滑块—木板模型专题附详细答案

1、牛顿定律滑块和 木板模 型专题“滑块一木板模型”问题的分析思路1 模型特点：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动.2 建模指导解此类题的基本思路:分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度(2) 对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立 方程特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.例1、mA= 1kg，2kg，A B间动摩擦因数是，水平面光滑用10N水平力F拉B时，A B间的摩擦力是 用20N水平力F拉B时，A B间的摩擦力是 例2、如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为6k

2、g，开始时F= 10N,此后逐渐增加,A2kg，A、B之间的动摩擦因数 卩若使AB不发生相对运动，则F的最大值为 针对练习1、如图5所示，物体A叠放在物体B上, B置于光滑水平面上:A、B质量分别为6kg，nm=2kg，A、B之间的动摩擦因数 卩=，开始时F= 10N,此后逐渐增加，在增大FB12N时，开始到45N的过程中，贝U ()A. 当拉力Fv12N时，物体均保持静止状态B. 两物体开始没有相对运动，当拉力超过 相对运动C. 两物体从受力开始就有相对运动D. 两物体始终没有相对运动例3、如图所示，质量M= 8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F= 8N, 当小车向右运动

3、的速度达到s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m= 2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数卩二，当二者达到相同速度时，物块恰好滑到小车的最左端.取g= 10m/s【贝U：卩I* I(1) 小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？小车的长度L是多少？针对练习2、如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块.已知 木块的质量m=1kg木板的质量M=4kg长L=，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因 数卩=.现用水平恒力F=20N拉木板，g取10m/s2，求：(1) 木板的加速度；(2) 要使木块能滑离木板，水平恒力 F作用的最短时间；(3) 如果其他条件不变，

4、假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因素为i 0.3，欲使木板能从木块的下方抽出，需对木板施加的最小水平拉力.(4) 若木板的长度、木块的质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间 的动摩擦因数都不变，只将水平恒力增加为 30N,则木块滑离木板需要多长时间？牛顿定律滑块和木板模型专题答案例1、例 2、48N针对练习1、答案 D解析 当A、B间的静摩擦力达到最大静摩擦力，即滑动摩擦力时，A、B才会发生相对运动.此 时对B有：Ffmax=卩mg = 12N,而Ffmax= mBa，a=6m/s，即二者开始相对运动时的加速度为 6m/s2，此时对A、B整体：F= (m+ m

5、) a= 48N,即F>48N时，A、B才会开始相对运动，故选 项A B C错误，D正确.例 3、答案 (1)2m/s 2 s2(2)解析(1)以小物块为研究对象，由牛顿第二定律，得卩 mg= ma解得 a1 = ug = 2m/s2以小车为研究对象，由牛顿第二定律，得F卩mg= Ma解得a2= = s2 由题意及运动学公式：ait = Vo+ a2t解得：t = = is则物块运动的位移Xi= ait 2= 1m小车运动的位移 X2= Vot + a2t =L= X2 一 Xi = 针对练习2、解析（1）木板受到的摩擦力Ff = u（M+ m）g= 10N木板的加速度a= = s2.（

6、2分）（2）设拉力F作用时间t后撤去F撤去后，木板的加速度为a'= = s2（2分）木板先做匀加速运动，后做匀减速运动，且a=- a',故at2= L解得t = is,即F作用的最短时间为is.（2分）（3）设木块的最大加速度为 a木块，木板的最大加速度为 a木板，则卩img= ma木块（2分）2得a木块=卩ig = 3m/s对木板：Fi卩 img- 11 （M+ m）g = Ma木板（2 分）木板能从木块的下方抽出的条件为 a木板a木块解得 Fi>25N.（2 分） 木块的加速度a木块=i ig= 3m/s（i分）木板的加速度a木板=s（i分）木块滑离木板时，两者的位移关系为 x木板一x木块=L，即a木板't2 a木块't2 = L（2分）代入数据解得t = 2s.（2分）答案 （i）s 2 （2）is（3）大于 25N （4）2s分析滑块一木板模型问题时应掌握的技巧i. 分析题中滑块、木板的受力情况，