(完整word版)01專題：滑塊模板模型

1、滑塊木板模型分析無(wú)論物體的運(yùn)動(dòng)情景如何復(fù)雜，這類問(wèn)題的解答有一個(gè)基本技巧和方法。在物體運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)過(guò)程中，若兩個(gè)物體的初速度不同，則兩物體必然相對(duì)滑動(dòng)；若兩個(gè)物體的初速度相同（包括初速為0），則要先判定兩個(gè)物體是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，其方法是求出不受外力 F 作用的那個(gè)物體的最大臨界加速度并用假設(shè)法求出在外力 F 作用下整體的加速度，比較二者的大小即可得出結(jié)論。1如圖，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為 m、2m的物塊 A 和木板 B，A、B 間的最大靜摩擦力為 mg，現(xiàn)用水平拉力 F 拉 B，使 A、B 以同一加速度運(yùn)動(dòng)，求拉力 F 的最大值。分析：為防止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 A 落后于 B（A 不受拉力 F 的直

2、接作用，靠 A、B間的靜摩擦力加速）， A、B 一起加速的最大加速度由 A 決定。解答：物塊 A 能獲得的最大加速度為：A、B一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的最大值為：2如圖 3 所示，質(zhì)量 M=8kg 的小車放在光滑的水平面上，在小車右端加一水平恒力 F，F(xiàn)=8N，當(dāng)小車速度達(dá)到 15m/s 時(shí)，在小車的前端輕輕放上一大小不計(jì)、質(zhì)量 m=2kg 的物體，物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù) =02，小車足夠長(zhǎng)， 求物體從放在小車上開始經(jīng) t =15s 通過(guò)的位移大小。（ g取 10m/s2）解答：物體放上后先加速：a1=g=2m/s2此時(shí)小車的加速度為：當(dāng)小車與物體達(dá)到共同速度時(shí)：v 共=a1t 1=v0 +a

3、2t 1解得： t 1=1s，v 共=2m/s以后物體與小車相對(duì)靜止：（，物體不會(huì)落后于小車）物體在 t =1.5s 內(nèi)通過(guò)的位移為： s= a1t 1 2+v 共 （t t 1）+a3（t t 1）2=2.1m13 如圖，質(zhì)量 M=1kg 的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取 g=10m/s2，試求：（ 1）若木板長(zhǎng) L=1m，在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力 F=8N，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？（ 2）若在鐵塊上施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力 F，通過(guò)分析和計(jì)算后，請(qǐng)?jiān)趫D

4、 6 中畫出鐵塊受到木板的摩擦力 f 2 隨拉力 F 大小變化的圖象。（設(shè)木板足夠長(zhǎng)）（解答略）答案如下：（1）t =1s（2）當(dāng) FN時(shí)，A、B 相對(duì)靜止且對(duì)地靜止， f 2=F；當(dāng) 2N<F6N時(shí)，M、m相對(duì)靜止，當(dāng) F>6N 時(shí)，A、B 發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，N畫出 f 2 隨拉力 F 大小變化的圖象如圖7 所示。4如圖所示，小木塊質(zhì)量 m1kg，長(zhǎng)木桉質(zhì)量 M10kg，木板與地面以及木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0.5 當(dāng)木板從靜止開始受水平向右的恒力 F 90 N 作用時(shí)，木塊以初速 v04 ms 向左滑上木板的右端則為使木塊不滑離木板，木板的長(zhǎng)度l 至少要多長(zhǎng) ?解析： a1Fmg

5、(Mm) g3m/ s2s11 a1t 213t 2M22a2g 5m / s2s2v0t1 a2t 24t 2.5t 222由v0a2 ta1t解得t2s板長(zhǎng)： ls1s24m5. 如圖，質(zhì)量 M=1.0kg 的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上，在長(zhǎng)木板的右端放一質(zhì)量 m=1.0kg 的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.20. 現(xiàn)用水平橫力 F=6.0N 向右拉長(zhǎng)木板，使小滑塊與長(zhǎng)木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，經(jīng)過(guò) t=1.0s 撤去力 F. 小滑塊在運(yùn)mF動(dòng)過(guò)程中始終沒(méi)有從長(zhǎng)木板上掉下 . 求：M（ 1）撤去力 F 時(shí)小滑塊和長(zhǎng)木板的速度個(gè)是多大；（ 2）運(yùn)動(dòng)中小滑塊距長(zhǎng)木板右端的最

6、大距離是多大？解：（ 1）. 對(duì)滑和木板分別利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式a1g 2m / s2v1a1t12m/ sa2Fmg4m/ s2v2a2t14m/ sM（2）. 最大位移就是在滑塊和木板相對(duì)靜止時(shí)1s 后. 沒(méi)有拉力 . 只有相互間的摩擦力滑塊加速度大小均為 =2m/s2( 方向相反 )解得 t =0.5sv1+t 2=v2t 2代入數(shù)據(jù) 2+2t =4-2t222此時(shí) 2 個(gè)的速度都是 v=3m/s ，木塊和木板的位移分別為s1v1t1v1 vt22.25ms2v2 t1v2vt 23.75m2222ss2s11.5m10如圖甲所示， 質(zhì)量為 2m 的長(zhǎng)木板靜止地放在光滑的水平面上

7、，另一質(zhì)量為 m 的小鉛塊 (可視為質(zhì)點(diǎn) )以水平速度 v0滑上木板的左端，恰能滑至木板的右端且與木板保持相對(duì)靜止，鉛塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的摩擦力始終不變?nèi)魧⒛景宸殖砷L(zhǎng)度與質(zhì)量均相等(即 m1 m2 m)的兩段 1、 2后，將它們緊挨著放在同一水平面上，讓小鉛塊以相同的初速度v0 由木板 1 的左端開始運(yùn)動(dòng)， 如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是()A 小鉛塊滑到木板2 的右端前就與之保持相對(duì)靜止B小鉛塊滑到木板2 的右端后與之保持相對(duì)靜止C甲、乙兩圖所示的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等D圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量【解析】 長(zhǎng)木板分兩段前，鉛塊和木板的最終速度為：mv01vt3m 3v01mv021× 3m(v0212且有 Q fL3) mv0223長(zhǎng)木板分兩段后，可定量計(jì)算出木