板块模型--2024年高考物理大题突破(解析版) .pdfVIP

板块模型--2024年高考物理大题突破(解析版)--第1页

大题板块模型

板块模型涉及相互作用的两个物体间的相对运动、涉及摩擦力突变以及功能、动量的转移转化。情境素材丰

富多变考察角度广泛，备受高考命题人的青睐，在历年高考中都有体现多以压轴题的形式出现，所以在备考中

要引起高度重视，并要加大训练提升分析此类问题的解答水平。

动力学方法解决板块问题

1如图甲所示，质量m=1kg的小物块A(可视为质点)放在长L=4.5m的木板B的右端，开始时A、B

两叠加体静止于水平地面上。现用一水平向右的力F作用在木板B上，通过传感器测出A、B两物体的

加速度与外力F的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体与地面之间的动摩擦因数相等，且最大静摩

2

擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s。求：

(1)A、B间的动摩擦因数μ

；

1

(2)乙图中F的值；

0

(3)若开始时对B施加水平向右的恒力F=29N，同时给A水平向左的初速度v=4m/s，则在t=3s时

0

A与B的左端相距多远。

【三步审题】

第一步：(1)当FF时B相对地面滑动，F的值为B与地面间的最大静摩擦力大小

00

审条件(2)当FF≤25N时，A与B一起加速运动，A与B间的摩擦力为静摩擦力

0

挖隐含(3)当F25N时，A与B有相对运动，A在B的动摩擦力作用下加速度不变

第二步：(1)A与B间相互作用：板块模型

审情景

(2)A与B的运动：匀变速直线运动

建模型

第三步：(1)运用牛顿运动定律找加速度与摩擦力(动摩擦因数)的关系，并分析a-F图像的物

审过程理意义

选规律(2)用匀变速运动的规律分析A与B运动的位移

【答案】(1)0.4(2)5N(3)22.5m

【解析】(1)由题图乙知，当A、B间相对滑动时A的加速度a=4m/s2

1

对A由牛顿第二定律有

μmg=ma

11

1

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=0.4。

得μ

1

(2)设A、B与水平地面间的动摩擦因数为μ，B的质量为M。当A与B间相对滑动时，对B由牛顿第二

2

定律得

F-μmg-μ(m+M)g=Ma

122

F-μmg-μ(m+