熱點專題突破系列滑塊—滑板模型PPT課件

1、學(xué)習(xí)(xux)目標(biāo)1 1、掌握滑塊滑板類問題(wnt)(wnt)的主要題型及特點。2 2、強化受力分析，運動過程分析； 抓住運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化時的臨界條件。3 3、動量與能量觀點解決滑板問題(wnt)(wnt)第1頁/共28頁第一頁，共28頁?？记榉治?fnx)1.“滑塊-木板”類問題，具有涉及考點多（運動學(xué)公式、牛頓運動定律、功能關(guān)系等），情境豐富，設(shè)問靈活，解法多樣，思維量高等特點(tdin)，是一類選拔功能極強的試題，也是新課標(biāo)力學(xué)?？嫉脑囶}。2.此類試題由于研究對象多、受力分析困難，運動過程復(fù)雜，往往會使考生“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”的一類試題。因此探究并

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

3、2)“滑塊+ +滑板”的動量守恒(shu hn)(shu hn)問題。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)運動學(xué)公式; ;(4)(4)動能定理; ;(5)(5)功能關(guān)系; ;(6)(6)動量守恒(shu hn)(shu hn)定律；(7)(7)能量守恒(shu hn)(shu hn)定律。第4頁/共28頁第四頁，共28頁。1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(fshng)相對滑動2建模指導(dǎo)解此類題的基本思路：（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）動量守

4、恒定律分析系統(tǒng)總動量的大小及方向，結(jié)合能量守恒定律綜合應(yīng)用。知識(zh shi)梳理第5頁/共28頁第五頁，共28頁。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）計算題：主要有關(guān)于滑塊和滑板間是否存在相對滑動的分析計算、使滑塊與滑板間發(fā)生相對滑動的臨界力的計算（即外力的作用范圍問題）；其它臨界問題的分析計算等。4 4易失分點: :(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)生相對滑動的條件第6頁/共28頁第六頁，共28頁。分析“滑塊滑板模型” 問題時應(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畫好運動草圖，找出位移(wiy)、速度、時間等物理量間的關(guān)系3知道每一過程的末速度是下一過程的初速度4兩者發(fā)生相對滑動的條件：(1)摩擦力為滑動摩擦力（動力學(xué)條件）(2)二者速度或加速度不相等（運動學(xué)條件）（其中動力學(xué)條件是判斷的主要依據(jù)）考型一：動力學(xué)類問題(wnt)第7頁/共28頁第七頁，共28頁。【典例1】核心核心(hxn)疑難探疑難探究究臨界(ln ji)問題第8頁/共28頁第八頁，共28頁。第9頁/共28頁第九頁，共28頁。方法(fngf)指導(dǎo)二、使滑塊與滑板間發(fā)生(fshng)相對滑動的臨界力的計算方法 使滑塊與滑板間不發(fā)生相對滑動或者發(fā)生相對

6、滑動的力使滑塊與滑板間不發(fā)生相對滑動或者發(fā)生相對滑動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)生相對滑動的臨界力的計算很重要。此臨界力的計算通常有兩相對滑動的臨界力的計算很重要。此臨界力的計算通常有兩種方法：種方法：1.1.動力學(xué)方法：先用隔離法運用牛頓動力學(xué)方法：先用隔離法運用牛頓(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作用的那個物體的最大加速度，然后再用整體法作用的那個物體的最大加速度，然后再用整體法運用牛頓運用牛頓(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、這個的大小數(shù)值，這個值就是臨界值?；瑝K與滑板間不發(fā)生相對滑動時的外力應(yīng)小值就是臨界值?；瑝K與滑板間不發(fā)生相對滑動時的外力應(yīng)小于或等于這個數(shù)值，而滑塊與滑板間發(fā)生相對滑動時的外力于或等于這個數(shù)值，而滑塊與滑板間發(fā)生相對滑動時的外力應(yīng)大于這個數(shù)值。應(yīng)大于這個數(shù)值。第10頁/共28頁第十頁，共28頁。2.2.臨界臨界(ln ji)(ln ji)條件法：即運用臨界條件法：即運用臨界(ln ji)(ln ji)條條件進行計算?；瑝K與滑板恰好能發(fā)生相對滑動（要滑動件進行計算?；瑝K與滑板恰好能發(fā)生相對滑動（要滑動但還未滑動時）的臨界但還未滑動時）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到最大靜摩擦力（通常近似地認(rèn)為滑板間的靜摩擦力達到最大靜摩擦力（通常近似地認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）；（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）；（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 ， 滑 塊 和 滑 板 兩 者 速 度(sd)相同第11頁/共28頁第十一頁，共28頁。臨界問題【典例3】木板M靜止在光滑水平面上，木板上放著一個小滑塊m，與木板之間的動摩擦因數(shù)(ynsh)，為了使得m能從M上滑落下來，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/共28頁第十二頁，共28頁。解析（1）m與M剛要發(fā)生相對滑動的臨界條件：要滑動：m與M間的靜摩擦力達到最大靜摩擦力；未滑動：此時(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/共28頁第十三頁，共28頁?！镜淅?】如圖甲所示，靜止在光滑水平面上(min shn)的長木板B(長木板足夠長)的左端放置著靜止的小物塊A.某時刻，A受到水平向右的外力F作用，F(xiàn)隨時間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，可以定性地描述長木板B運動的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)問題第14頁/共28頁第十四頁，共28頁。解析(ji x)：根據(jù)題意，開始時，A、B相對靜止，相對滑動前以相同(xin tn)加速度2AAktamm向右做變加速運動

11、(ji s yn dn)，木板B的最大加速度2BAfam，當(dāng)2AAktffmm時，A、B開始相對滑動，解得時間32ftk，之后A的加速度AAktfam隨時間增大，木板B以不變的加速度2BAfam做勻加速直線運動從以上分析可知，C正確故選C.第15頁/共28頁第十五頁，共28頁。核心疑難核心疑難(y nn)探究探究臨界(ln ji)問題 質(zhì)量為質(zhì)量為M2 kg、長為、長為L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)點可視為質(zhì)點)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，使鐵塊相對木板滑動，使鐵塊相對

12、木板滑動(hudng)，作用，作用t1 s后撤去拉力，鐵塊恰好不掉下木板，求木板的長度后撤去拉力，鐵塊恰好不掉下木板，求木板的長度 L的值的值(已知已知鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，g取取10 m/s2)【典例5】第16頁/共28頁第十六頁，共28頁。第17頁/共28頁第十七頁，共28頁。第18頁/共28頁第十八頁，共28頁。【例1】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，在小車左端加一個由零逐漸增大的水平(shupng)推力F，一個大小不計、質(zhì)量為m2 kg的小物塊放在小車右端上面，小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)0.2，小車足夠長重力

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

14、錯故選BC.第20頁/共28頁第二十頁，共28頁?？夹投簞恿?dngling)與能量類問題名稱名稱表達式表達式對對象象適用適用條件條件易錯點易錯點動能定理動能定理動量守恒動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的第21頁/共28頁第二十一頁，共28頁。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之間動摩擦因數(shù)為，A足夠長，重力加速度為g，求兩者相對靜止時：（1）共同速度；（2）木板A相對地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長度至少是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生(chnshng)的內(nèi)能。第22頁/共28頁第二十二頁，共28頁。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之間動摩擦因數(shù)為，A足夠長，重力加速度為g，求兩者相對靜止時：（1）共同速度；（2）木板A相對地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長度至少是多少？（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)動量守恒定律，得：解：0(2 )mvmm v013vv 第23頁/共28頁第二十三頁，共28頁。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之間動摩擦因數(shù)為，A足夠長，重力加速度為g，求兩者相對靜止時：（1）共同速度；（2）木板A相對地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長度至少(zhsho)是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。解：(2) 對長木板(m bn)A，由動能定理得：21202Amgsm v209Avsg第24頁/共28頁第二十四頁，共28頁。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之間動摩擦因數(shù)為，A足夠長，重力加速度為g，求兩者相對靜止時：（1）共同速度；（2）木板A相對地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長度至少是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。解：(3) 對物塊B，由動能定理(dn nn dn l)得：2201122Bmgsmvmv2049Bvsg203BAvlsssg 所以(suy)要使B不滑離A，長度第25頁/共28頁第二十五頁，共28頁。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之間動摩擦因數(shù)為，A足夠長，重力加速度為g，求兩者相對靜止時：（1）共同(gngtng)速度；（2）木板A相對地面的位移；（3）要使B不從A的右端滑出，A的長度至少是多少？（4）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。解