专题: 板块模型
L
s2 s1
L
s2 s1
〖典例 1〗:如图所示,A 是小木块,B 是长木板,A、B 质 量均为 0.2 kg,木块 A 以某一初速度 V0=1.2m/s 滑 上原来静止的长木板.已知 A、B 间动摩擦因数为 0.4, B 与地面间动摩擦因数 0.1,木板足够长.最大静摩擦 力等于滑动摩擦力,g=10m/s2. (1)从滑块滑上长木板到滑块与木板具有相同速度所需 的时间及相对位移?
x
B=
(v
0+v
) ( 2
t1+t2)
=(2+1.2)×(0.5+0.3) m 2
=1.28 m B 板的长度 l=x A +x B =1.6 m
〖典例 3〗.如图所示,质量 M=8 kg 的小车放在水平光滑的平 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,小 车足够长.求:(取 g=10 m/s2) (1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大? (2)经多长时间两者达到相同的速度? (3)从小物块放在小车上开始,经过 t=1.5 s 小物块通过的位移大 小为多少?
(2)开始阶段 A 相对地面向左做匀减速运动,设 到速 度为零时 所用时 间为 t1,则 v 0 =aAt1 ,解 得 t1=v 0/aA=0.50 s B 相对地面向右做匀减速运动
x =v 0t1-12aBt21=0.875 m
(3)A 先相对地面向左匀减速运动至速度为零, 后相对地面向右做匀加速运动,加速度大小仍
高三物理第一轮总复习
第三章 牛顿运动定律
第三讲 牛顿运动定律的综合应用
“滑块—滑板”模型
典型模型 “滑块—滑板”模型
1.模型特点:涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.
2.两种位移关系
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;反向运动时,位移之和等于板长.
3.“滑块—滑板”模型问题的分析思路
答案:(1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)1 s (3)2.1 m
解析:(1)小物块的加速度am=μg=2 m/s2 小车的加速度aM=F-Mμmg=0.5 m/s2. (2)由amt=v0+aMt得t=1 s. (3)在开始1 s内小物块的位移:x1=12amt2=1 m 最大速度:v=amt=2 m/s 在接下来的0.5 s内小物块与小车相对静止,一起做匀加速
〖典例 2〗.如图所示,质量 M=4.0 kg 的长木板 B 静止在光滑 的水平地面上,在其右端放一质量 m=1.0 kg 的小滑块 A(可视为 质点).初始时刻,A、B 分别以 v0=2.0 m/s 向左、向右运动, 最后 A 恰好没有滑离 B 板.已知 A、B 之间的动摩擦因数μ=0.40, 取 g=10 m/s2.求: (1)A、B 相对运动时的加速度 aA 和 aB 的大小与方向; (2)A 相对地面速度为零时,B 相对地面运动已发生的位移大小 x; (3)木板 B 的长度 L.
(1)aA=4.0 m/s2,水平向右 aB=1.0 m/s2,水平向左
(2)0.875 m (3)1.6 m
(1)A、B分别受到大小为μmg的摩擦力作用,根据牛顿第二定 律 对A有μmg=maA 则aA=μg=4.0 m/s2 方向水平向右 对B有μmg=MaB 则aB=μmg/M=1.0 m/s2 方向水平向左
(2)滑块滑上长木板后相对地面运动的最大位移?
(1)0.2s;0.12m (2)0.24m
板块模型方法小结:
1.求a=?
2.当两个物体速度相同时,特别注意摩擦力f 的“突变”,判断两个物体间是静摩擦f?还 是滑动摩擦f?判断方法:假设两个物体有共 同加速度a,求解两个物体间的静摩擦f是否 超过最大静摩擦f?若没超过最大静摩擦f, 则两个物体以共同加速度a运动。
运动且加速度:a=M+F m=0.8 m/s2
这0.5 s内的位移:x2=vt1+12at21=1.1 m 通过的总位移x=x1+x2=2.1 m.
•aAt2= v B-aBt2
•解得t2= v B/(aA+aB)=0.3 s
•共同速度v =aAt2=1.2 m/s
•从开始到A、B速度相等的全过程,利用平均速度公式可
知A向 2
t1+t2)
=(2-1.2)×(0.5+0.3) m 2
=0.32 m
B 向右运动的位移
为 aA=4.0 m /s2 B 板向右一直做匀减速运动,加速度大小为 aB =1.0 m /s2
•当A、B速度相等时,A滑到B最左端,恰好没有滑离木板 B,故木板B的长度为这个全过程中A、B间的相对位移.
•在A相对地面速度为零时,B的速度
•v B= v 0-aBt1=1.5 m/s
•设由A速度为零至A、B速度相等所用时间为t2,则