專題以動力學角度研究水平面上的木板滑塊問題課件高考物理二輪復習備考

牛頓第二定律的應用板塊模型匯報人：彌文斌匯報時間：2024年9月26日理解什么是“滑塊—木板”模型。

會用動力學的觀點處理“滑塊—木板”模型問題。學習目標例題1:如圖甲所示，足夠長的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A，滑塊A受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出滑塊A的加速度a，得到如圖乙所示的a－F圖像，A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則(

)A.滑塊A的質(zhì)量為4kgB.木板B的質(zhì)量為2kgC.當F＝10N時滑塊A的加速度大小為6m/s2D.滑塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)為0.2木板-滑塊模型（1）木板-滑塊模型-滑塊受到外力，地面光滑

試分析A，B的運動狀態(tài)？BAF

A與B恰好分離的臨界是A與B之間的摩擦力達到最大，對B分析，有對整體分析，有則，可得到A與B恰好分離時，當當

A和B一起加速，

A和B各自加速，隔離B，有隔離A，有隔離B，有整體：例題2

如圖所示，一質(zhì)量M＝2kg的木板長度為L＝50m，靜止放在水平面上，另一質(zhì)量m＝2kg、大小可以忽略的鐵塊靜止放在木板的左端，已知鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.5，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g＝10m/s2?，F(xiàn)給鐵塊施加一個水平向右的力F，求：(1)若F為變力，且從零開始不斷增大，當F增大到多少時，鐵塊與木板即將開始相對滑動？木板-滑塊模型例題2:如圖所示，一質(zhì)量M＝2kg的木板長度為L＝50m，靜止放在水平面上，另一質(zhì)量m＝2kg、大小可以忽略的鐵塊靜止放在木板的左端，已知鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.5，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g＝10m/s2?，F(xiàn)給鐵塊施加一個水平向右的力F，求：(2)若F恒定為20N，試通過計算說明，在此情況下，m與M是否分離，若不分離求兩者共同的加速度；若分離，求從靜止開始經(jīng)過多長時間，二者分離？木板-滑塊模型（2）木板-滑塊模型-滑塊受到外力，地面粗糙

試分析A，B的運動狀態(tài)？BAF

AB之間的滑動摩擦力B與地面之間的滑動摩擦力（1）若B將永遠無法被帶動（2）若A能帶動B，且AB是否相對滑動，取決于AB之間的靜摩擦力是否達到最大。

A,B均保持靜止

此時力F較小，則AB共同加速①②

（2）木板-滑塊模型-滑塊受到外力，地面粗糙BAF

可得

③

直擊高考例題3:.

光滑水平面上有一M=2kg長木板，長木板的長度為2m，在長木板的中間靜止有一個小滑塊，小滑塊質(zhì)量為1kg，M和m的動摩擦因數(shù)為μ。M受到一個水平向右的恒力F=4N作用，求（1）當μ=0.2時，F(xiàn)作用時間3s后M物體的位移？（2）當μ=0.1時，F(xiàn)作用時間3s后M物體的位移？木板-滑塊模型（3）木板-滑塊模型-木板受到外力，地面光滑BAF

試分析A，B的運動狀態(tài)？A與B恰好分離的臨界是A與B之間的摩擦力達到最大，當A，B之間的摩擦達到最大時對A分析：

對整體分析：

則：

①當時，A，B整體一起加速

對A分析對A分析

對B分析

D

例題4:如圖所示，質(zhì)量m＝1.0kg的物塊(視為質(zhì)點)放在質(zhì)量M＝4.0kg的木板的右端，木板長L＝2.5m。開始木板靜止放在水平地面上，物塊與木板及木板與水圖3

平地面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.2?，F(xiàn)對木板施加一水平向右的恒力F＝40N，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計空氣阻力，g＝10m/s2。則物塊在木板上運動的過程中，下列說法中正確的是(

)A.物塊與木板以相同的加速度做勻加速運動B.木板的加速度大小為5.6m/s2C.物塊的最大速度大小為3.5m/sD.物塊到達木板左端時木板前進的位移大小為3.5m木板-滑塊模型（4）木板-滑塊模型-木板受到外力，地面粗糙

試分析A，B的運動狀態(tài)？BAF

A，B均保持靜止

A，B一起加速對A分析整體分析

（4）木板-滑塊模型-木板受到外力，地面粗糙A，B各自加速

BAF

可得

例題5:如圖甲所示，質(zhì)量為M=2kg的木板靜止在水平面上，可視為質(zhì)點的物塊（質(zhì)量設為m）從木板的左側(cè)沿木板表面水平?jīng)_上木板．物塊和木板的速度—時間圖象如圖乙所示，g=10m/s2，結(jié)合圖象，下列說法正確的是(

)A.可求解物塊在t=2s

時的位移B．可求解物塊與木板間的動摩擦因數(shù)C．可求解物塊的質(zhì)量m

D．可求解木板的長度木板-滑塊模型（5）木板-滑塊模型-滑塊有初速度，地面光滑

試分析A，B的運動狀態(tài)？BA

對B分析：分析：A與B相對運動，A通過滑動摩擦力帶動B;則滑動摩擦力對A的效果是阻力，對B的效果是動力；則A在滑動摩擦力的作用下做勻減速直線運動，B在滑動摩擦的作用下做勻加速直線運動，直到共速；由牛頓第二定律可得：對A分析：由運動學公式可得由運動學公式可得當時，滑動摩擦力消失，兩者一起做勻速直線運動木板-滑塊模型例題6:如圖1甲所示，一足夠長的質(zhì)量為m的木板靜止在水平面上，t＝0時刻質(zhì)量也為m的滑塊從板的左端以速度v0水平向右滑行，滑塊與木板，木板與地面的摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?；瑝K的v－t圖像如圖乙所示，則有(

)A.μ1＝μ2 B.μ1<μ2C.μ1>2μ2 D.μ1＝2μ2（6）木板-滑塊模型-滑塊有初速度，地面粗糙

BA

試分析A，B的運動狀態(tài)？

（1）若A帶不動B，則A在B上做勻減速運動，直到滑離B，勻減速運動的加速度為（2）若A帶的動B，則對A，B分別進行受力分析，并由牛頓第二定律可得

對A：

則A以這個加速度一直做勻減速直線運動對B：

則B以這個加速度一直做勻加速直線運動當A,B達到共速時若兩者一起減速：（6）木板-滑塊模型-滑塊有初速度，地面粗糙BA

整體：

隔離B：

因此兩者一起減速到0例題7:如圖所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板，木板以速度v向右運動，在其右端輕放一小滑塊，小滑塊剛好滑到木板中點，已知木板與小滑塊的質(zhì)量相等，小滑塊看作質(zhì)點，重力加速大小為g，求：（1）小滑塊最終的速度大??；（2）小滑塊在木板上滑動的過程中，木板的位移大小x及兩者間的動摩擦因數(shù)BA

試分析A，B的運動狀態(tài)？（7）木板-滑塊模型-木板有初速度，地面光滑分析：A與B相對運動，B通過滑動摩擦力帶動A;則滑動摩擦力對A的效果是動力，對B的效果是阻力；則A在滑動摩擦力的作用下做勻加速直線運動，B在滑動摩擦的作用下做勻減速直線運動，直到共速；由牛頓第二定律可得：由運動學公式有對A受力分析有：對B受力分析有：由運動學公式有時，滑動摩擦力消失，兩者一起做勻速直線運動

當木板-滑塊模型例題8:（2013新課標Ⅱ）一長木板在水平地面上運動，在t=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度－時間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g＝10m/s2，求:（1）物塊與木板間；木板與地面間的動摩擦因數(shù)（2）從t=0

時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小

試分析A，B的運動狀態(tài)？（8）木板-滑塊模型-木板有初速度，地面粗糙分析：A與B相對運動，B通過滑動摩擦力帶動A;則滑動摩擦力對A的效果是動力，對B的效果是阻力；則A在滑動摩擦力的作用下做勻加速直線運動，B在滑動摩擦的作用下做勻減速直線運動，直到共速；兩者加速度由牛頓第二定律可得：BA

（1）分析A:分析B:

（2）當A,B達到共速時采用整體法和隔離法

①整體法求系統(tǒng)加速度②隔離A:

（8）木板-滑塊模型-木板有初速度，地面粗糙BA

則AB之間的摩擦力已經(jīng)達到最大靜摩擦，AB各自減速，各自減速的加速度由牛頓第二定律可得對A：對B：

因此兩者以上面的加速度各