板塊模型-----牛頓運動定律與運動學的綜合運用

1、板塊模型-牛頓運動定律與運動學的綜合運用一涉及知識點：動力學，如受力分析，摩擦力（是靜摩擦力還是滑動摩擦力，大小，方向）、牛頓第二定律，運動學規(guī)律公式。二與傳送帶模式的解題思路相似。三二者速度相等時，摩擦力的突變（大小，方向，f滑與fmax轉(zhuǎn)變），從而受力情況變，加速度變，運動情況變。四板塊模型中的功能關系，動量問題1.產(chǎn)生的內(nèi)能：Q=f滑X相對 2.摩擦力做功：Q=fX對地3.動能定理，能量守恒 4.動量定理，動量守恒 5.用隔離還是整體來分析問題例題1：如圖所示，一質(zhì)量為m=2kg、初速度為6m/s的小滑塊（可視為質(zhì)點），向右滑上一質(zhì)量為M=4kg的靜止在光滑水平面上足夠長的滑板，m、M間

2、動摩擦因數(shù)為=0.2。(1) 滑塊滑上滑板時，滑塊和滑板在水平方向上各受什么力，大小如何？方向向哪？(2) 滑塊和滑板各做什么運動？加速度各是多大？(3) 1秒末滑塊和滑板的速度分別是多少？(4)1秒末滑塊和滑板的位移分別是多少？相對位移是多少？(5)2秒末滑塊和滑板的速度分別是多少？(6)2秒末滑塊和滑板的位移分別是多少？相對位移是多少？ （7)2秒后滑塊和滑板將怎樣運動？例2：如圖所示，一質(zhì)量為m=3kg、初速度為5m/s的小滑塊（可視為質(zhì)點），向右滑上一質(zhì)量為M=2kg的靜止在水平面上足夠長的滑板，m、M間動摩擦因數(shù)為1=0.2，滑板與水平面間的動摩擦因數(shù)為2=0.1，（設最大靜摩擦力等

3、于滑動摩擦力）。 （1）滑塊滑上滑板時，滑塊和滑板在水平方向上各受什么力，大小如何？方向向哪？ （2）滑塊和滑板各做什么運動？加速度各是多大？（3）滑塊滑上滑板開始，經(jīng)過多長時間后會與滑板保持相對靜止？（4）滑塊和滑板相對靜止時，各自的位移是多少？（5）滑塊和滑板相對靜止時，滑塊距離滑板的左端有多遠？（6）5秒鐘后，滑塊和滑板的位移各是多少？1. 如圖1所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦現(xiàn)用水平力向右拉木板，當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為()A物塊先向左運動，再向右運動B物塊向右運動，速

4、度逐漸減小，直到做勻速運動C木板向右運動，速度逐漸減小，直到做勻速運動D木板和物塊的速度都逐漸減小，直到為零2、（多選）如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，木板與水平面間動摩擦因數(shù)為，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g?，F(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度大小a可能是( ) A a=g Ba C. a D. a3、質(zhì)量為m020 kg、長為L5 m的木板放在水平面上，木板與水平面的動摩擦因數(shù)為10.15。將質(zhì)量m10 kg的小木塊(可視為質(zhì)點)，以v04 m/s的速度從木板的左端被水平拋射到木

5、板上(如圖所示)，小木塊與木板面的動摩擦因數(shù)為20.4(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g10 m/s2)。則以下判斷中正確的是()A. 木板一定靜止不動，小木塊不能滑出木板B. 木板一定靜止不動，小木塊能滑出木板C. 木板一定向右滑動，小木塊不能滑出木板D. 木板一定向右滑動，小木塊能滑出木板4.如圖所示，水平地面上一個質(zhì)量M=4.0kg、長度L=2.0m的木板, 在F=8.0N的水平拉力作用下以v0=m/s的速度向右做勻速直線運動.某時刻將質(zhì)量m=1.0kg的物塊(物塊可視為質(zhì)點)輕放在木板最右端，若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)和木板與地面間的動摩擦因數(shù)相等,求將物塊放在木板上后，經(jīng)過多長時間木板

6、停止運動.(g=10m/s2) 5.如圖所示，厚度不計的薄板A長L=5.0m，質(zhì)量M=5.0kg，放在水平桌面上。在A上距右端s=3.0m處放一物體B（大小不計），其質(zhì)量m=2.0kg，已知A、B間的動摩擦因數(shù)=0.1，A與桌面間的動摩擦因數(shù)=0.2，原來系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)在在板的右端施加一大小一定的水平力F26N，持續(xù)作用在A上，將A從B下抽出。（g=10m/s2）求：（1）A從B下抽出前A、B的加速度各是多少；（2）B運動多長時間離開A.6. 如圖所示，質(zhì)量為的滑塊A，以初速度V0從木板左端滑上被固定在光滑水平地面上的木板B。木板質(zhì)量為M，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，已知A滑離B時的速度為V，求

7、木板B的長度。7. 如圖所示，質(zhì)量為的滑塊A，以初速度V0從木板左端滑上在光滑水平地面上的木板B。木板質(zhì)量為M，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，已知A滑離B時的速度為V，要使滑塊A不滑離木板，求木板至少多長？拓展8：若B同時也具有一個反方向同樣大小的速度V0 ,最后滑塊A不滑離木板B，那么木板至少要多長？拓展9：若A有一初速度V0并受到一水平向右的力F，A最終恰好不滑離B木板，問B至少多長？拓展10：若將該力作用于B上，還讓A恰好不滑離木板B，那么木板B至少要多長？1C由于物塊運動過程中與木板存在相對滑動，且始終相對木板向左運動，因此木板對物塊的摩擦力向右，所以物塊相對地面向右運動，且速度不斷增大

8、，直至相對靜止而做勻速直線運動，選項A、B錯誤；由牛頓第三定律可知，木板受到物塊給它的向左的摩擦力作用，木板的速度不斷減小，直到兩者相對靜止，而做勻速直線運動，選項C正確；由于水平面光滑，所以木板和物塊不會停止，選項D錯誤2、CD詳解：若水平拉力F較小，物塊與長木板間沒有發(fā)生相對滑動，則有F2mg2ma，a，D正確；若F較大，物塊相對于長木板發(fā)生相對滑動，以長木板為研究對象，由牛頓第二定律，則有：mg2mgma，解得木板加速度大小a，且此加速度是木板運動的最大加速度。C正確，A、B錯誤。3、A詳解：m0與地面間的最大靜摩擦力為F11(m0m)g0.15(2010)10 N45 N，m與m0之間的最大靜摩擦力為F22mg0.41010 N40 N，F(xiàn)1F2，所以木板一定靜止不動；小木塊在木板上滑行的距離為x，22gx，解得x2 mL5 m，小木塊不能滑出木板。4.步驟1：檢查接觸面的粗糙情況木板、地面間：；木板間：步驟2：分析研究對象的受力、運動情況比較木板、物體的初速度大小，以確定各自摩擦力的方向?qū)Χ叻謩e進行水平方向的受力分析分別求出二者