滑塊模型的動力學(xué)分析方法

1、馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組課題導(dǎo)入課題導(dǎo)入專題：滑塊專題：滑塊木板模型木板模型馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組目標(biāo)引領(lǐng)目標(biāo)引領(lǐng)1 1、掌握板塊問題的主要題型及特點(diǎn)。、掌握板塊問題的主要題型及特點(diǎn)。2 2、強(qiáng)化受力分析，運(yùn)動過程分析；、強(qiáng)化受力分析，運(yùn)動過程分析； 抓住抓住運(yùn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)化時的臨界條件運(yùn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)化時的臨界條件; ;馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組獨(dú)立自學(xué)獨(dú)立自學(xué)木板木板M靜止在光滑水平面上，木板上放著一個小滑塊靜止在光滑水平面上，木板上放著一個小滑塊m，與木板之間的動摩擦因數(shù)與木板之間的動摩擦因數(shù)，為了使得，為了使得m能從能從M上滑落上滑落下來，求下列情況下力下來，求下列情況下力F的

2、大小范圍。的大小范圍。FMmmFM馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組解析解析（1）m與與M剛要發(fā)生相對滑動的臨界條件：剛要發(fā)生相對滑動的臨界條件：要滑動：要滑動：m與與M間的靜摩擦力達(dá)到最大間的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力；未滑動：此時靜摩擦力；未滑動：此時m與與M加速度仍相同。加速度仍相同。受力分析如圖，先隔離受力分析如圖，先隔離m，由牛頓第二，由牛頓第二定律可得：定律可得：a=mg/m=g再對整體，由牛頓第二定律可得：再對整體，由牛頓第二定律可得：F0=(M+m)a解得：解得：F0=(M+m) g所以，所以，F(xiàn)的大小范圍為：的大小范圍為：F(M+m)gMfmFmfmMfmFmfm（2）受力分析如圖

3、，）受力分析如圖，先隔離先隔離M，由牛頓第二定律可得：，由牛頓第二定律可得：a=mg/M再對整體再對整體，由牛頓第二定律可得：，由牛頓第二定律可得：F0=(M+m)a解得：解得：F0=(M+m) mg/M所以，所以，F(xiàn)的大小范圍為：的大小范圍為：F(M+m)mg/M馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組引導(dǎo)探究一引導(dǎo)探究一1模型特點(diǎn)：模型特點(diǎn)：上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動相對滑動2.解此類題的基本思路：解此類題的基本思路：（1）分析滑塊和木板的受力情況分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)牛頓第二定律分別

4、分別求出滑求出滑塊和木板的塊和木板的加速度加速度；（2）對滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動情況分析，）對滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動情況分析，找出找出滑塊和木板之間的滑塊和木板之間的位位移關(guān)系或速度關(guān)系移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程特別注意，建立方程特別注意滑塊和木板的位移都是滑塊和木板的位移都是相對地面的位移相對地面的位移. (3)審題畫運(yùn)動過程的草圖建立正確的物理情景幫助自己理解過審題畫運(yùn)動過程的草圖建立正確的物理情景幫助自己理解過程程馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組例題分析：例題分析： 質(zhì)量質(zhì)量M3 kg的長木板放在光滑的水平面上，在水平恒力的長木板放在光滑的水平面上，在水平恒力F11 N作用下由靜止開始向右運(yùn)動，如

5、圖所示，當(dāng)速度達(dá)到作用下由靜止開始向右運(yùn)動，如圖所示，當(dāng)速度達(dá)到1 m/s時，將質(zhì)量時，將質(zhì)量m4 kg的物塊輕輕放到木板的右端已知物塊與木的物塊輕輕放到木板的右端已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)板間的動摩擦因數(shù)0.2，求：，求：(1)物塊經(jīng)多長時間與木板保持相對靜止？物塊經(jīng)多長時間與木板保持相對靜止？(2)在這一時間內(nèi)，物塊在木板上滑行的距離多大？在這一時間內(nèi)，物塊在木板上滑行的距離多大？(3)物塊與木板相對靜止后，物塊受到的摩擦力多大？物塊與木板相對靜止后，物塊受到的摩擦力多大？馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組技巧點(diǎn)撥技巧點(diǎn)撥4 4兩者

6、發(fā)生相對滑動的條件：兩者發(fā)生相對滑動的條件： (1) (1)摩擦力為滑動摩擦力摩擦力為滑動摩擦力 (2) (2)二者加速度不相等二者加速度不相等分析滑塊分析滑塊木板模型問題時應(yīng)掌握的技巧木板模型問題時應(yīng)掌握的技巧1 1分析題中滑塊、木板的受力情況，求出各自的加速度分析題中滑塊、木板的受力情況，求出各自的加速度2 2畫好運(yùn)動草圖，找出位移、速度、時間等物理量間的關(guān)系畫好運(yùn)動草圖，找出位移、速度、時間等物理量間的關(guān)系3 3知道每一過程的末速度是下一過程的初速度知道每一過程的末速度是下一過程的初速度馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組目標(biāo)升華目標(biāo)升華 知識歸納知識歸納 滑塊在木板滑塊在木板( (小車小車)

7、 )上滑動，是高中物理習(xí)題中的常見上滑動，是高中物理習(xí)題中的常見類型解決這類問題主要應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：類型解決這類問題主要應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：(1)(1)滑塊、木板間有摩擦力存在滑塊、木板間有摩擦力存在(2)(2)滑塊、木板的加速度不同，應(yīng)分別應(yīng)用牛頓第二滑塊、木板的加速度不同，應(yīng)分別應(yīng)用牛頓第二定律列方程定律列方程(3)(3)一般選取地面為參考系，注意找兩者的位移與板一般選取地面為參考系，注意找兩者的位移與板長的關(guān)系長的關(guān)系(4)(4)兩者一起運(yùn)動時，加速度才相等，此時兩者之間兩者一起運(yùn)動時，加速度才相等，此時兩者之間為靜摩擦力或沒有摩擦力，要根據(jù)題給其他條件判為靜摩擦力或沒有摩擦力，要根據(jù)題給其

8、他條件判定定馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組 1如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力Fkt(k是常數(shù))，木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2.圖中反映a1和a2變化的圖線中正確的是()當(dāng)堂診學(xué)當(dāng)堂診學(xué)馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組馬鞍山中加雙語學(xué)校 高一物理組2.如圖所示，長方體物塊A疊放在長方體物塊B上，B置于光滑水平面上.A、B質(zhì)量分別為mA=6kg，mB=2kg，A、B之間動摩擦因數(shù)=0.2，開始時F=10N，此后逐漸增加，在增大到45N的過程中，則（ ）A當(dāng)拉力F12N時，兩物塊均保持靜止?fàn)顟B(tài) B兩物塊開始沒