2023届高三物理复习重难点突破21板块模型动力学分析（解析版）

专题21板块模型动力学分析

考点一板块模型的摩擦力分析

1.板块模型中对物体所受的摩擦力进行正确的分析与判断是求解的前提。

2.摩擦力的方向沿两物体的接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向相反。

1.（多选）如图所示，4为长木板，在水平面上以速度外匀速向右运动，同时物块B在A的上表面以速度匀

速吃向右运动，右和。以地面为参考系，且A、B接触面粗糙，下列判断正确的是（）

一14一一一,

，，，/，，，，，，，，，，，，，,，，，，♦

A.若/=1＞2，A、B之间无摩擦力

B.若%＞v2,A受到B所施加的滑动摩擦力向左

C.若药＜〃2,B受到A所施加的滑动摩擦力向右

D.若女＞以，A、B之间无滑动摩擦力

【答案】AB

【解析】

A.若女=1?2，A、B之间无摩擦力，A正确；

B.若%＞外，A受到B所施加的滑动摩擦力向左，B正确；

C.若巧＜%，B受到A所施加的滑动摩擦力向左，C错误；

D.若%＞以，A、B之间有滑动摩擦力，D错误。

2.（多选）如图所示，物体力、6叠放在水平地面上，水平力尸作用在6上，使二者一起向右做匀速直线运

)

B.4受到6施加的摩擦力水平向右

C./、8之间为滑动摩擦力D.地面受到8施加的摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向右

【答案】AD

【解析】

ABC.对F受力分析可知，水平方向受合力为零，即6对/无摩擦力，即尔夕之间无摩擦力，选项A正确,

BC错误；

D.对•力笈整体受力分析可知，地面对6的滑动摩擦力与力尸等大反向，即地面对6的滑动摩擦力向左，根

据牛顿第三定律可知，地面受到8施加的摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向右，选项D正确。

3.（2022•重庆•西南大学附中高二期末）已知A与B的质量分别为mA=lkg，=2kg，八与B间的

动摩擦因数〃i=0.3,6与水平面间的动摩擦因数〃2=02,如图甲、乙所示。现用大小为12N的水平力£

分别作用在A、B上，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=lOm/s?，则各物体所受摩擦力

的情况是（)

F

AA------►

甲乙

A.甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向左的大小为6N的摩擦力

B.甲图中，A受摩擦力水平向右，大小为3N：B受地面的摩擦力水平向左，大小为6N

C.乙图中，A受摩擦力水平向左，大小为8N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为6N

D.乙图中，A受摩擦力水平向左，大小为3N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为3N

【答案】【）

【解析】

根据题意可知，A、B间的最大静摩擦力为41=%吗^=3N

地面与B间的最大静摩擦力为42=7nA+血13）9=6N

AB•甲图中，由于尸＞褊

则B由静止开始运动，假设A、B保持静止，由牛顿第二定律有尸一/^:⑺^+^^）出

解得的=2m/s

对A,设A、B间静摩擦力为方，由牛顿第二定律有

则假设成立，即A、B一起向右加速运动，则A受B水平向右的静摩擦力，大小为2N，B受地面水平向左

的滑动摩擦力，大小为6N，故AB错误；

CD.乙图中，根据题意，由于A、B间最大静摩擦力小于B与地面间的最大静摩擦力，则A、B间发生相对

运动，对A分析，可知A受B水平向左的滑动摩擦力，大小为3N，由牛顿第三定律可知，B受A向右的滑

动摩擦力，大小为3N小于B与地面间的最大静摩擦力，则B仍然静止不动，则B受地面水平向左的静摩擦

力，大小为3N，故C错误，1）正确。

故选Do

考点二不受拉力作用的板块模型

1.位移关系：如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之

差Ax=xi一尼=£（板长）；滑块和木板反向运动时，位移大小之和热+小=£.

2.临界条件：滑块不从木板的末端掉下来的临界条件是滑块到达木板末端时的速度与木板的速度恰好

相同。

3.动力学分析流程

界

无临

木一

滑块与

的位

间内

同时

定相

.确

’

速度

离

板分

求解

列式

系，

牛顿第移关

对滑块二定律

否

判断是

，

Em

木板受若储W

度

动17在速

，

成立

力分析假设

临

式相等的

与

滑块

离法

由隔

界点

列式

整体

由整

没

木板

块与

求滑

体法

，假

分离

界

有临

间摩

木板

求系

’

速度

度

设速

及

擦力E

若

统加

后

相等

静摩

最大

不成

假设

速度

度

加速

Km

擦力

分别

立，

等

也相

列式

上，

水平面

在光滑

静止

木板

4g的

量为

，质

所示

如图

中）

一期

校高

中学

第一

党区

市上

•长治

山西

2022•

4.（

之间

与木板

，木块

右滑

始向

端开

的左

木板

4m/s从

%=

速度

以初

kg，

也为1

质量

点）

为质

（可视

小木块

一个