高考物理素养提升专题02动力学中“滑块滑板”模型(原卷)

高考物理修养提高专题02动力学中“滑块滑板”模型(原卷版)高考物理修养提高专题02动力学中“滑块滑板”模型(原卷版)高考物理修养提高专题02动力学中“滑块滑板”模型(原卷版)涵养提高微打破02动力学中的“滑块-滑板”模型——成立模型，培养抽象思想意识“滑块-滑板”模型“滑块-滑板”模型涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动。叠放在一起的滑块和木板，它们之间存在着相互作用力，在其他外力作用下它们或加速度相同，或加速度不相同，无论哪一种情况受力解析和运动过程解析都是要点，特别是对相对运动条件的解析。本模型深刻表现了物理运动看法、相互作用看法的核心涵养。如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不能伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始碰到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦能够忽略。重力加速度取g=10m/s2。由题给数据能够得出A．木板的质量为1kgB．2s~4s内，力F的大小为0.4NC．0~2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为1/6一、水平面上的滑块—滑板模型水平面上的滑块—滑板模型是高中参照题型，一般采用三步解题法：以下列图，质量m＝1kg的物块A放在质量M＝4kg的木板B的左端，开初A、B静止在水平川面上。现用一水平向左的力F作用在B上，已知A、B之间的动摩擦因数为μ＝，地面与B之间的动摩擦因1数为μ2＝。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2。求：(1)能使A、B发生相对滑动的力F的最小值；(2)若力F＝30N，作用1s后撤去，要想A不从B上滑落，则B最少多长；从开始到A、B均静止，A的总位移是多少。二、斜面上的滑块—滑板模型1、抓住要点：一个转折和两个关系一个转折两个关系滑块与滑板达到相同速度转折前、后受力情况之间的关系和滑块、滑板位移与板长之间也许滑块从滑板上滑下是的关系。一般情况下，由于摩擦力或其他力的转变，转折前、受力和运动状态变化的转后滑块和滑板的加速度都会发生变化，因此以转折点为界，对折点转折前、后进行受力解析是成立模型的要点2/62、解决速度临界问题的思想模板以下列图，倾角α＝30°的足够长圆滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L＝1.8m、质量M＝3kg的薄木板，木板的最右端叠放一质量m＝1kg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ＝23。对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。(1)为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件；若力F＝37.5N，物块能否滑离木板？若不能够，请说明原由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。1．【2019·成都模拟】以下列图，长为l的长木板A放在动摩擦因数为μ的水平川面上，一滑块B(可视为1质点)从A的左侧以初速度v0向右滑上A，B与A间的动摩擦因数为2μ(A与水平川面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同)。已知A的质量为M＝2.0kg，B的质量为m＝3.0kg，A的长度为l＝2.5m，μ1＝，μ2＝0.4(g取10m/s2)。3/6(1)A、B刚开始运动时各自的加速度分别是多大？(2)为保证B在滑动过程中不滑出A，初速度v0应满足什么条件？(3)在满足(2)中条件的情况下，分别求出A、B对水平川面的最大位移。2．【2019·衡水模拟】如图甲所示，一长为2.0m、质量为2kg的长木板静止在粗糙水平面上，有一质量为1kg可视为质点的小物块置于长木板右端。对长木板施加的外力F逐渐增大时，小物块所受的摩擦力Ff随外力F的变化关系如图乙所示。现改用F＝22N的水平外力拉长木板，取g＝10m/s2，则小物块在长木板上滑行的时间为A．1sB．2s．2sD．3sC3．【2019·衡阳模拟】(多项选择)以下列图，将砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力F将纸板迅速抽出。若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，砝码与纸板左端的距离及与桌面右端的距离均为d。以下说法正确的选项是A．纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为μ(M＋m)gB．要使纸板相对砝码运动，F必然大于2μ(M＋m)gC．若砝码与纸板分别时的速度小于gd，砝码不会从桌面上掉下D．当F＝μ(2M＋3m)g时，砝码恰好到达桌面边缘4．以下列图，足够长圆滑斜面的倾角为θ，斜面上放着质量为M的木板，木板左端有一个质量为m的木块，木块与木板之间的动摩擦因数为μ，木块和木板的初速度都为零。对木块施加平行斜面向上的恒力F后，以下说法正确的选项是4/6A．若μ＞tanθ，则木板必然沿斜面向上运动B．若F＝mgsinθ，则木块必然静止在木板上C．若木板沿斜面向上滑动，木板质量M越小，木块与木板分别时，木块滑行的距离越大D．若木板沿斜面向下滑动，木板质量M越大，木块与木板分别时，木块滑行的距离越大5．【2019·日照模拟】滑沙运动是少儿比较喜欢的一项运动，其运动过程可类比为以下列图的模型，倾角为37°的斜坡上有长为1m的滑板，滑板与沙间的动摩擦因数为9。少儿(可视为质点)坐在滑板上端，与滑16板一起由静止开始下滑。少儿与滑板之间的动摩擦因数取决于少儿的衣料，假设图中少儿与滑板间的动摩擦因数为，少儿的质量与滑板的质量相等，斜坡足够长，sin37＝°，cos37°＝，g取10m/s2，则以下判断正确的选项是A．少儿在滑板上下滑的加速度大小为2m/s2B．少儿和滑板走开前滑板的加速度大小为0.5m/s2C．经过2s的时间，少儿走开滑板43m/sD．少儿走开滑板时的速度大小为36．在一块固定的倾角为θ的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典，图甲中英语词典在上，图乙中汉语词典在上，已知图甲中两本书一起匀速下滑，图乙中两本书一起加速下滑。已知两本书的封面资料不相同，但每本书的上、下两面资料都相同，近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。设英语词典和木板之