滑块模型的动力学分析方法

课题导入专题：滑块—木板模型第1页，共15页。目标引领1、掌握板块问题的主要题型及特点。2、强化受力分析，运动过程分析；抓住运动状态转化时的临界条件;第2页，共15页。独立自学木板M静止在光滑水平面上，木板上放着一个小滑块m，与木板之间的动摩擦因数μ，为了使得m能从M上滑落下来，求下列情况下力F的大小范围。FMmmFM第3页，共15页。解析（1）m与M刚要发生相对滑动的临界条件：①要滑动：m与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力；②未滑动：此时m与M加速度仍相同。受力分析如图，先隔离m，由牛顿第二定律可得：a=μmg/m=μg再对整体，由牛顿第二定律可得：F0=(M+m)a解得：F0=μ(M+m)g所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)gMfmFmfmMfmFmfm（2）受力分析如图，先隔离M，由牛顿第二定律可得：a=μmg/M再对整体，由牛顿第二定律可得：F0=(M+m)a解得：F0=μ(M+m)mg/M所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)mg/M第4页，共15页。引导探究一1．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.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.(3)审题画运动过程的草图建立正确的物理情景帮助自己理解过程第5页，共15页。例题分析：

质量M＝3kg的长木板放在光滑的水平面上，在水平恒力F＝11N作用下由静止开始向右运动，如图所示，当速度达到1m/s时，将质量m＝4kg的物块轻轻放到木板的右端．已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，求：(1)物块经多长时间与木板保持相对静止？(2)在这一时间内，物块在木板上滑行的距离多大？(3)物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力多大？第6页，共15页。第7页，共15页。第8页，共15页。技巧点拨4．两者发生相对滑动的条件：(1)摩擦力为滑动摩擦力．(2)二者加速度不相等．分析滑块—木板模型问题时应掌握的技巧1．分析题中滑块、木板的受力情况，求出各自的加速度．2．画好运动草图，找出位移、速度、时间等物理量间的关系．3．知道每一过程的末速度是下一过程的初速度．第9页，共15页。目标升华[知识归纳]滑块在木板(小车)上滑动，是高中物理习题中的常见类型．解决这类问题主要应注意下列几点：(1)滑块、木板间有摩擦力存在．(2)滑块、木板的加速度不同，应分别应用牛顿第二定律列方程．(3)一般选取地面为参考系，注意找两者的位移与板长的关系．(4)两者一起运动时，加速度才相等，此时两者之间为静摩擦力或没有摩擦力，要根据题给其他条件判定．第10页，共15页。1．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.图中反映a1和a2变化的图线中正确的是(

)当堂诊学第11页，共15页。第12页，共15页。2.如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于光滑水平面上.A、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A、B之间动摩擦因数μ=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（）

A．当拉力F＜12N时，两物块均保持静止状态

B．两物块开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动

C．两物块间从受力开始就有相对运动

D．两物块间始终没有相对运动，但AB间存在静摩擦力，其中A对B的静摩擦力方向水平向右

AFB答案：D第13页，共15页。强化补清完成课时作业第14页，共15页。内容梗概课题导入。2、强化受力分析，运动过程分析。木板M静止在光滑水平面上，木板上放着一个小滑块m，与木板之间的动摩擦因数μ，为了使得m能从M上滑落下来，求下列情况下力F的大小范围。解析（1）m与M刚要发生相对滑动的临界条件：①要滑动：m与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力。受力分析如图，先隔离m，由牛顿第二定律可得：a=μmg/m=μg。所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)g。（2）受力分析如图，先隔离M，由牛顿第二定律可得：a=μmg/M。解得：F0=μ(M+m)mg/M。所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)mg/M。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。（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。(3)审题画运动过程的草图建立正确的物理情景帮助自己理解过程。(2)在这一时间内，物块在木板上滑行的距离多大。(3)物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力多