学校考期中校考期中如所示量10kgM=1长为1.1mL=的长木板放在Z滑的水平面P可视为点的量为4kgm=的滑块放在长木板的最侧0=t时刻在滑块P施水平向右的恒力 20N经过N段时间滑块到长木板的最右侧知滑块P长木板之间的动摩擦因数0.2=10m/sg=2求 1摩擦力对长木板做为多少？2合力对滑块做为多少？3系统产生的热量
31、Q 为多少？0答案1 13.2J 218J 38.8J 0解1 1u题意可知滑块和长木板发生相对滑动u牛顿第二定律对物块 1Fmgma=对木板 2mgMa=解得 213m/sa=220.8m/sa=根据运动学公式 22121122ata tL=解得 1st=长木板的位移 22210.4m2=xa t 摩擦力对长木板做为 f23.2J=Wmgx 2滑块的位移 21111.5m2xat=合力对滑块做为 1118JWFxmgx=合 3系统产生的热量 12()8.8JQmg xx=4 2023宁宁高高OO校联考期p校联考期p如所示Z滑水平地面P有N量为 2kg1长度为 1m 的木板vwP表面粗糙1Q表
32、面Z滑2量为 1kg 的物块乙放在木板v的最端两者均处于静k状态现用2NF=的水平恒力将物块乙木板v的端拉到右端直至两者分离2知物块乙P木板v间的动摩擦因数为 0.1重力速度大小210m/s=g2 1求物块乙运动的速度大小 2求过程中木板v的位移大小 3要使物块乙P木板v发生相对滑动求水平恒力的最小值2 0答案1 121m/s 21m 31.5N 0解1 1对物块乙u牛顿第二定律得 Fm gm a=乙乙 乙 解得 21m/sa=乙 2对木板vu牛顿第二定律得 m gm a=乙v v 解得 20.5m/sa=v 物块乙1木板v发生相对滑动的过程中u运动学公式得 221122a ta tL=乙v
33、解得 2s=t 木板v的位移大小 22110.5 2 m1m22xa t=vv 3对物块乙u牛顿第二定律得 Fm gm a=乙乙 乙 对木板vu牛顿第二定律得 m gm a=乙v v 发生相对滑动的条件是 aa 乙v 联立求得 1.5NF 即水平恒力的最小值为1.5N2 5 2023山聊城山聊城统考二统考二模模如所示量2kgM=1长度1.2mL=的木板A静置在足够大的Z滑水平地面P 量1kgm=可视为点的物块B放在木板A的右端 现对木板A施N水平向右的恒力5NF=两者u静k开始运动作用N段时间t后撤去恒力F最终物块 B 恰好能到木板 A 的端知物块 BP木板 A 间的动摩擦因数0.1=重力速度
34、210m/s=g求 1恒力F作用的时间t 2摩擦力对物块 B 做的W2 0答案1 10.8s 22J 0解1 1 根据题意 设 B 的速度为1a 力F作用时 A 的速度为2a 撤去力F后 A 的速度为3a又经过1t后 B 到 A 的端根据牛顿第二定律有 1mgma=2FmgMa=撤去力 F 后根据牛顿第二定律有 3mgMa=u运动学规律得()123 11a tta tta=+()2222213 111111222La ta tta ta tt=+解得 1.2st=10.8st=2设最终 B 的速度为 v有()11va tt=+u动能定理有 212Wmv=解得 2JW=6 2023徽宿州徽宿州统
35、考N统考N模模如所示量1kgM=1长度1mL=的木板 A 静k在水平面PA P水平面间的动摩擦因数10.1=2在 A 的端放置N量1kgm=的铁块(B可视为点)B P A 间的动摩擦因数20.3=现用N水平恒力F作用在 B P210m/sg=设滑动摩擦力等于最大静摩擦力2求 1要保持 A1B N起做匀速运动求力F的值范围 2若5NF=求铁块运动到木块右端所用的时间2 0答案1 12N4NF 22s 0解1 1A P地面间的最大静摩擦力大小()()110.11 110N2NfMm g=+=+=A P B 间的最大静摩擦力 220.3 1 10N3Nfmg=A1B 要N起做匀速直线运动拉力 12N
36、Ff=设拉力大小为0F时 A1B 恰好发生相对滑动对 Au牛顿第二定律得 21ffMa=对 A1B 系统u牛顿第二定律得()01FfmM a=+代入数据解得 04NF=21m/sa=要保持 A1B N起做匀速运动力F的值范围是 2N4NF 2拉力05N4NFF=时A1b 相对滑动A 的速度大小 21m/sa=对 Bu牛顿第二定律得 2BFfma=代入数据解得 2B2m/sa=设经过时间t铁块运动到木板的右端 22B1122La tat=代入数据解得 2st=(2st=O符合实舍去)7 2023全全高O_题高O_题如v所示量 m1kg 的小物块 A可视为点放在长 L4.5m 的木板 B 的右端2
37、开始时 A1B 两叠体静k于水平地面P2现用N水平向右的力 F 作用在木板 B P通过传感器测出 A1B 两物体的速度P外力 F 的W关系如乙所示2知 A1B 两物体P地面之间的动摩擦因数相等最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力速度 g 10m/s22求 1A1B 间的动摩擦因数 1 2乙中 F0的值 3若开始时对 B 施水平向右的恒力 F29N同时给 A 水平向的初速度 v04m/s在 t3s 时 AP B 的端相距多2 0答案1 10.4 25N 322.5m 0解1 1u题乙知 A1B 间相对滑动时 A 的速度 a14m/s2 对 A u牛顿第二定律有 1mgma1 得 10.4 2设 A1B
38、 P水平地面间的动摩擦因数为 2B 的量为 M2 A P B 间相对滑动时对 B u牛顿第二定律有 F1mg2mMgMa2 即 122()FmgmM gaM+=u题乙知 14259M=12()94mgmM gM+=可得 M4kg 20.1 F02mMg5N 3给 A 水平向的初速度 v04m/s F29N 时 A 运动的速度大小为 a14m/s2方向水平向右2设 A 运动 t1时间速度减为零 0111svta=位移 x1v0t112a1t122m B 的速度大小 2122()5m/sFmgmM gaM+=方向向右 B 的位移大小 x212a2t122.5m m时 B 的速度 v2a2t15m/
39、s u于 x1x2L即m时 A 运动到 B 的端 B 继续运动时A B 的端掉Q来停k设 A 掉Q来后B 的速度大小为 a3对 B u牛顿第二定律有 F2MgMa3 可得 a3254m/s2 在 t3s 时 A P B 端的距离 x3v2tt112a3tt1222.5m 8 2023 春春宁大连宁大连高高OO大连N大连N 0 O中学校考O中学校考阶段阶段滑块类问题是s们高中常见的模型之N假设量为1kgM=足够长的木板放在水平地面P木板端放有N量为1kgm=大小O计的小滑块木板P地面间的动摩擦因数10.1=小滑块P木板间的动摩擦因数20.4=2开始时滑块和木板都静k 设最大静摩擦力P滑动摩擦力大
40、小相等210m/s=g求 1若在小滑块右端施N个零开始连续增大的水平向右的力 F求力 F 增大到多大时小滑块恰好要相对木板运动？2现给小滑块施N水平向右的恒力8NF=经过1s撤去恒力 F撤去外力 F 时木板的速度大小 3木板开始运动到停k的总时间2 0答案1 16N 22m/s 34s 0解1 1假设小滑块恰好要P木板相对运动m时小滑块P木板共速速度相同两物体之间的摩擦力为最大静摩擦力两物体之间的摩擦力和MP地面之间的摩擦力关系 214N()2NmgMm g=+=故随着 F 增大M会YP地面相对运动2对两物体r的系统行分析 1()()FMm gMm a+=+对M隔离分析有 21()mgMm g
41、Ma+=解得 6NF=2根据8N6NF=故两物体之间会有相对运动木板到滑块向右的滑动摩擦力和地面向的滑动摩擦力即 21()mgMm gMa+=解得 22m/sa=作用时间为1s 12m/svat=3外力作用过程中对m有 21Fmgma=解得 214m/sa=作用时间为1sm的速度为 11 14m/sva t=撤去外力 F 后对m分析速度大小为 2224m/smgam=M的力情况O2两者共速时 12 22va tvatv=+=共 解得 21s3t=8m/s3v=共 两者共速后会相对静kN起减速到速度为 0两者共同速度大小为3a 23()()Mm gMm a+=+根据运动学规律 33vta=共 联
42、立以P方程解得 38s3t=故木板开始运动到停k的总时间 1234stttt=+=总 9 2023 秋秋江苏南京江苏南京高高OO南京师大中校考南京师大中校考期p期p如所示将木块 A 和木板 B 叠放在水平地面P木块量A2kgm=木板量B1kgm=木块P木板间动摩擦因数为10.3=1木板P地面间动摩擦因数为20.1=O计空气阻力重力速度210m/s=g设最大静摩擦力等于滑动摩擦力对木块施N个水平向右的恒力 F求 1若9NF=求木块 A 的速度大小和 A1B 之间的摩擦力的大小 2若16NF=求木块 A 的速度大小和 A1B 之间的摩擦力的大小2 0答案1 122m/s5N 225m/s6N 0解
43、1 1A P B 之间的最大静摩擦力为 11A0.3 2 10N6N=fm g B P地面之间的最大静摩擦力为 22AB()0.1(2 1)10N3N=+=+=fmmg AB 恰好发生相对滑动时对于 B 有 1A2ABB0()+=m gmmgm a 对于整体来说 02ABAB0()()+=+F mmgmma 解得 012NF=9N12NF=时AB 发生相对滑动根据牛顿第二定律 1AA2=Fm gm a 解得 225m/sa=A1B 之间的摩擦力为滑动摩擦力大小为 41A6Nfm g=10 2023 秋秋内蒙古赤峰内蒙古赤峰高高OO赤峰二中校考期赤峰二中校考期ppN神器外形可忽略1体积可为零飞天
44、遁水无往O利坚如磐石1滑洁如_必要的时候它可以带电1_可以突破引力1甚至可以Z速行！它折磨了几代莘莘学子s们为它痴狂O它就是传说中的44小滑块2滑块类问题是s们高中常见的模型之N假设量为1kgM=足够长的木板放在水平地面P木板端放有N量为1kgm=大小O计的小滑块木板P地面间的动摩擦因数10.1=小滑块P木板间的动摩擦因数20.4=2开始时滑块和木板都静k 设最大静摩擦力P滑动摩擦力大小相等210m/s=g求 1若在小滑块右端施N个零开始连续增大的水平向右的力 F求力 F 增大到多大时小滑块恰好要相对木板运动？2现给小滑块施N水平向右的恒力8NF=经过1s撤去恒力 F撤去外力 F 时木板的速度
45、大小 3木板开始运动到停k的总时间2 0答案1 16N 22m/s 34s 0解1 1分析题意可知小滑块恰好要相对木板运动时小滑块P木板间恰好到最大静摩擦力对木板力分析u牛顿第二定律()211mgmM gMa+=解得 212m/sa=对小滑块力分析有 21Fmgma=解得 6NF=2初始阶段对小滑块力分析u牛顿第二定律 122Fmgma=对木板力分析可得()213mgmM gMa+=联立解得 224m/sa=232m/sa=经过11st=两者的速度分别为 12 14m/sva t=23 12m/sva t=撤去外力 F 时木板的速度大小为 22m/sv=3撤去 F 时对小滑块力分析u牛顿第二定
46、律 22424m/smgagm=又经2t两者速度相同 14 223 2va tva t=+解得两者到共速的时间为 21s3t=共速时两者的速度均为 8m/s3v=两者速度相同之后两者N起减速直到停k对小滑块和木板整体力分析u牛顿第二定律 15()()mM gmM a+=+解得 2511m/sag=u运动学公式两者N起做匀减速的时间为 358s3vta=木板开始运动到停k的总时间为 1234stttt=+=总 11 2023 秋秋江苏徐州江苏徐州高高OO统考期p统考期p如所示为N运平板汽车车厢足够长2车P载有N个量50kgM=足够长的木板w右端距离车箱前壁有N段距离2N个量100kgm=长度可以
47、忽略O计的金属箱放置在长木板的中央2长木板和汽车车厢之间的动摩擦因数10.3=2长木板和金属箱之间的动摩擦因数20.2=2假设汽车在运动过程始终沿水平笔直路面行驶最大静摩擦力等于滑动摩擦力g 210m/s2 1为保证长木板和金属箱相对静k求汽车向右减速时的最大速度大小2 2汽车向右减速过程中速度u 0 逐渐增大速度为 4m/s2时求长木板对汽车车厢的摩擦力2 3汽车及所载物均静k后搬运人对长木板施N水平向大小为800NF=的拉力力 F 作用 1.5s 后撤去求 2 秒p长木板的速度2 0答案1 1212m/sa=2400N方向水平向右 31.2m/s 0解1 1长木板和金属箱即将发生相对滑动时
48、汽车向右减速时速度大小为1a对金属箱 m 力分析可知 m21fmgma=可得 212m/sa=2汽车向右减速时速度大于 2m2/s可知长木板和金属箱发生相对滑动对长木板 M 力分析可知 M22fmgMa=可得 M400Nf=长木板P汽车车厢之间的最大静摩擦力()max1450NfmM g=+=M400N450Nf=故 长木板和汽车车厢之间o发生相对滑动 汽车车厢对长木板的静摩擦力大小为 400N u牛顿第O定律长木板对汽车车厢的静摩擦力大小为 400N方向水平向右2 3有力 F 作用时假设长木板和金属箱能保持相对静kN起向速对长木板和金属箱整体力分析可知 ()()1FmM gMm a+=+可得
49、 222.33m/s2m/sa=故长木板和金属箱将发生相对滑动金属箱以 2m2/s的速度向速长木板以大小为3a的速度向速对长木板 M 力分析可知()123FmM gmgMa+=可得 233m/sa=1.5s p金属箱的速度 11 13m/sva t=长木板的速度 23 14.5m/sva t=力 F 撤去后金属箱继续以22/m s速度向速长木板以大小为4a的速度向减速直到两物体速度相同2对长木板 M 力分析可知()12mM gmgMa+=4 可得 2413m/sa=两物体速度相同时 11 224 2vvatva t=+=可得 20.1st=3.2m/s=v 速度相等之后金属箱以22/m s速度
50、向减速长木板以大小为5a的速度向减速2对长木板 M 力分析可知()125mM gmgMa+=可得 255m/sa=2s p长木板的速度 33 3vva t=w中 32 1.50.10.4st=可得 31.2m/sv=12 2023陕西榆林陕西榆林统考模拟预测统考模拟预测如所示静k在水平地面P的木板B的量24kgm=现让N个量12kgm=的物块A视为点以大小06m/sv=的速度端冲P木板B知物块AP木板B间的动摩擦因数10.5=木板BP地面间的动摩擦因数20.1=木板B足够长重力速度大小210m/s=g求 1物块A滑P木板B时物块A的速度大小1a以及木板B的速度大小2a 2物块A冲P木板B到木板