第4课时 牛顿第二定律应用 滑块-木板模型

高中物理一轮复习学案 第三章牛顿运动定律

第4课时 牛顿第二定律应用 “滑块—木板模型”问题

考点梳理

“滑块—木板模型”问题的分析思路

1．模型特点：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动． 2．建模指导 解此类题的基本思路：

(1)分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度； (2)对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移.

【课堂探究 典例分析】

考点一“滑块—木板模型”基本问题

例题1、如图所示，长为L＝2 m、质量为M＝8 kg的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0＝6 m/s时，在木板前端轻放一个大小不计、质量为 m＝2 kg的小物块．木板与地面间、物块与木板 间的动摩擦因数均为μ＝0.2，g＝10 m/s2.求： (1)物块及木板的加速度大小。 (2)物块滑离木板时的速度大小。 (3)物块滑离木板时，木板的位移。

高中物理一轮复习学案 第三章牛顿运动定律

例题2、如图所示，质量M＝8 kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F＝8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，当二者达到相同速度时，物块恰好滑到小车的最左端．取g＝10 m/s2.则： (1)小物块放上后，小物块及小车的加速度各为多大？ (2)小车的长度L是多少？

考点二、“滑块—木板模型”临界问题

例题3、(2011·新课标全国理综·21)如图所示，在光滑水平面上有一质 量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木

块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加 一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是 ( )

相规律总结：对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值．

高中物理一轮复习学案 第三章牛顿运动定律

突破训练1、 如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平

面上，A、B质量分别为mA＝6 kg，mB＝2 kg，A、B之间的动摩擦 因数μ＝0.2，开始时F＝10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过 程中，则

( )

A．当拉力F<12 N时，物体均保持静止状态

B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N时，开始相对运动 C．两物体从受力开始就有相对运动 D．两物体始终没有相对运动

例题4、如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的

中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因 μ

数为μ，木板与水平面间的动摩擦因数为3，已知最大静摩擦力

F 与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对木板施加一水平向右的拉力F，则物块加速度大小a可能是 ( ) A．a＝μg μg

C．a＝3

2μg

B．a＝3 Fμg

D．a＝2m－3

思考：要想使物块和木板发生相对滑动，拉力F的取值范围？

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突破训练4、如图所示，质量M＝8 kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一

水平推力F＝8 N，当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车右端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，假定小车足够长．取g＝10 m/s2.问：

(1)经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？

(2)小物块从放在车上开始经过3秒所通过的位移是多少？

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