滑塊—木板模型專題附詳細(xì)答案

1、牛頓定律滑塊和木板模型專題“滑塊一木板模型”問題的分析思路r審題答題規(guī)范i模型特點：上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動.2 建模指導(dǎo)解此類題的基本思路：(1) 分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度(2) 對滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系, 建立方程.特別注意滑塊和木板的位移都是相對地面的位移例1、mA= 1 kg, mB = 2 kg. A、B間動摩擦因數(shù)是 0.5,水平面光滑.用10 N水平力F拉B時，A、B間的摩擦力是用20N水平力F拉B時，A、B間的摩擦力是 例2、如圖所示，物體A疊放在物體B

2、上，B置于光滑水平面上,=6 kg , mB= 2 kg , A、B之間的動摩擦因數(shù)若使AB不發(fā)生相對運(yùn)動，則 F的最大值為A、B質(zhì)量分別為mA尸0.2,開始時針對練習(xí)1、如圖5所示，物體A疊放在物體B 上,B置于光滑水平面上,A、 B質(zhì)量分別為mA = 6 kg, mB= 2 kg, A、B之間的動摩擦因數(shù)尸0.2,開始時F = 10 N，此后逐漸增加，在增大到 45 N的過程中，貝U()A .當(dāng)拉力F<12 N時，物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)B .兩物體開始沒有相對運(yùn)動，當(dāng)拉力超過時，開始相對運(yùn)動12 N百產(chǎn)B7777777777777777777777777C .兩物體從受力開始就有相對運(yùn)動

3、D .兩物體始終沒有相對運(yùn)動卩=0.2,當(dāng)二者達(dá)到相同速度FL亠U事#學(xué)君書學(xué)暮事蔘著學(xué)事賽蔘君”書#暮暮#例3、如圖所示，質(zhì)量 M = 8 kg的小車放在光滑的水平面上，在小車左端加一水平推力F=8 N，當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到1.5 m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m= 2 kg的小物塊，小物塊與小車間的動摩擦因數(shù) 時，物塊恰好滑到小車的最左端.取g= 10 m/s2.則：(1) 小物塊放上后，小物塊及小車的加速度各為多大？(2) 小車的長度L是多少？針對練習(xí)2、如圖所示，木板靜止于水平地面上，在其最右端放一可視為質(zhì)點的木塊已 知木塊的質(zhì)量 m=1kg,木板的質(zhì)量M=4k

4、g,長L=2.5m，上表面光滑，下表面與地面之間的2動摩擦因數(shù) 尸0.2 .現(xiàn)用水平恒力 F=20N拉木板，g取10m/s，求：(1) 木板的加速度；(2) 要使木塊能滑離木板，水平恒力F作用的最短時間；(3) 如果其他條件不變，假設(shè)木板的上表面也粗糙，其上表面與木塊之間的動摩擦因素 為! 0.3，欲使木板能從木塊的下方抽出，需對木板施加的最小水平拉力.(4) 若木板的長度、木塊的質(zhì)量、木板的上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)、木板與地面間的動摩擦因數(shù)都不變，只將水平恒力增加為30N，則木塊滑離木板需要多長時間?牛頓定律滑塊和木板模型專題答案例 1、3.3 N 5 N例 2、 48 N針對練習(xí)1、答

5、案 D解析 當(dāng)A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，即滑動摩擦力時，A、B才會發(fā)生相對運(yùn)動.此時對 B有：Ffmax= jiffAg = 12 N，而Ffmax= mBa, a= 6 m/s2，即一者開始相對運(yùn) 動時的加速度為 6 m/s2，此時對 A、B整體：F = (mA + mB)a = 48 N，即F>48 N時，A、B 才會開始相對運(yùn)動，故選項 A、B、C錯誤，D正確.例 3、答案(1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)0.75 m解析(1)以小物塊為研究對象，由牛頓第二定律，得i m= ma1解得 a1= i g 2 m/s2以小車為研究對象，由牛頓第二定律，得F i m=

6、 Ma2解得 a2= F $ m = 0.5 m/s2M(2 )由題意及運(yùn)動學(xué)公式：a1t= V0+ a2t解得：t= = 1 sa1 a21則物塊運(yùn)動的位移 X1 =尹化2= 1 m1小車運(yùn)動的位移 X2 = V0t+ ?a2t2= 1.75 mL = X2 X1= 0.75 m針對練習(xí)2、解析木板受到的摩擦力Ff=KM + m）g= 10 NF Ff木板的加速度 a = m = 2.5 m/s2（2分）（2）設(shè)拉力F作用時間t后撤去F撤去后，木板的加速度為 a' = Mf = 2.5 m/s2（2分）木板先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動，且a= a',故at2= L解得t =

7、 1 s,即F作用的最短時間為1 s.（2分）（3）設(shè)木塊的最大加速度為a木塊，木板的最大加速度為a木板，貝y pimg= ma木塊（2分）得 a 木塊=pig = 3 m/s2對木板：Fi pmg pM+ m）g = Ma 木板（2分）木板能從木塊的下方抽出的條件為a木板>a木塊解得 Fi>25 N .（2 分）木塊的加速度 a木塊=pg= 3 m/s2（1分）木板的加速度a木板=F2-咖m訓(xùn)+ mg = 4.25 m/s2（1分）木塊滑離木板時，兩者的位移關(guān)系為x木板一x木塊=L,即卩1二a木板2t2 2a 木塊't2= L(2分)代入數(shù)據(jù)解得t= 2 s.答案 (1)2.5 m/s2(2)1 s (3)大于 25 N (4)2 s(2分)分析滑塊一木板模型問題時應(yīng)掌握的技巧1