滑块木板专题研讨.ppt

* 滑块—木板模型的动力学分析 高三复习专题 在高三物理复习中，滑块—木板模型作为力学的基本模型经常出现，是对一轮复习中直线运动和牛顿运动定律有关知识的巩固和应用。这类问题的分析有利于培养学生对物理情景的想象能力，为后面动量和能量知识的综合应用打下良好的基础。 概述： 例1 如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值 例题： 分析：为防止运动过程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加速），A、B一起加速的最大加速度由A决定。 解答：物块A能获得的最大加速度为： 　　∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： 　　 ． 变式1 例1中若拉力F作用在A上呢？如图2所示。 解答：木板B能获得的最大加速度为： 　　∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： 变式2 在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为 （认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 解答：木板B能获得的最大加速度为： 　　设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为Fm，则： 　　 解得： 例2 如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F，F=8N，当小车速度达到1．5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1．5s通过的位移大小。（g取10m/s2） 解答：物体放上后先加速：a1=μg=2m/s2 　　此时小车的加速度为： 　　当小车与物体达到共同速度时： 　　v共=a1t1=v0+a2t1 　　解得：t1=1s ，v共=2m/s 　　以后物体与小车相对静止： （∵ ，∴物体不会落后于小车） 　　物体在t=1．5s内通过的位移为： a1t12+v共 （t－t1）+ a3（t－t1）2=2．1m s= *