专题以动力学角度研究水平面上的木板滑块问题课件高考物理二轮复习备考

牛顿第二定律的应用板块模型汇报人：弥文斌汇报时间：2024年9月26日理解什么是“滑块—木板”模型。

会用动力学的观点处理“滑块—木板”模型问题。学习目标例题1:如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出滑块A的加速度a，得到如图乙所示的a－F图像，A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则(

)A.滑块A的质量为4kgB.木板B的质量为2kgC.当F＝10N时滑块A的加速度大小为6m/s2D.滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.2木板-滑块模型（1）木板-滑块模型-滑块受到外力，地面光滑

试分析A，B的运动状态？BAF

A与B恰好分离的临界是A与B之间的摩擦力达到最大，对B分析，有对整体分析，有则，可得到A与B恰好分离时，当当

A和B一起加速，

A和B各自加速，隔离B，有隔离A，有隔离B，有整体：例题2

如图所示，一质量M＝2kg的木板长度为L＝50m，静止放在水平面上，另一质量m＝2kg、大小可以忽略的铁块静止放在木板的左端，已知铁块与木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2。现给铁块施加一个水平向右的力F，求：(1)若F为变力，且从零开始不断增大，当F增大到多少时，铁块与木板即将开始相对滑动？木板-滑块模型例题2:如图所示，一质量M＝2kg的木板长度为L＝50m，静止放在水平面上，另一质量m＝2kg、大小可以忽略的铁块静止放在木板的左端，已知铁块与木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2。现给铁块施加一个水平向右的力F，求：(2)若F恒定为20N，试通过计算说明，在此情况下，m与M是否分离，若不分离求两者共同的加速度；若分离，求从静止开始经过多长时间，二者分离？木板-滑块模型（2）木板-滑块模型-滑块受到外力，地面粗糙

试分析A，B的运动状态？BAF

AB之间的滑动摩擦力B与地面之间的滑动摩擦力（1）若B将永远无法被带动（2）若A能带动B，且AB是否相对滑动，取决于AB之间的静摩擦力是否达到最大。

A,B均保持静止

此时力F较小，则AB共同加速①②

（2）木板-滑块模型-滑块受到外力，地面粗糙BAF

可得

③

直击高考例题3:.

光滑水平面上有一M=2kg长木板，长木板的长度为2m，在长木板的中间静止有一个小滑块，小滑块质量为1kg，M和m的动摩擦因数为μ。M受到一个水平向右的恒力F=4N作用，求（1）当μ=0.2时，F作用时间3s后M物体的位移？（2）当μ=0.1时，F作用时间3s后M物体的位移？木板-滑块模型（3）木板-滑块模型-木板受到外力，地面光滑BAF

试分析A，B的运动状态？A与B恰好分离的临界是A与B之间的摩擦力达到最大，当A，B之间的摩擦达到最大时对A分析：

对整体分析：

则：

①当时，A，B整体一起加速

对A分析对A分析

对B分析

D

例题4:如图所示，质量m＝1.0kg的物块(视为质点)放在质量M＝4.0kg的木板的右端，木板长L＝2.5m。开始木板静止放在水平地面上，物块与木板及木板与水图3

平地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2。现对木板施加一水平向右的恒力F＝40N，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g＝10m/s2。则物块在木板上运动的过程中，下列说法中正确的是(

)A.物块与木板以相同的加速度做匀加速运动B.木板的加速度大小为5.6m/s2C.物块的最大速度大小为3.5m/sD.物块到达木板左端时木板前进的位移大小为3.5m木板-滑块模型（4）木板-滑块模型-木板受到外力，地面粗糙

试分析A，B的运动状态？BAF

A，B均保持静止

A，B一起加速对A分析整体分析

（4）木板-滑块模型-木板受到外力，地面粗糙A，B各自加速

BAF

可得

例题5:如图甲所示，质量为M=2kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块（质量设为m）从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板．物块和木板的速度—时间图象如图乙所示，g=10m/s2，结合图象，下列说法正确的是(

)A.可求解物块在t=2s

时的位移B．可求解物块与木板间的动摩擦因数C．可求解物块的质量m

D．可求解木板的长度木板-滑块模型（5）木板-滑块模型-滑块有初速度，地面光滑

试分析A，B的运动状态？BA

对B分析：分析：A与B相对运动，A通过滑动摩擦力带动B;则滑动摩擦力对A的效果是阻力，对B的效果是动力；则A在滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动，B在滑动摩擦的作用下做匀加速直线运动，直到共速；由牛顿第二定律可得：对A分析：由运动学公式可得由运动学公式可得当时，滑动摩擦力消失，两者一起做匀速直线运动木板-滑块模型例题6:如图1甲所示，一足够长的质量为m的木板静止在水平面上，t＝0时刻质量也为m的滑块从板的左端以速度v0水平向右滑行，滑块与木板，木板与地面的摩擦因数分别为μ1、μ2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的v－t图像如图乙所示，则有(

)A.μ1＝μ2 B.μ1<μ2C.μ1>2μ2 D.μ1＝2μ2（6）木板-滑块模型-滑块有初速度，地面粗糙

BA

试分析A，B的运动状态？

（1）若A带不动B，则A在B上做匀减速运动，直到滑离B，匀减速运动的加速度为（2）若A带的动B，则对A，B分别进行受力分析，并由牛顿第二定律可得

对A：

则A以这个加速度一直做匀减速直线运动对B：

则B以这个加速度一直做匀加速直线运动当A,B达到共速时若两者一起减速：（6）木板-滑块模型-滑块有初速度，地面粗糙BA

整体：

隔离B：

因此两者一起减速到0例题7:如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板，木板以速度v向右运动，在其右端轻放一小滑块，小滑块刚好滑到木板中点，已知木板与小滑块的质量相等，小滑块看作质点，重力加速大小为g，求：（1）小滑块最终的速度大小；（2）小滑块在木板上滑动的过程中，木板的位移大小x及两者间的动摩擦因数BA

试分析A，B的运动状态？（7）木板-滑块模型-木板有初速度，地面光滑分析：A与B相对运动，B通过滑动摩擦力带动A;则滑动摩擦力对A的效果是动力，对B的效果是阻力；则A在滑动摩擦力的作用下做匀加速直线运动，B在滑动摩擦的作用下做匀减速直线运动，直到共速；由牛顿第二定律可得：由运动学公式有对A受力分析有：对B受力分析有：由运动学公式有时，滑动摩擦力消失，两者一起做匀速直线运动

当木板-滑块模型例题8:（2013新课标Ⅱ）一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g＝10m/s2，求:（1）物块与木板间；木板与地面间的动摩擦因数（2）从t=0

时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小

试分析A，B的运动状态？（8）木板-滑块模型-木板有初速度，地面粗糙分析：A与B相对运动，B通过滑动摩擦力带动A;则滑动摩擦力对A的效果是动力，对B的效果是阻力；则A在滑动摩擦力的作用下做匀加速直线运动，B在滑动摩擦的作用下做匀减速直线运动，直到共速；两者加速度由牛顿第二定律可得：BA

（1）分析A:分析B:

（2）当A,B达到共速时采用整体法和隔离法

①整体法求系统加速度②隔离A:

（8）木板-滑块模型-木板有初速度，地面粗糙BA

则AB之间的摩擦力已经达到最大静摩擦，AB各自减速，各自减速的加速度由牛顿第二定律可得对A：对B：

因此两者以上面的加速度各