物理板块模型实例解析51.doc

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1、物理板块模型实例解析512012-8-22板块模型是一种复合模型，是由板模型和滑块模型组合而成的，在试题中是比较常见的模型类型。求解板块模型题首先要从板和滑块两个模型的特点出发，分析滑块与板的特点，滑块未必是光滑的，一个是板的长度，是有限的，是否为足够长的，一个是板的表面是否存在摩擦；还要分析板和滑块的组合方式，一般的组合方式为一滑块和一长版结构的，其次，要分析板和滑块间的相互作用特点，两种常见的试题模式：一种是滑块在水平方向不受力，但有初速度，一种是板在水平方向受外力的作用。解题时要注意分析两个模型的相互作

2、用特点和相互作用过程，此类模型题通常运用的物理规律有：匀变速直线运动规律，牛顿运动定律，动能定理，动量定理，动量守恒定律，机械能守恒定律，能的转化和守恒定律等规律。【例题1】如图所示，放在水平地面上的长木板B，长为：lm．，质量为2kg，B与地面之间的动摩擦因数为0．2。一质量为3kg的小铅块A，放在B的左端，A、B之间的动摩擦因数为0．4，当A以3m／s的初速度向右运动之后，求最终A对地的位移和A对B的位移。解析：(1)对A：对B：A相对地面做匀减速运动，B相对地面做匀加速运动，设经过时间t，A的位移为xA

3、，B的位移为xB，此时A、B达到共同速度v共，再共同做匀减速运动，经过x0的位移停止运动．对A：----------------------------------------①-------------------------------②对B：---------------------------------------------③------------------------------------------------④代值解得v共＝0.6m/s，t＝0.6s，xA＝1.08m，xB＝0.18m

4、A对B的位移(2)A、B共同运动加速度为最终A对地位移答案：　(1)0.9m　(2)1.17m【点评】该模型是由一块一板组合而成，板块之间的相互作用方式是摩擦作用，滑块A因受摩擦力而做匀减速运动，板在摩擦力的作用下做匀加速运动，因此根据匀变速直线运动规律求解。【例题2】质量为0.5kg的小物块A放在质量为1kg的足够长木板B的左端，木板B在水平拉力的作用下沿地面匀速向右滑动，且A、B相对静止。某时刻撤去水平拉力，则经过一段时间后A在B上相对于B向右滑行了1.5m的距离，最后A和B都停下来。已知A、B间的动摩擦

5、系数为μ1=0.2，B与地面间的动摩擦系数为μ2=0.4。求B在地面上滑行的距离。对物块A：对木板B：∵A和B的初速度相同∴所以木板B先停下来。又：所以B停下来后不再运动，A一直减速到零。对A：对B：（2分）又（2分）联立得：（2分）度a2逐渐减小，物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长，选项D正确。图mMv0【例题3】如图所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上．一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图1-6所示．某同学根据图像作出如下的一些判断正确的

6、是（ACD）A．滑块与木板间始终存在相对运动0t1tv0v0/2v图B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量大于木板的质量D．在t1时刻滑块从木板上滑出【答案】ACD【解析】从图中可以看出,滑块与木板始终没有达到共同速度,所以滑块与木板间始终存在相对运动;又因木板的加速度较大,所以滑块的质量大于木板的质量;因在t1时刻以后,滑块和木板都做匀速运动,所以在t1时刻滑块从木板上滑出．所以选项A、C、D正确．【例题4】质量为M=1kg足够长的木板放在水平地面上，木板左端放有一质量为m=1kg大小不计的物块，木板与地面间

7、的动摩擦因数μ1=0.1，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3。开始时物块和木板都静止，现给物块施加一水平向右的恒力F=6N，当物块在木板上滑过1m的距离时，撤去恒力F。（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2）（1）求力F做的功；（2）求整个过程中长木板在地面上滑过的距离。【解析】（1）对解得：设拉力F的作用时间为t，则m的位移对解得：M的位移：解得：t=1s,x=1.5m【例题5】如图所示，带有挡板的长木板置于光滑水平面上，轻弹簧放置在木板上，右端与挡板相连，左端位于木板上的B点。开始时木

8、板静止，小铁块从木板上的A点以速度v0=4.0m/s正对着弹簧运动，压缩弹簧，弹簧的最大形变量xm=0.10m；之后小铁块被弹回，弹簧恢复原长；最终小铁块与木板以共同速度运动。已知当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数；长木板质量M=3.0kg，小铁块质量m=1.0kg，k=600N/m，A、B两点间的距离d=0.50m。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。v0AB（1