2015高考物理滑块木板模型问题专题分析

1、(1)假如木板足够长，求共同速度和所用的时间滑块一木板模型分析(教师版)例1：质量为M木板置于光滑水平面上，一质量为m的滑块以水平 速度可从左端滑上木板，m与M之间的动摩擦因数为可，求:(2)要使m不掉下，M至少要多长:3 / 7练习1：如图所示，质量为M=lkg的长木板，静止放置在光滑水平桌面上，有一个质量为 m=0.2kg大小不计的物体以6111/s的水平速度从木板左端冲上木板,在木板上滑行了 2s后跟 木板相对静止(g MX 10m/s2)o求：(1)木板获得的速度。(2)物体与木板间的动摩擦因数；例2：在光滑水平面上并排放两个相同的木板，长度均为L=LOOin, 一质量与木板相同的金属

2、块，以v<)=2.00m/s的初速度向右滑上木板A,金属块与木板间动摩擦因数为呼0.1, gl0m/s2o求两木板的最后速度，练习2：如图，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的木板和质量为m=lkg的物块，都以 v=4m/s的初速朝相反的方向运动，它们间有摩擦，木板足够长，当木板速度为2.4m/s时， 物块的运动情况是()A.做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D .以上都有可能例3.如图，光滑水平面上放置质量分别为胆、2/n的物块A和木板3, A、8间的最大静摩擦力为吆，现用水平拉力尸拉3,使A、3以同一加速度运动，求拉力户的最大值。分析：为防止运动过程中A落后于B （A不受拉力F

3、的直接作用,靠A、B间的静摩擦力加速），A、8二起加速的最大加速度由A决定。些*解答：物块A能获得的最大加速度为：阳 .A、B二起加速运动时，拉力F的最大值为：,S 2阳）/=3mg .变式1、例1中若拉力尸作用在A上呢？如图2所示。m p图2解答：木板3能获得的最大加速度为：° 2掰，4、5一起加速运动时，拉力产的最大值为：3尺=（掰+2啕劭=5"次g变式2、在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为3 （认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、8以同一加速度运动，求拉力b的最大值。17刖乂/g 1解答：木板B能获得的最大加速度为：寸 藐 7设A、B一起加速运动时

4、，拉力尸的最大值为/m,贝IJ：4-7 4加+2g = 3用&为=I6解得： .例4.如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力户,F=8N,当小车速度达到1. 5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量止：2kg的物 体，物体与小车间的动摩擦因数=(). 2,小车足够长，求物体从 放在小车上开始经上L 5s通过的位移大小。(g取解答：物体放上后先加速：。kg=2m/s2此时小车的加速度为： 当小车与物体达到共同速度时：v共=10=均+。2/1解得：6=1S, N 共=2m/sP2cbi = 0.8w f s q c c以后物体与小车相对静止：,掰

5、+於(%”/,物体不会落后于小车)物体在，=l.5s内通过的位移为：s-.aifj+y共Qf) + 5a3 (fTi) 2=2.1m 练习4、如图，质量M=lkg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数 小二01,在木板的左端放置一个质量/=lkg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数七二04,取g=10m/s2,试求:(1)若木板长L=lm,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到 木板的右端？(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力尸，通过分析和计算后， 请在图6中画出铁块受到木板的摩擦力力随拉力F大小变化的图象。(设木板足够长)

6、810 12E6(解答略)答案如下：(1) r=is(2)当尸的)W=2n时，A、3相对静止且对地静止，f2=F；/2 =+1当2NvPW6N时，M、股相对静止，2 当F>6N时，A、3发生相对滑动，h二%题且=4 N.画出人随拉力F大小变化的图象如图7所示。小结：上几例我们可以看到，无论物体的运动情景如何复杂，这类问题的解答有一个基本技 巧和方法。在物体运动的每一个过程中,若两个物体的初速度不同，则两物体必然相对滑动; 若两个物体的初速度相同（包括初速为0）,则要先判定两个物体是否发生相对滑动，其方 法是求出不受外力F作用的那个物体的最大临界加速度并用假设法求出在外力F作用下整体的加速

7、度，比较二者的大小即可得出结论。练习：1.如图所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，质量为M,质量为m的铁块以水平初速度V。滑到小车上，两物体开始运动,它们的速度随时间变化的图象如图（b）所示是滑块在车上运动的时间），则可以断定 （）1卜7?A.铁块与小车最终滑离B.铁块与小车的质量之比m:M=l： 1。C.铁块与小车表面的动摩擦因数=目D.平板车上表面的长度为回答案 ABC2 . （2014届山东省枣庄市）如图所示，质量M = 4.0kg的木板长L = 2.0 m,静止在水平地 面上，木板与地面间的动摩擦因数为阳=0.05。木板水平上表面左端静置质量m = 2.0 kg的 小滑块（

8、可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数为四=0.2。从某时刻开始，用F=5.0N 的水平力一直向右拉滑块，直至滑块滑离木板。设木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动 摩擦力,取g=10m/s2.试求：mCD此过程中木板的位移大小。C2）滑块离开木板时的速度大小。3 . （2014届山东省郑城一中）长1米的木板A,质量为M=lkg,静止在水平地面上。在木板最左端有一质量为m=2kg的小物块B,在沿水平向右F=10牛的恒力作用下由静止开始运动，物块和木板、木板和水平面间的滑动摩擦系数分别为。在把小物块从木板右端拉下去的过程中，求:m F!、7 / 7（1）运动过程中a、B的加速度分别是多大?（2）在此

9、过程中木板运动的位移为多大？（小物块可看作质点）（g 10111/sO4 .（2013淮阴中学卷）如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为Mi和M2的 木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止, 今在两物体上各作用一水平恒力用、尸2,当物块和木板分离时，两木板的速度分别为力和(BD )也，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是A.若尸=尸2,B.若为=尸2,必2,则力也C.若尸尸2,，%=峪，则力,也D.若F】VF2, M1=M2,则为也5 .如图所示，长2m,质量为1kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也为1kg （可视为质点），与

10、木板之间的动摩擦因数为0.2。要使木块在木板上从左端 jz 滑向右端而不至滑落，则木块初速度的最大值为（D ）A. lm/sB. 2 m/sC. 3 m/sD. 4 ni/s6.如图所示，小木块质量n】=lkg,长木枝质量M=10kg,木板与地面以及木块间的动摩 擦因数均为N=0.5.当木板从静止开始受水平向右的恒力F=90N作用时，木块以初速v0=4m/s向左滑上木板的右端,则为使木块不滑离木板，木板的长度,至少要多长?7.如图，质量M=LOkg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=LOkg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数=0.20.现用水平横力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对滑动，经过 回 fraIt=1.0s撤去力F.小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下.求：（1）撤去力F时小滑块和长木板的速度个是多大；（2）运动中小滑块距长木板右端的最大