专题：“滑块-滑板”问题的综合求解-课件.备课讲稿.ppt

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1、专题：“滑块-滑板”问题的综合求解-课件.一、滑块与滑板结合问题【例证1】如图所示,AB为半径R=0.8m的光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M=3kg,车长L=2.06m,车上表面距地面的高度h=0.2m,现有一质量m=1kg的滑块,由轨道顶端无初速度释放,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运动了t0=1.5s时,车被地面装置锁定。(g=10m/s2)。试求：(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小。(2)车被锁定时,车右端距轨道B

2、端的距离。(3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小。【精讲精析】(1)由机械能守恒定律和牛顿第二定律得则：FNB=30N。(2)设m滑上小车后经过时间t1与小车同速,共同速度大小为v对滑块有：μmg=ma1,v=vB-a1t1对于小车：μmg=Ma2,v=a2t1解得：v=1m/s,t1=1s,因t1

3、案：(1)30N(2)1m(3)6J二、滑块与传送带结合问题【例证2】(多选)倾斜传送带与水平方向的夹角θ=37°,传送带以恒定的速度v1=10m/s沿如图所示方向运动。某时刻一小物块以v0=22m/s的速度从传送带底端向上运动,质量m=1kg。传送带AB长为50m,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5且认为物块与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块在传送带上运动过程中,下列说法正确的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)()A.物块先做匀减速直线运动,接着

4、做匀速直线运动B.物块沿传送带向上运动的时间为6.2sC.物块在传送带上运动的全过程中,因摩擦力做功而产生的热量为Q=128.8JD.物块的机械能先减小,后增大,再减小【精讲精析】选B、D。上滑过程中a1=μgcosθ+gsinθ=10m/s2,与传送带共速时上滑的位移x1==19.2m,接下来a2=gsinθ-μgcosθ=2m/s2,继续做匀减速直线运动x2==25m,直到速度为零;下滑过程中加速度仍为a2,做匀加速直线运动,故A错误;上滑的过程分两段,第一段t1==1.2s,第二段t2==5

5、s,所以上滑的总时间为6.2s,故B正确;全过程分成三段,第一段的上滑中位移差为Δx1=x1-v1t1=19.2m-10×1.2m=7.2m第二段的上滑中位移差为Δx2=v1t2-x2=50m-25m=25m上滑过程的摩擦生热为Q=μmgcosθ(Δx1+Δx2)=128.8J第三段的下滑中还有热量生成,所以全过程的摩擦生热一定大于128.8J,故C错误;全过程中,摩擦力先对物体做负功,再做正功,再做负功,所以物体的机械能先减小,再增加,再减小,故D正确。三、“滑块+滑板”与弹簧结合问题【例证3】

6、如图所示,质量为m的滑块,放在光滑的水平平台上,平台右端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为v0,长为L,今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧,到达某处时突然释放,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数为μ。(1)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求释放滑块时,弹簧具有的弹性势能。(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。【精讲精析】(1)设滑块冲上传送带时的速度为v,在弹簧弹开过程中,由机械能守恒：E

7、p=mv2①设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律：μmg=ma②由运动学公式v2-v02=2aL③联立①②③得：Ep=mv02+μmgL(2)设滑块在传送带上运动的时间为t,则t时间内传送带的位移x=v0t④v0=v-at⑤滑块相对传送带滑动的位移Δx=L-x⑥相对滑动产生的热量Q=μmg·Δx⑦联立解得：Q=μmgL-mv0答案：(1)mv02+μmgL(2)μmgL-mv0四、“滑块+滑板”与图像结合问题【例证4】如图甲,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另

8、一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,则下列说法错误的是()A.木板获得的动能为2JB.系统损失的机械能为2JC.木板A的最小长度为1mD.A、B间的动摩擦因数为0.1【精讲精析】选A。由图像可知,A、B的加速度大小都为1m/s2,所以二者质量相等,木板获得的动能为1J,选项A错误;系统损失的机械能ΔE==2J,选项B正确;由v-t图可求出二者相对位移为1m,所以C正确;分析B的受力,根据牛顿第二