高考物理一轮总复习精品课件 第3章 运动和力的关系 课时规范练 第5讲 专题提升 动力学中的板块模型.ppt

12345678910设共速后再经t1减速到零,由运动学公式0=4m/s+amt1,解得t1=4s,即t=4s+4s=8s,物块的速度减为零,两物体的速度时间图像如图所示,整个过程中,物块m的加速度大小一直为1m/s2,物块m相对平板车M滑动的时间为8s,A、B错误;123456789109.如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上,木板的质量为m0=4kg,长为L=1.4m;木板右端放一小滑块,小滑块的质量为m=1kg,可视为质点。现用水平恒力F作用在木板右端,恒力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对应不同数值,两者的a-F图像如图乙所示,g取10m/s2。(1)求小滑块与木板之间的动摩擦因数μ1以及木板与地面之间的动摩擦因数μ2。(2)若水平恒力F=27.8N,且始终作用在木板上,当小滑块从木板上滑落时,经历的时间为多长?12345678910答案(1)0.40.1(2)2s解析(1)由题图乙可知,当恒力F25N时,小滑块与木板将出现相对滑动,以小滑块为研究对象根据牛顿第二定律得μ1mg=ma1代入数据解得μ1=0.4以木板为研究对象,根据牛顿第二定律有F-μ1mg-μ2(m+m0)g=m0a2解得μ2=0.1。12345678910(2)设小滑块在木板上滑动的时间为t时,小滑块从木板上滑落,当水平恒力F=27.8N时,小滑块的加速度为a1=μ1g=4m/s21234567891010.如图所示,一倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端P处固定一挡板。长为L=5m的薄木板置于斜面上,其质量m0=1kg,下端位于B点,lPB=5m,薄木板中点处放有一质量m=1kg的滑块(可视为质点)。已知滑块与薄木板之间的动摩擦因数μ=,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面上AB区间存在特殊力场,当滑块进入此区域时能对滑块产生一个沿斜面向上、大小为F=10N的恒力作用,对木板无作用力,AB区域沿斜面的宽度为l=2.5m,重力加速度g取10m/s2,现由静止释放薄木板和滑块。12345678910(1)求滑块在进入AB区域之前,薄木板运动的加速度大小a0。(2)求滑块第一次进入AB区间内受薄木板的摩擦力的大小和方向。(3)若薄木板第一次与挡板碰撞后以原速率反弹,滑块与挡板碰撞后即粘在挡板上,停止运动。求薄木板第一次与挡板碰撞后沿斜面上升到最高点的时间t(忽略滑块从薄木板上滑下时对木板的影响,结果可保留根号)。12345678910解析(1)滑块在进入AB区域之前,由于斜面光滑,将与木板一起以加速度a0加速下滑(m0+m)gsinθ=(m0+m)a0a0=gsinθ=5m/s2。(2)进入AB区间后,假设滑块与木板仍然相对静止,设下滑的加速度为a,对整体(m0+m)gsinθ-F=(m0+m)a对滑块,所受木板的静摩擦力Ff方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律有mgsinθ+Ff-F=ma解得a=0,Ff=5N又因为滑块与木板间的最大静摩擦力Ffm=μmgcosθ=5N,假设成立,即滑块受木板的静摩擦力方向沿斜面向下,大小为5N。12345678910(3)设滑块和木板一起以加速度a0加速下滑的末速度为v1,则=2a0l滑块和木板一起匀速下滑l后,木板与挡板碰撞,此时对滑块有mgsinθ-μmgcosθ=ma1解得a1=0即滑块在木板上仍然匀速下滑,对薄木板有m0gsinθ+μmgcosθ=m0a2解得a2=10m/s2,木板以此加速度匀减速上滑12345678910此时薄木板的速度v2=v1-a2t1分离后,对薄木板有m0gsinθ=m0a3薄木板接着以加速度a3=5m/s2减速上滑至最高点,有0=v2-a3t2所以薄木板沿斜面上升到最高点的时间为t=t1+t2本课结束第5讲专题提升动力学中的板块模型12345678910基础对点练题组一木板带动滑块运动的情形1.(多选)如图所示,将小砝码放在桌面上的薄纸板上,若砝码和纸板的质量分别为m0和m,各接触面间的动摩擦因数均为μ,砝码到纸板左端的距离和到桌面右端的距离均为d。重力加速度大小为g。现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板,下列说法正确的是()A.纸板相对砝码运动时,纸板所受摩擦力的大小为μ(m0+m)gB.要使纸板相对砝码运动,F一定大于2μ(m0+m)g