熱點(diǎn)專(zhuān)題突破系列滑塊—滑板模型PPT課件

1、學(xué)習(xí)(xux)目標(biāo)1 1、掌握滑塊滑板類(lèi)問(wèn)題(wnt)(wnt)的主要題型及特點(diǎn)。2 2、強(qiáng)化受力分析，運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析； 抓住運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的臨界條件。3 3、動(dòng)量與能量觀點(diǎn)解決滑板問(wèn)題(wnt)(wnt)第1頁(yè)/共28頁(yè)第一頁(yè)，共28頁(yè)。考情分析(fnx)1.“滑塊-木板”類(lèi)問(wèn)題，具有涉及考點(diǎn)多（運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等），情境豐富，設(shè)問(wèn)靈活，解法多樣，思維量高等特點(diǎn)(tdin)，是一類(lèi)選拔功能極強(qiáng)的試題，也是新課標(biāo)力學(xué)?？嫉脑囶}。2.此類(lèi)試題由于研究對(duì)象多、受力分析困難，運(yùn)動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，往往會(huì)使考生“手忙腳亂”，“顧此失彼”導(dǎo)致丟分。是學(xué)生比較容易感到“頭疼”的一類(lèi)試題。因此探究并

2、掌握此類(lèi)試題的分析技巧和解題方法是十分必要的。第2頁(yè)/共28頁(yè)第二頁(yè)，共28頁(yè)?！緹狳c(diǎn)概述】“滑塊+ +滑板”問(wèn)題可以檢測(cè)(jin c)(jin c)學(xué)生對(duì)受力分析、運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析的能力, ,同時(shí)鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系及能量守恒定律解決綜合問(wèn)題的能力, ,是近幾年高考的熱點(diǎn)。具體如下: :1.1.常見(jiàn)的三類(lèi)問(wèn)題: :(1)(1)滑塊和滑板的初速度相同; ;(2)(2)滑塊和滑板中有一個(gè)物體初速度為零; ;(3)(3)滑塊和滑板的初速度均不為零。熱點(diǎn)(r din)概述第3頁(yè)/共28頁(yè)第三頁(yè)，共28頁(yè)。2.2.考查角度: :(1)“(1)“滑塊+ +滑板”的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題; ;(2)“(

3、2)“滑塊+ +滑板”的動(dòng)量守恒(shu hn)(shu hn)問(wèn)題。3.3.規(guī)律應(yīng)用: :(1)(1)牛頓第二定律; ;(2)(2)牛頓第三定律; ;(3)(3)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式; ;(4)(4)動(dòng)能定理; ;(5)(5)功能關(guān)系; ;(6)(6)動(dòng)量守恒(shu hn)(shu hn)定律；(7)(7)能量守恒(shu hn)(shu hn)定律。第4頁(yè)/共28頁(yè)第四頁(yè)，共28頁(yè)。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(fshng)相對(duì)滑動(dòng)2建模指導(dǎo)解此類(lèi)題的基本思路：（1）牛頓第二定律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）動(dòng)量守

4、恒定律分析系統(tǒng)總動(dòng)量的大小及方向，結(jié)合能量守恒定律綜合應(yīng)用。知識(shí)(zh shi)梳理第5頁(yè)/共28頁(yè)第五頁(yè)，共28頁(yè)。3.考試(kosh)題型：（1 1）選擇題：包括文字選擇題與圖象(t xin)(t xin)選擇題；（2 2）計(jì)算題：主要有關(guān)于滑塊和滑板間是否存在相對(duì)滑動(dòng)的分析計(jì)算、使滑塊與滑板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界力的計(jì)算（即外力的作用范圍問(wèn)題）；其它臨界問(wèn)題的分析計(jì)算等。4 4易失分點(diǎn): :(1)(1)不清楚滑塊、滑板的受力情況，求不出各自(gz)(gz)的加速度(2)(2)不清楚物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件第6頁(yè)/共28頁(yè)第六頁(yè)，共28頁(yè)。分析“滑塊滑板模型” 問(wèn)題時(shí)應(yīng)掌握的技巧1分析題中滑

5、塊、滑板的受力情況，求出各自的加速度2畫(huà)好運(yùn)動(dòng)草圖，找出位移(wiy)、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系3知道每一過(guò)程的末速度是下一過(guò)程的初速度4兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件：(1)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力（動(dòng)力學(xué)條件）(2)二者速度或加速度不相等（運(yùn)動(dòng)學(xué)條件）（其中動(dòng)力學(xué)條件是判斷的主要依據(jù)）考型一：動(dòng)力學(xué)類(lèi)問(wèn)題(wnt)第7頁(yè)/共28頁(yè)第七頁(yè)，共28頁(yè)?！镜淅?】核心核心(hxn)疑難探疑難探究究臨界(ln ji)問(wèn)題第8頁(yè)/共28頁(yè)第八頁(yè)，共28頁(yè)。第9頁(yè)/共28頁(yè)第九頁(yè)，共28頁(yè)。方法(fngf)指導(dǎo)二、使滑塊與滑板間發(fā)生(fshng)相對(duì)滑動(dòng)的臨界力的計(jì)算方法 使滑塊與滑板間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或者發(fā)生相對(duì)

6、滑動(dòng)的力使滑塊與滑板間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的力都是某一特定范圍的力，因此剛好能夠使滑塊與滑板間發(fā)生都是某一特定范圍的力，因此剛好能夠使滑塊與滑板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界力的計(jì)算很重要。此臨界力的計(jì)算通常有兩相對(duì)滑動(dòng)的臨界力的計(jì)算很重要。此臨界力的計(jì)算通常有兩種方法：種方法：1.1.動(dòng)力學(xué)方法：先用隔離法運(yùn)用牛頓動(dòng)力學(xué)方法：先用隔離法運(yùn)用牛頓(ni dn)(ni dn)第二定律求第二定律求出不受外力出不受外力F F作用的那個(gè)物體的最大加速度，然后再用整體法作用的那個(gè)物體的最大加速度，然后再用整體法運(yùn)用牛頓運(yùn)用牛頓(ni dn)(ni dn)第二定律求出外力第二定律求出外力F F的大小數(shù)值，

7、這個(gè)的大小數(shù)值，這個(gè)值就是臨界值。滑塊與滑板間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的外力應(yīng)小值就是臨界值。滑塊與滑板間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的外力應(yīng)小于或等于這個(gè)數(shù)值，而滑塊與滑板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的外力于或等于這個(gè)數(shù)值，而滑塊與滑板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的外力應(yīng)大于這個(gè)數(shù)值。應(yīng)大于這個(gè)數(shù)值。第10頁(yè)/共28頁(yè)第十頁(yè)，共28頁(yè)。2.2.臨界臨界(ln ji)(ln ji)條件法：即運(yùn)用臨界條件法：即運(yùn)用臨界(ln ji)(ln ji)條條件進(jìn)行計(jì)算?；瑝K與滑板恰好能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)（要滑動(dòng)件進(jìn)行計(jì)算?；瑝K與滑板恰好能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)（要滑動(dòng)但還未滑動(dòng)時(shí)）的臨界但還未滑動(dòng)時(shí)）的臨界(ln ji)(ln ji)條件是（條件是（1 1）滑塊

8、與）滑塊與滑板間的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力（通常近似地認(rèn)為滑板間的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力（通常近似地認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）；（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）；（2 2）滑塊的加速度）滑塊的加速度恰好等于滑板的加速度。恰好等于滑板的加速度。方法(fngf)指導(dǎo)三、滑塊在滑板上不滑下的臨界條件：滑 塊 滑 到 滑 板 一 端 時(shí) ， 滑 塊 和 滑 板 兩 者 速 度(sd)相同第11頁(yè)/共28頁(yè)第十一頁(yè)，共28頁(yè)。臨界問(wèn)題【典例3】木板M靜止在光滑水平面上，木板上放著一個(gè)小滑塊m，與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)(ynsh)，為了使得m能從M上滑落下來(lái)，求下列情況下力F的大小范圍。FMmmFM核

9、心疑難核心疑難(y nn)探究探究第12頁(yè)/共28頁(yè)第十二頁(yè)，共28頁(yè)。解析（1）m與M剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：要滑動(dòng)：m與M間的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力；未滑動(dòng)：此時(shí)(c sh)m與M加速度仍相同。受力分析如圖，先隔離m，由牛頓第二定律可得：a=mg/m=g再對(duì)整體，由牛頓第二定律可得：F0=(M+m)a解得：F0=(M+m) g所以，F(xiàn)的大小范圍為：F(M+m)gMfmFmfmMfmFmfm（2）受力分析如圖，先隔離M，由牛頓第二定律可得：a=mg/M再對(duì)整體，由牛頓第二定律可得：F0=(M+m)a解得：F0=(M+m) mg/M所以(suy)，F(xiàn)的大小范圍為：F(M+m)mg/M第1

10、3頁(yè)/共28頁(yè)第十三頁(yè)，共28頁(yè)?！镜淅?】如圖甲所示，靜止在光滑水平面上(min shn)的長(zhǎng)木板B(長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng))的左端放置著靜止的小物塊A.某時(shí)刻，A受到水平向右的外力F作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，即Fkt，其中k為已知常數(shù)若A、B之間的最大靜摩擦力為f，且滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，mB2mA.則下列圖象中，可以定性地描述長(zhǎng)木板B運(yùn)動(dòng)的vt圖象的是()甲乙C核心核心(hxn)疑難探究疑難探究臨界(ln ji)問(wèn)題第14頁(yè)/共28頁(yè)第十四頁(yè)，共28頁(yè)。解析(ji x)：根據(jù)題意，開(kāi)始時(shí)，A、B相對(duì)靜止，相對(duì)滑動(dòng)前以相同(xin tn)加速度2AAktamm向右做變加速運(yùn)動(dòng)

11、(ji s yn dn)，木板B的最大加速度2BAfam，當(dāng)2AAktffmm時(shí)，A、B開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)，解得時(shí)間32ftk，之后A的加速度AAktfam隨時(shí)間增大，木板B以不變的加速度2BAfam做勻加速直線運(yùn)動(dòng)從以上分析可知，C正確故選C.第15頁(yè)/共28頁(yè)第十五頁(yè)，共28頁(yè)。核心疑難核心疑難(y nn)探究探究臨界(ln ji)問(wèn)題 質(zhì)量為質(zhì)量為M2 kg、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板靜止在光滑的水平面上，的木板靜止在光滑的水平面上，在木板左端放有質(zhì)量為在木板左端放有質(zhì)量為m1 kg的鐵塊的鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))現(xiàn)給鐵塊施現(xiàn)給鐵塊施加一水平拉力加一水平拉力F4 N，使鐵塊相對(duì)木板滑動(dòng)，使鐵塊相對(duì)

12、木板滑動(dòng)(hudng)，作用，作用t1 s后撤去拉力，鐵塊恰好不掉下木板，求木板的長(zhǎng)度后撤去拉力，鐵塊恰好不掉下木板，求木板的長(zhǎng)度 L的值的值(已知已知鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，g取取10 m/s2)【典例5】第16頁(yè)/共28頁(yè)第十六頁(yè)，共28頁(yè)。第17頁(yè)/共28頁(yè)第十七頁(yè)，共28頁(yè)。第18頁(yè)/共28頁(yè)第十八頁(yè)，共28頁(yè)?！纠?】如圖所示，光滑的水平(shupng)面上靜置質(zhì)量為M8 kg的平板小車(chē)，在小車(chē)左端加一個(gè)由零逐漸增大的水平(shupng)推力F，一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m2 kg的小物塊放在小車(chē)右端上面，小物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，小車(chē)足夠長(zhǎng)重力

13、加速度g取10 m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是()A當(dāng)F增加到4 N時(shí)，m相對(duì)M開(kāi)始運(yùn)動(dòng)B當(dāng)F增加到20 N時(shí)，m相對(duì)M開(kāi)始運(yùn)動(dòng)C當(dāng)F10 N時(shí)，m對(duì)M有向左的2 N的摩擦力D當(dāng)F10 N時(shí)，m對(duì)M有向右的4 N的摩擦力BC第19頁(yè)/共28頁(yè)第十九頁(yè)，共28頁(yè)。解析：m運(yùn)動(dòng)的最大加速度ag2 m/s2，所以(suy)當(dāng)整體的加速度達(dá)到(d do)2 m/s2時(shí)，即F(mM)a20 N時(shí)，m相對(duì)M開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(yndng)，A錯(cuò)，B對(duì)；當(dāng)F10 N時(shí)，整體的加速度aFMm1 m/s22 m/s2，所以m對(duì)M的摩擦力表現(xiàn)為靜摩擦力，方向向左，大小為fma2 N， C對(duì)， D

14、錯(cuò)故選BC.第20頁(yè)/共28頁(yè)第二十頁(yè)，共28頁(yè)?？夹投簞?dòng)量(dngling)與能量類(lèi)問(wèn)題名稱名稱表達(dá)式表達(dá)式對(duì)對(duì)象象適用適用條件條件易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)動(dòng)能定理動(dòng)能定理動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒定律定律能量守恒能量守恒定律定律22011=22tWmvmv合1 12 21 12 2+=+mvm vmvm vE =EE = E末減增初或=0F合單物位移(wiy)(wiy)速度均是對(duì)地；正、負(fù)功系統(tǒng)成立條件(tiojin)(tiojin)取正方向系統(tǒng)漏能量；摩擦生熱中的位移是相對(duì)的第21頁(yè)/共28頁(yè)第二十一頁(yè)，共28頁(yè)。例：如圖，木板A靜止在光滑水平面上，物體B從A左端的上表面以水平速度v0滑入，已知A的質(zhì)量為2

15、m，B的質(zhì)量為m，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為，A足夠長(zhǎng)，重力加速度為g，求兩者相對(duì)靜止時(shí)：（1）共同速度；（2）木板A相對(duì)地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長(zhǎng)度至少是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生(chnshng)的內(nèi)能。第22頁(yè)/共28頁(yè)第二十二頁(yè)，共28頁(yè)。例：如圖，木板A靜止在光滑水平面上，物體B從A左端的(dund)上表面以水平速度v0滑入，已知A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為，A足夠長(zhǎng)，重力加速度為g，求兩者相對(duì)靜止時(shí)：（1）共同速度；（2）木板A相對(duì)地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長(zhǎng)度至少是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。(1)設(shè)共同速度為v，系統(tǒng)(xt

16、ng)所受合外力為0，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，得：解：0(2 )mvmm v013vv 第23頁(yè)/共28頁(yè)第二十三頁(yè)，共28頁(yè)。例：如圖，木板A靜止在光滑水平面上，物體B從A左端的上表面以水平速度v0滑入，已知A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為，A足夠長(zhǎng)，重力加速度為g，求兩者相對(duì)靜止時(shí)：（1）共同速度；（2）木板A相對(duì)地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長(zhǎng)度至少(zhsho)是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。解：(2) 對(duì)長(zhǎng)木板(m bn)A，由動(dòng)能定理得：21202Amgsm v209Avsg第24頁(yè)/共28頁(yè)第二十四頁(yè)，共28頁(yè)。例：如圖，木板A靜止在光滑水平(shup

17、ng)面上，物體B從A左端的上表面以水平(shupng)速度v0滑入，已知A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為，A足夠長(zhǎng)，重力加速度為g，求兩者相對(duì)靜止時(shí)：（1）共同速度；（2）木板A相對(duì)地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長(zhǎng)度至少是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。解：(3) 對(duì)物塊B，由動(dòng)能定理(dn nn dn l)得：2201122Bmgsmvmv2049Bvsg203BAvlsssg 所以(suy)要使B不滑離A，長(zhǎng)度第25頁(yè)/共28頁(yè)第二十五頁(yè)，共28頁(yè)。例：如圖，木板A靜止在光滑水平面上，物體B從A左端的上表面以水平速度v0滑入，已知A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為，A足夠長(zhǎng)，重力加速度為g，求兩者相對(duì)靜止時(shí)：（1）共同(gngtng)速度；（2）木板A相對(duì)地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長(zhǎng)度至少是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。解