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一“滑塊木板模型”問(wèn)題的分析思路1模型特點(diǎn)：上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)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(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(duì)地面的位移.例 1、 mA 1 kg， mB 2 kg ， A、 B 間動(dòng)摩擦因數(shù)是0.5，水平面光滑用 10 N 水平力 F 拉 B 時(shí)， A、B 間的摩擦力是用 20N 水平力 F 拉 B時(shí)， A、B 間的摩擦力是例 2、如圖所示，物體A

2、 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(dòng)摩擦因數(shù) 0.2，開始時(shí) F 10 N，此后逐漸增加，若使 AB 不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則 F 的最大值為'.針對(duì)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(dòng)摩擦因數(shù) 0.2，開始時(shí)F 10 N，此后逐漸增加，在增大到45 N 的過(guò)程中，則()A 當(dāng)拉力F<12 N 時(shí)，物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)B 兩物體開始沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過(guò)12 N時(shí)，開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)C兩物體從受力

3、開始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)D 兩物體始終沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(dòng)的速度達(dá)到1.5 m/s 時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為 m 2 kg 的小物塊，小物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.2，當(dāng)二者達(dá)到相同速度時(shí)，物塊恰好滑到小車的最左端取g10 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(zhǎng)度 L 是多少？'.針對(duì)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(diǎn)的木塊已知木塊的質(zhì)量 m=1kg，木板的質(zhì)量 M=4kg，長(zhǎng) L=2.5m，上表

4、面光滑，下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.2 現(xiàn)用水平恒力 F=20N 拉木板， g 取 10m/s 2，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(shí)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(dòng)摩擦因素為 1 0.3 ，欲使木板能從木塊的下方抽出，需對(duì)木板施加的最小水平拉力（ 4）若木板的長(zhǎng)度、木塊的質(zhì)量、木板的上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)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(zhǎng)時(shí)間？'.牛頓定律滑塊和木板模型專題答案例 1、3.3 N5 N例 2、48 N針對(duì)練習(xí) 1、答案

5、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(dòng)摩擦力時(shí)，A、 B 才會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)此時(shí)對(duì)B 有： F fmax mAg12 N ，而 F fmax mB a， a 6 m/s2，即二者開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為6 m/s2，此時(shí)對(duì) A、 B 整體： F (mAB m )a48 N，即 F>48 N 時(shí)， A、 B才會(huì)開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、B、 C 錯(cuò)誤， D 正確例 3、答案(1)2 m/s 20.5 m/s2 (2)0.75 m解析(1)以小物塊為研究對(duì)象，由牛頓第二定律，得 mg ma1解得 a1 g 2 m/s2以小車為研究對(duì)象，由牛頓第二定律，得F mg Ma 2F

6、mg解得 a2 0.5 m/s2M(2) 由題意及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：a t v a t102解得： tv0 1 sa a12則物塊運(yùn)動(dòng)的位移x1 1a1t2 1 m2'.小車運(yùn)動(dòng)的位移x2 v0 t 12a2t2 1.75 mL x2 x1 0.75 m針對(duì)練習(xí)2、解析(1) 木板受到的摩擦力F f (M m)g 10 N木板的加速度aFMFf 2.5 m/s2.(2) 設(shè)拉力 F 作用時(shí)間 t 后撤去FfF 撤去后，木板的加速度為a M 2.5 m/s2木板先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)，且a a ，故at2 L解得 t 1 s，即 F 作用的最短時(shí)間為1 s(3) 設(shè)木塊的最大加速度為a

7、 木塊 ，木板的最大加速度為a 木板 ，則 1mg ma 木塊得 a 木塊 21g 3 m/s對(duì)木板： F 11木板 mg(M m)gMa木板能從木塊的下方抽出的條件為a 木板 >a 木塊解得 F1>25 N(4) 木塊的加速度 a 木塊 1g 3 m/s2木板的加速度a 木板 F2 1mg Mm g 4.25 m/s2M木塊滑離木板時(shí)，兩者的位移關(guān)系為x 木板 x 木塊 L，即1a 木板 t2 1a 木塊 t2L22(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(1分)(1分)(2分)'.代入數(shù)據(jù)解得 t 2 s(2分)答案 (1)2.5 m/s2 (2)1 s(3) 大于 25 N(4)2 s分析滑塊 木板模型問(wèn)題時(shí)應(yīng)掌握的技巧1 分