研究小滑块与长木板(车)相对运动模型)

1、第第3课时课时 研究小滑块与长木板研究小滑块与长木板(车车)相对运动模型相对运动模型高考总复习高考总复习.物理物理解决动力学问题的三大观点解决动力学问题的三大观点 解决动力学问题的三大观点是：解决动力学问题的三大观点是：_、_和和_ (1)力的观点是利用牛顿运动定律，将物体的力的观点是利用牛顿运动定律，将物体的_情情况与物体的况与物体的_情况联系起来，它们之间是情况联系起来，它们之间是_关关系，联系它们的桥梁是系，联系它们的桥梁是_力的观点力的观点动量观点动量观点能量观点受力受力运动运动瞬时对应瞬时对应加速度加速度高考总复习高考总复习.物理物理(2)能量的观点是利用动能定理和功能原理将物体的能

2、量的观点是利用动能定理和功能原理将物体的_与与_联系起来；当除重力与弹力外没有其他联系起来；当除重力与弹力外没有其他力做功时力做功时_保持不变，这就是机械能守恒定律；能量保持不变，这就是机械能守恒定律；能量在转移与转化过程中总量保持不变，这就是在转移与转化过程中总量保持不变，这就是_定定律功是力对律功是力对_的积累效果，所以能量观点就是从力的积累效果，所以能量观点就是从力对位移的积累效果方面来研究力学问题的对位移的积累效果方面来研究力学问题的 (3)动量的观点是利用不受外力或所受的合外力为零时，动量的观点是利用不受外力或所受的合外力为零时，动量将保持不变，这就是动量将保持不变，这就是_定律它对

3、物体之间相对定律它对物体之间相对运动的速度过渡起着很重要的运动的速度过渡起着很重要的_作用作用能量变化做功做功机械能机械能能量守恒能量守恒位移位移动量守恒动量守恒纽带纽带高考总复习高考总复习.物理物理1.动量守恒原则动量守恒原则 在小滑块与长木板在小滑块与长木板(车车)相对运动问题中，地面相对运动问题中，地面(或水平面或水平面)都是光滑的，因为它们之间相对运动的时间较长，不象碰撞那都是光滑的，因为它们之间相对运动的时间较长，不象碰撞那样很短，只有这样，才能符合动量定恒的条件而地面样很短，只有这样，才能符合动量定恒的条件而地面(或水或水平面平面)不光滑，则要用牛顿第二定律和运动学解答，难度较大，

4、不光滑，则要用牛顿第二定律和运动学解答，难度较大，高考较少出现高考较少出现 2.摩擦力做功的处理摩擦力做功的处理 一对滑动摩擦力做功的过程中，既有通过摩擦力做功，一对滑动摩擦力做功的过程中，既有通过摩擦力做功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体上，又有部分机械将部分机械能从一个物体转移到另一个物体上，又有部分机械能转化为内能能转化为内能高考总复习高考总复习.物理物理对于单个物体，要用动能定理列式，计算各个物体对地运对于单个物体，要用动能定理列式，计算各个物体对地运动的位移动的位移对于系统，要用功能关系列式，计算系统损失的机械能即对于系统，要用功能关系列式，计算系统损失的机械能即等于系统获得

5、的内能，而这个内能又恰好等于滑动摩擦力与相对等于系统获得的内能，而这个内能又恰好等于滑动摩擦力与相对位移的乘积位移的乘积 3.这类问题的解题方法这类问题的解题方法 (1)受力分析和物体相对运动过程的分析受力分析和物体相对运动过程的分析 (2)相对运动过程的作图相对运动过程的作图 (3)参考系的选择参考系的选择 (4)动量守恒定律的运用动量守恒定律的运用 (5)摩擦力做功与动能之间的关系摩擦力做功与动能之间的关系 (6)能量守恒定律的运用能量守恒定律的运用高考总复习高考总复习.物理物理 如图所示，质量为如图所示，质量为M的木块静止于光滑水平面上，的木块静止于光滑水平面上，一发质量为一发质量为m的

6、子弹以初速度为的子弹以初速度为v0射入木块，并停留在木块中，射入木块，并停留在木块中，子弹进入木块的深度为子弹进入木块的深度为d.则则(1)双方的共同速度是多少？双方的共同速度是多少？(2)假设木块对子弹的阻力保持不变，则在子弹射入木块至假设木块对子弹的阻力保持不变，则在子弹射入木块至其停止的过程中，木块向前移动了多少？其停止的过程中，木块向前移动了多少？题型训练题型训练探索“滑块与长木板(或长板车)的,相对运动”问题 补充例题补充例题1：高考总复习高考总复习.物理物理解析解析：(1)设双方相对静止时的速度即双方的共同速度为设双方相对静止时的速度即双方的共同速度为v，由，由动量守恒定律，有：动

7、量守恒定律，有：mv0(mM)v解得：解得：(2)设木块对子弹阻力设木块对子弹阻力为为f，在子弹射入木块至其停止的过程中，木块向前移动了，在子弹射入木块至其停止的过程中，木块向前移动了s.对木块，由动能定理：对木块，由动能定理：对子弹和木块构成的系统，由能量守恒定律，有：对子弹和木块构成的系统，由能量守恒定律，有：联立解得：联立解得：答案：答案：vmMmv0 fs12Mv2 Qfd12mv2012(mM)v2 smMmd (1)mMmv0 (2)mMmd 高考总复习高考总复习.物理物理 如右图所示，平板车如右图所示，平板车B的质量为的质量为3.0 kg，以，以4.0 m/s的的速度在光滑水平面

8、上向右运动速度在光滑水平面上向右运动.质量为质量为1.0 kg的物体的物体A被轻放到车被轻放到车的右端，设物体与车上表面间的动摩擦因数为的右端，设物体与车上表面间的动摩擦因数为0.25.求：求：（1）如果平板车足够长如果平板车足够长，那么平板车最终速度多大？物体在车，那么平板车最终速度多大？物体在车上滑动的时间是多少？上滑动的时间是多少？（2）要使物体不从车上掉下，车至少要有多长？）要使物体不从车上掉下，车至少要有多长？注意：不从车上掉下的临界条件是到车两端（左端或右端）时速注意：不从车上掉下的临界条件是到车两端（左端或右端）时速度与车相同，而不是为零！度与车相同，而不是为零！补充例题补充例题

9、2：高考总复习高考总复习.物理物理 如图所示，一质量为如图所示，一质量为M的长木板，静止在光滑水的长木板，静止在光滑水平桌面上，一个质量为平桌面上，一个质量为m的滑块的滑块(视为质点视为质点)以水平速度以水平速度v0从长从长木板一端开始在木板上滑动，直到离开木板，滑块刚离开木木板一端开始在木板上滑动，直到离开木板，滑块刚离开木板时的速度为板时的速度为v0/3.若把木板固定在水平桌面上，其他条件相若把木板固定在水平桌面上，其他条件相同，求滑块离开长木板时的速度同，求滑块离开长木板时的速度u.高考总复习高考总复习.物理物理高考总复习高考总复习.物理物理“滑块与长木板的相对运动滑块与长木板的相对运动

10、”仅是题的仅是题的“中间过程中间过程” 如图所示，质量如图所示，质量m1 kg的小物块的小物块P从半径从半径R0.8 m的光滑的固定的圆弧顶点由静止释放，滑上质量的光滑的固定的圆弧顶点由静止释放，滑上质量M1 kg、高高h0.8 m、长、长L1 m的小车的小车Q的左端，小车放置于光滑水的左端，小车放置于光滑水平地面上已知小物块与小车上表面的动摩擦因数平地面上已知小物块与小车上表面的动摩擦因数0.3, g取取10 m/s2.问小物块问小物块P能否从小车能否从小车Q的右端飞出？若能，求小的右端飞出？若能，求小物块物块P落地时与小车右端的水平距离落地时与小车右端的水平距离s.高考总复习高考总复习.物

11、理物理高考总复习高考总复习.物理物理高考总复习高考总复习.物理物理 如图所示，置于光滑如图所示，置于光滑水平地面上的绝缘小车水平地面上的绝缘小车P、Q的的质量均为质量均为mPmQ0.2 kg.带电量带电量q0.1 C可视为质点的物可视为质点的物体体C位于小车位于小车Q的最左端，其质量为的最左端，其质量为mC0.1 kg.现小车现小车P以速以速度度v010 m/s向静止的小车向静止的小车Q撞去，两车粘在一起向右运动，撞去，两车粘在一起向右运动，物体物体C在小车在小车P上滑动已知上滑动已知C与与P的动摩擦因数为的动摩擦因数为0.2，小，小车车P足够长，足够长，C与与P摩擦过程中所带电量保持不变，摩

12、擦过程中所带电量保持不变，g取取10 m/s2.“碰撞模型”、“滑块木板模型”与,“洛伦兹力”综合讨论(1)计算计算C与与P共速时相对滑动的位移共速时相对滑动的位移(2)若在地面以上的空若在地面以上的空间加一垂直纸面的、磁感应强度为间加一垂直纸面的、磁感应强度为B5T的匀强磁场，试讨论磁的匀强磁场，试讨论磁场的方向，确定场的方向，确定C的最大速度以及的最大速度以及PQ整体的最小速度整体的最小速度高考总复习高考总复习.物理物理高考总复习高考总复习.物理物理高考总复习高考总复习.物理物理高考总复习高考总复习.物理物理如图所示，质量如图所示，质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在的小车放在水

13、平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力小车左端加一水平推力F=8 N，当小车向右运动的速度达，当小车向右运动的速度达到到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为量为m=2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长小车足够长(取取g=l0 m/s2)。求：。求：（1）小物块放后，小物块及小车的加速度大小各为多大？）小物块放后，小物块及小车的加速度大小各为多大？（2）经多长时间两者达到相同的速度？）经多长时间两者达到相同的速度？（3）从小物块放上小车开始，经过）从小物块放上小车开始，经过t

14、=1.5 s小物块通过的位小物块通过的位移大小为多少？移大小为多少？ Mm补充例题补充例题3：高考总复习高考总复习.物理物理Mm高考总复习高考总复习.物理物理如图所示，质量为如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数铁块，铁块与木板之间的摩擦因数=04，在铁块上加，在铁块上加一个水平向左的恒力一个水平向左的恒力F=8N，已知铁块能在长，已知铁块能在长L=6m的木的木板上滑动取板上滑动取g=10m/s2求：求：（1）经过多长时间铁块运动到木板

15、的左端（）经过多长时间铁块运动到木板的左端（2）在）在铁块到达木板左端的过程中，恒力铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的对铁块所做的功（功（3）在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动）在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能能补充例题补充例题4：高考总复习高考总复习.物理物理高考总复习高考总复习.物理物理高考总复习高考总复习.物理物理探索外力引导下“滑块木板,模型”问题 如图所示，水平面分为如图所示，水平面分为两个区，两个区，P线左侧为粗糙区，右侧为线左侧为粗糙区，右侧为光滑区紧靠光滑区紧靠P线在左侧上放一长线在左侧上放一长L11 m、质量、质量M13 kg的长木板的长木板B，在右侧上

16、放一质量，在右侧上放一质量M23 kg的长木板的长木板C.B、C不粘连在长木板不粘连在长木板B的左端放一可看作质点的左端放一可看作质点的质量的质量m2 kg的小木块的小木块A.已知已知B与与A、B与水平面、与水平面、C与与A之间之间的滑动摩擦因数均为的滑动摩擦因数均为0.2.现给现给A施加一个施加一个F8 N的水平恒力，的水平恒力，经经1 s后就撤去该恒力（后就撤去该恒力（ g取取10 m/s2 ）（）（1）求）求1s末末A获得的获得的速度速度v1；（；（2）为了保证）为了保证A不会从不会从C上掉下，长木板上掉下，长木板C的最小长的最小长度度L2为多少？为多少？高考总复习高考总复习.物理物理 解析：(1)A所受所受B的滑动摩擦力的滑动摩擦力f1mg0.2210 N4 N， 则则A反作用于反作用于B的滑动摩擦力的滑动摩擦力f14 N. B所受地面的滑动摩擦力所受地面的滑动摩擦力f2(M1m)g0.2(32)10 N10 N， 因因B获得动力获得动力f1小于受到的阻力小于受到的阻力f2，故在，故在A滑动的过程滑动的过程中，中，B始终没有滑动始终没有滑动高