滑塊模型的動(dòng)力學(xué)分析方法

7:02:49上午課題導(dǎo)入專題：滑塊—木板模型7:02:49上午目標(biāo)引領(lǐng)1、掌握板塊問(wèn)題的主要題型及特點(diǎn)。2、強(qiáng)化受力分析，運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析；抓住運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的臨界條件;7:02:49上午獨(dú)立自學(xué)木板M靜止在光滑水平面上，木板上放著一個(gè)小滑塊m，與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，為了使得m能從M上滑落下來(lái)，求以下情況下力F的大小范圍。FMmmFM解析〔1〕m與M剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：①要滑動(dòng)：m與M間的靜摩擦力到達(dá)最大靜摩擦力；②未滑動(dòng)：此時(shí)m與M加速度仍相同。受力分析如圖，先隔離m，由牛頓第二定律可得：a=μmg/m=μg再對(duì)整體，由牛頓第二定律可得：F0=(M+m)a解得：F0=μ(M+m)g所以，F(xiàn)的大小范圍為：F>μ(M+m)gMfmFmfmMfmFmfm〔2〕受力分析如圖，先隔離M，由牛頓第二定律可得：a=μmg/M再對(duì)整體，由牛頓第二定律可得：F0=(M+m)a解得：F0=μ(M+m)mg/M所以，F(xiàn)的大小范圍為：F>μ(M+m)mg/M7:02:49上午引導(dǎo)探究一1．模型特點(diǎn)：上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．2.解此類題的根本思路：〔1〕分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；〔2〕對(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程．特別注意滑塊和木板的位移都是相對(duì)地面的位移.(3)審題畫(huà)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的草圖建立正確的物理情景幫助自己理解過(guò)程7:02:49上午例題分析：質(zhì)量M＝3kg的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上，在水平恒力F＝11N作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，如下圖，當(dāng)速度到達(dá)1m/s時(shí)，將質(zhì)量m＝4kg的物塊輕輕放到木板的右端．物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，求：(1)物塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間與木板保持相對(duì)靜止？(2)在這一時(shí)間內(nèi)，物塊在木板上滑行的距離多大？(3)物塊與木板相對(duì)靜止后，物塊受到的摩擦力多大？7:02:49上午7:02:49上午技巧點(diǎn)撥4．兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件：(1)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力．(2)二者加速度不相等．分析滑塊—木板模型問(wèn)題時(shí)應(yīng)掌握的技巧1．分析題中滑塊、木板的受力情況，求出各自的加速度．2．畫(huà)好運(yùn)動(dòng)草圖，找出位移、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系．3．知道每一過(guò)程的末速度是下一過(guò)程的初速度．7:02:49上午目標(biāo)升華[知識(shí)歸納]滑塊在木板(小車)上滑動(dòng)，是高中物理習(xí)題中的常見(jiàn)類型．解決這類問(wèn)題主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)滑塊、木板間有摩擦力存在．(2)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．(3)一般選取地面為參考系，注意找兩者的位移與板長(zhǎng)的關(guān)系．(4)兩者一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度才相等，此時(shí)兩者之間為靜摩擦力或沒(méi)有摩擦力，要根據(jù)題給其他條件判定．1．如下圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)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(dòng)摩擦力相等．現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F＝kt(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選項(xiàng)是()當(dāng)堂診學(xué)7:02:49上午2.如下圖，長(zhǎng)方體物塊A疊放在長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，開(kāi)始時(shí)F=10N，此后逐漸增加，在增大到45N的過(guò)程中，那么〔〕

A．當(dāng)拉力F＜12N時(shí)，兩物塊均保持靜止?fàn)顟B(tài)

B．兩物塊開(kāi)始沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過(guò)12N時(shí)，開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)

C．兩物塊間從受力開(kāi)始就有相對(duì)運(yùn)