板塊模型牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合運(yùn)用

1、板塊模型-牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合運(yùn)用一涉及知識(shí)點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)，如受力分析，摩擦力（是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，大小，方向）、牛頓第二定律，運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律公式。二與傳送帶模式的解題思路相似。三二者速度相等時(shí)，摩擦力的突變（大小，方向，f滑與fmax轉(zhuǎn)變），從而受力情況變，加速度變，運(yùn)動(dòng)情況變。四板塊模型中的功能關(guān)系，動(dòng)量問題1.產(chǎn)生的內(nèi)能：Q=f滑·X相對(duì) 2.摩擦力做功：Q=f·X對(duì)地3.動(dòng)能定理，能量守恒 4.動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒 5.用隔離還是整體來分析問題例題1：如圖所示，一質(zhì)量為m=2kg、初速度為6m/s的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），向右滑上一質(zhì)量為M=4kg的靜止在光滑水平面

2、上足夠長(zhǎng)的滑板，m、M間動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。(1) 滑塊滑上滑板時(shí)，滑塊和滑板在水平方向上各受什么力，大小如何？方向向哪？(2) 滑塊和滑板各做什么運(yùn)動(dòng)？加速度各是多大？(3) 1秒末滑塊和滑板的速度分別是多少？(4)1秒末滑塊和滑板的位移分別是多少？相對(duì)位移是多少？(5)2秒末滑塊和滑板的速度分別是多少？(6)2秒末滑塊和滑板的位移分別是多少？相對(duì)位移是多少？ （7)2秒后滑塊和滑板將怎樣運(yùn)動(dòng)？例2：如圖所示，一質(zhì)量為m=3kg、初速度為5m/s的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），向右滑上一質(zhì)量為M=2kg的靜止在水平面上足夠長(zhǎng)的滑板，m、M間動(dòng)摩擦因數(shù)為1=0.2，滑板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0

3、.1，（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。 （1）滑塊滑上滑板時(shí)，滑塊和滑板在水平方向上各受什么力，大小如何？方向向哪？ （2）滑塊和滑板各做什么運(yùn)動(dòng)？加速度各是多大？（3）滑塊滑上滑板開始，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)與滑板保持相對(duì)靜止？（4）滑塊和滑板相對(duì)靜止時(shí)，各自的位移是多少？（5）滑塊和滑板相對(duì)靜止時(shí)，滑塊距離滑板的左端有多遠(yuǎn)？（6）5秒鐘后，滑塊和滑板的位移各是多少？1. 如圖1所示，一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦現(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為()A物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向

4、右運(yùn)動(dòng)B物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D木板和物塊的速度都逐漸減小，直到為零2、（多選）如圖所示，長(zhǎng)木板放置在水平面上，一小物塊置于長(zhǎng)木板的中央，長(zhǎng)木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g。現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度大小a可能是( ) A a=g Ba C. a D. a3、質(zhì)量為m020 kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)5 m的木板放在水平面上，木板與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.15。將質(zhì)量m10 kg的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，以v04 m/s的速度從

5、木板的左端被水平拋射到木板上(如圖所示)，小木塊與木板面的動(dòng)摩擦因數(shù)為20.4(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g10 m/s2)。則以下判斷中正確的是()A. 木板一定靜止不動(dòng)，小木塊不能滑出木板B. 木板一定靜止不動(dòng)，小木塊能滑出木板C. 木板一定向右滑動(dòng)，小木塊不能滑出木板D. 木板一定向右滑動(dòng)，小木塊能滑出木板4.如圖所示，水平地面上一個(gè)質(zhì)量M=4.0kg、長(zhǎng)度L=2.0m的木板, 在F=8.0N的水平拉力作用下以v0=m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻將質(zhì)量m=1.0kg的物塊(物塊可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在木板最右端，若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)和木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,求將物塊放在木

6、板上后，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間木板停止運(yùn)動(dòng).(g=10m/s2) 5.如圖所示，厚度不計(jì)的薄板A長(zhǎng)L=5.0m，質(zhì)量M=5.0kg，放在水平桌面上。在A上距右端s=3.0m處放一物體B（大小不計(jì)），其質(zhì)量m=2.0kg，已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，原來系統(tǒng)靜止。現(xiàn)在在板的右端施加一大小一定的水平力F26N，持續(xù)作用在A上，將A從B下抽出。（g=10m/s2）求：（1）A從B下抽出前A、B的加速度各是多少；（2）B運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間離開A.   6. 如圖所示，質(zhì)量為的滑塊A，以初速度V0從木板左端滑上被固定在光滑水平地面上的木板B。木板質(zhì)量為

7、M，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知A滑離B時(shí)的速度為V，求木板B的長(zhǎng)度。7. 如圖所示，質(zhì)量為的滑塊A，以初速度V0從木板左端滑上在光滑水平地面上的木板B。木板質(zhì)量為M，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知A滑離B時(shí)的速度為V，要使滑塊A不滑離木板，求木板至少多長(zhǎng)？拓展8：若B同時(shí)也具有一個(gè)反方向同樣大小的速度V0 ,最后滑塊A不滑離木板B，那么木板至少要多長(zhǎng)？拓展9：若A有一初速度V0并受到一水平向右的力F，A最終恰好不滑離B木板，問B至少多長(zhǎng)？拓展10：若將該力作用于B上，還讓A恰好不滑離木板B，那么木板B至少要多長(zhǎng)？1C由于物塊運(yùn)動(dòng)過程中與木板存在相對(duì)滑動(dòng)，且始終相對(duì)木板向左運(yùn)動(dòng)，因此木板

8、對(duì)物塊的摩擦力向右，所以物塊相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大，直至相對(duì)靜止而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由牛頓第三定律可知，木板受到物塊給它的向左的摩擦力作用，木板的速度不斷減小，直到兩者相對(duì)靜止，而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；由于水平面光滑，所以木板和物塊不會(huì)停止，選項(xiàng)D錯(cuò)誤2、CD詳解：若水平拉力F較小，物塊與長(zhǎng)木板間沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則有F2mg2ma，a，D正確；若F較大，物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，以長(zhǎng)木板為研究對(duì)象，由牛頓第二定律，則有：mg·2mgma，解得木板加速度大小a，且此加速度是木板運(yùn)動(dòng)的最大加速度。C正確，A、B錯(cuò)誤。3、A詳解：m0與地面間的最大靜摩擦

9、力為F11(m0m)g0.15×(2010)×10 N45 N，m與m0之間的最大靜摩擦力為F22mg0.4×10×10 N40 N，F(xiàn)1>F2，所以木板一定靜止不動(dòng)；小木塊在木板上滑行的距離為x，22gx，解得x2 m<L5 m，小木塊不能滑出木板。4.步驟1：檢查接觸面的粗糙情況木板、地面間：；木板間：步驟2：分析研究對(duì)象的受力、運(yùn)動(dòng)情況比較木板、物體的初速度大小，以確定各自摩擦力的方向?qū)Χ叻謩e進(jìn)行水平方向的受力分析分別求出二者的加速度。 步驟3：列方程求解，分析關(guān)鍵點(diǎn)（二者達(dá)共速時(shí)）其他輔助運(yùn)動(dòng)學(xué)方程共速時(shí)： 解得接著一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到速度為零，停止運(yùn)動(dòng)，步驟4：結(jié)論5.試題分析：（1）對(duì)于A： 解得  &