滑块与木板问题.ppt

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1、滑块与木板问题考点1、板块的临界问题【例1】木板M静止在光滑水平面上，木板上放着一个小滑块m，与木板之间的动摩擦因数μ，为了使得m能从M上滑落下来，求力F的大小范围。FMm(1)chenzhs解析：m与M刚要发生相对滑动的临界条件：①要滑动：m与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力；②未滑动：此时m与M加速度仍相同。受力分析如图，先隔离m，由牛顿第二定律可得：a=μmg/m=μg再对整体，由牛顿第二定律可得：F0=(M+m)a解得：F0=μ(M+m)g所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)gMfmFmfmchenzhs变式题木板M静止在

2、光滑水平面上，木板上放着一个小滑块m，与木板之间的动摩擦因数μ，为了使得m能从M上滑落下来，求力F的大小范围。mFMchenzhs受力分析如图，先隔离M，由牛顿第二定律可得：a=μmg/M再对整体，由牛顿第二定律可得：F0=(M+m)a解得：F0=μ(M+m)mg/M所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)mg/MMfmFmfm小结：解此类题考察拉力作用在哪个物体上，先隔离没有拉力作用的另一物体，由临界条件求岀临界的加速度，再对受拉力作用的物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求岀结果chenzhs同步练习1.如图所示，长方体物块A叠放

3、在长方体物块B上，B置于光滑水平面上.A、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A、B之间动摩擦因数μ=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（）A．当拉力F＜12N时，两物块均保持静止状态B．两物块开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动C．两物块间从受力开始就有相对运动D．两物块间始终没有相对运动，但AB间存在静摩擦力，其中A对B的静摩擦力方向水平向右AFB答案：Dchenzhs2.如图所示，在光滑水平面上有一小车A，其质量为mA=2.0kg，小车上放一个物体B，其质量为mB=1.0kg

4、，如图（1）所示。给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动。如果撤去F，对A施加一水平推力F′，如图（2）所示，要使A、B不相对滑动，求F′的最大值Fm.FAB图（1）F′AB图（2）答案：根据图（1），设A、B间的静摩擦力达到最大值fm时，系统的加速度为a.根据牛顿第二定律有：F=(mA+mB)a①fm=mAa②代入数值联立解得：fm=2.0N③根据图（2）设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a＇，根据牛顿第二定律有：fm=mＢa＇④Fｍ=(mA+mB)a＇⑤联立解得：Fｍ=6.0Ｎ⑥FAB图（1）F′A

5、B图（2）fmfmfmfmchenzhs专题：滑块-木板模型问题探究高三一轮复习考点2、板块的动力学问题【引例】木板M静止在光滑水平面上，木板上放着一个小滑块m，与木板之间的动摩擦因数μ，小滑块的初速度为V0，求：（1）小滑块在木板上滑行的距离（2）在这个过程中产生的内能mV0M解析（1）m相对M水平向右运动，所以m受到摩擦力如图，力的作用是相互的，所以M受到摩擦力如图Mfmmfm（2）由牛顿第二定律可得：m的加速度为a1=μmg/m=μgM的加速度为a2=μmg/M（3）分析m与M的运动状态m：初速度为V0，加速度为a1的匀减速

6、直线运动M:初速度为0，加速度为a2的匀加速直线运动（4）画出m与M的运动V-t图象【例2】如图所示，有一块木板静止在光滑水平面上，木板质量M=4kg，长L=1.4m.木板右端放着一个小滑块，小滑块质量m=1kg，其尺寸远小于L，它与木板之间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2，（1）现用水平向右的恒力F作用在木板M上，为了使得m能从M上滑落下来，求F的大小范围.（2）若其它条件不变，恒力F=22.8N，且始终作用在M上，求m在M上滑动的时间.MmFchenzhs（2）当恒力F=22.8N时，木板的加速度a2＇，由牛顿第二定律

7、得F-f=Ｍa2＇解得：a2＇＝4.7m/s2………④设二者相对滑动时间为t，在分离之前小滑块：x1=½a1t2…………⑤木板：x1=½a2＇t2…………⑥又有x2－x1=L…………⑦解得：t=2s…………⑧x1Fx2LMmFff[解析]（1）小滑块与木板间的滑动摩擦力f=μFN=μmg=4N…………①滑动摩擦力f是使滑块产生加速度的最大合外力，其最大加速度a1=f/m=μg=4m/s2…②当木板的加速度a2>a1时，滑块将相对于木板向左滑动，直至脱离木板F-f=ma2>ma1F>f+ma1=20N…………③即当F>20N，且保持

8、作用一般时间后，小滑块将从木板上滑落下来。chenzhs小结：滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；小结：解此类题考察拉力作用在哪个物体上，先隔离没有拉力作用的另一物体，由临界条件求岀临界的加速度，再对受拉力