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一“滑块木板模型”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：(1) 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 1 kg， mB 2 kg ， A、 B 间动摩擦因数是0.5，水平面光滑用 10 N 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

2、 叠放在物体B 上， B 置于光滑水平面上，A、 B 质量分别为mA 6 kg ， mB 2 kg ， A、 B 之间的动摩擦因数 0.2，开始时 F 10 N，此后逐渐增加，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 mA 6 kg， mB 2 kg， A、B 之间的动摩擦因数 0.2，开始时F 10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N 的过程中，则()A 当拉力F<12 N 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12 N时，开始相对运动C两物体从受力

3、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 8 kg 的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F 8 N ，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为 m 2 kg 的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数 0.2，当二者达到相同速度时，物块恰好滑到小车的最左端取g10 m/s2.则：(1) 小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？(2) 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=2.5m，上表

4、面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数 =0.2 现用水平恒力 F=20N 拉木板， g 取 10m/s 2，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，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 1 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、3.3 N5 N例 2、48 N针对练习 1、答案

5、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： F fmax mAg12 N ，而 F fmax mB a， a 6 m/s2，即二者开始相对运动时的加速度为6 m/s2，此时对 A、 B 整体： F (mAB m )a48 N，即 F>48 N 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)2 m/s 20.5 m/s2 (2)0.75 m解析(1)以小物块为研究对象，由牛顿第二定律，得 mg ma1解得 a1 g 2 m/s2以小车为研究对象，由牛顿第二定律，得F mg Ma 2F

6、mg解得 a2 0.5 m/s2M(2) 由题意及运动学公式：a t v a t102解得： tv0 1 sa a12则物块运动的位移x1 1a1t2 1 m2'.小车运动的位移x2 v0 t 12a2t2 1.75 mL x2 x1 0.75 m针对练习2、解析(1) 木板受到的摩擦力F f (M m)g 10 N木板的加速度aFMFf 2.5 m/s2.(2) 设拉力 F 作用时间 t 后撤去FfF 撤去后，木板的加速度为a M 2.5 m/s2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 1 s，即 F 作用的最短时间为1 s(3) 设木块的最大加速度为a

7、 木块 ，木板的最大加速度为a 木板 ，则 1mg ma 木块得 a 木块 21g 3 m/s对木板： F 11木板 mg(M m)gMa木板能从木块的下方抽出的条件为a 木板 >a 木块解得 F1>25 N(4) 木块的加速度 a 木块 1g 3 m/s2木板的加速度a 木板 F2 1mg Mm g 4.25 m/s2M木块滑离木板时，两者的位移关系为x 木板 x 木块 L，即1a 木板 t2 1a 木块 t2L22(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(1分)(1分)(2分)'.代入数据解得 t 2 s(2分)答案 (1)2.5 m/s2 (2)1 s(3) 大于 25 N(4)2 s分析滑块 木板模型问题时应掌握的技巧1 分