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1.板块模型

1 / 8 板块模型 一、解题心诀 分类别、识套路; 记结论、省功夫; V-T 图,标清楚。

二、类别 1、拉上或拉下 2、带动带不动 3、共速及变速问题

三、拉上或拉下问题 1、拉上先判下动否,最大摩擦敢承受。 [典例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以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2,开始时F=10 N,此后逐渐增加,在增大到36 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,开始相对滑动 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 解析:先判断B的最大静摩擦力是否能承受A给它的滑动摩擦力。如果能承受,那么不论拉力再大,A运动再快,B也巍然不动。如果承受不住,那么B就要跟随着A向前运动。

max2()16abfmmgN

112afmgN需承受

,因为B能承受A的最大摩擦力,所以,不论力量多么大,

B都不会动。 [典例2] 如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于水平面上,A、B质量分别为mA

=6 kg、mB=2 kg,A、B之间的动摩擦因数为μ1=0.2,B与地面之间的动摩擦因数为μ2=

0.1,开始时F=10 N,此后逐渐增加,在增大到36 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,开始相对滑动 C.两物体从受力开始就有相对运动 2 / 8

D.两物体始终没有相对运动 解析:先判断B承受不住,所以B就要跟随着A向前运动。

max2()8abfmmgN

112afmgN需承受

,因为B的最大摩擦力不能承受A对它的拉力,所以当F

增大到一定程度时,B会随着A运动。一起运动时,可以把二者当成一个整体。

2()8abFfmmgN 第二步:判断A和B何时被拉开。临界条件下,A为B提供的最大摩擦力,已经不能让B和A一起加速向前了。 对于A:1aaFmgma

对于B:12()aabbmgmmgma

联立两式得:24FN,2

2/ams

第三步:因为现在拉力F大于24N,所以A和B不能一起运动。那么单独分析A物体:

1aaFmgma,由此得,24/ams

2、拉下则判两临界 [典例3] 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之间的动摩擦因数为μ1=0.2,B与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1,开始时F=10 N,此后逐渐增加,在增大到36 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24N时,开始相对滑动 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 解析:拉下面的物体时,上面的物体一定会被带动,那么首先分析何时能动,用整体法来做判断。

2()8abFfmmgN 然后判断A和B何时被拉开。临界条件下,A为B提供的最大摩擦力,已经不能让B和A一起加速向前了。 对于A:1amgma

对于B:2()()ababFmmgmma

联立两式得:24FN,2

2/ams

四、带动带不动 3 / 8

1、上带下,先判断带动带不动。步骤如“拉上” [典例1] (2017·安徽芜湖模拟)质量为m0=20 kg、长为L=5 m的木板放在水平面上,

木板与水平面的动摩擦因数为μ1=0.15.将质量m=10 kg 的小木块(可视为质点),以v0=4 m/s的速度从木板的左端水平抛射到木板上(如图所示),小木块与木板面的动摩擦因数为μ2

=0.2(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2).则下列判断中正确的是( )

A.木板一定静止不动,小木块不能滑出木板 B.木板一定静止不动,小木块能滑出木板 C.木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板 D.木板一定向右滑动,小木块能滑出木板 解析:先判断m0的最大静摩擦力是否能承受m给它的滑动摩擦力。如果能承受,那么不论m运动再快,m0也巍然不动。如果承受不住,那么m0就要跟随着m向前运动。

max10()45fmmgN

240fmgN需承受,因为m0能承受m的最大摩擦力,所以,不论v0多么大,

m0都不会动。

[典例2] (2017·安徽芜湖模拟)质量为m0=10 kg、长为L=5 m的木板放在水平面上,木板与水平面的动摩擦因数为μ1=0.15质量m=10 kg 的小木块(可视为质点),以v0=4 m/s的速度从木板的左端被水平抛射到木板上(如图所示),小木块与木板面的动摩擦因数为μ2

=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2).则下列判断中正确的是( )

A.木板一定静止不动,小木块不能滑出木板 B.木板一定静止不动,小木块能滑出木板 C.木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板 D.木板一定向右滑动,小木块能滑出木板 解析:先判断m0的最大静摩擦力是否能承受m给它的滑动摩擦力。如果承受不住,那么m0就要跟随着m向前运动。

max10()30fmmgN

240fmgN需承受,因为m0不能承受m的最大摩擦力,所以,m会带着下面

的m0向前运动。 第二:如果能带动下面物体,那么二者共速后,二者会共同减速。判断方法同前 假设二者可以一同向前做减速运动,那么, 4 / 8

对整体: 200()()Fmmgmma合

对m:15fmaN需承受 而m的 max140fmgN

所以二者可以共同减速运动。

2、下带上,如果接触面粗糙,那么肯定能带动。注意在共速,停止,反向以后物体受到的摩擦力会发生改变。 [典例3] (原创)一足够长的长木板B在水平面上向右运动,小物块A无初速度的放到

长木板B的右端,此时木板B的速度为16m/s.若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同m=2 kg,A、B间的动摩擦因数μ1=0.2,B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.2,取g=10 m/s2.求:

(1)最终A与B的相对位移是多少? 解析:共速前,A做匀加速直线运动,B做匀减速运动。

212/A

A

A

mgamsm

212()6/AAB

B

B

mgmmgamsm,

AB在第二秒末共速,共速时VA=VB=4m/s 第二步:判断共速以后,B能否hold住A,如果B能hold住A,那么两者共速。如果hold不住,那么A会“出轨”。 假设共速,那么

21()2/AB

AB

AB

mmgaamsmm

那么B要给A提供的摩擦力能够让A与其一起运动。 对A:maxmax14(4)AAFfmaNffmgN

由运动学可求,其相对位移是16m。 5 / 8

[典例4] (原创)一足够长的长木板B在水平面上向右运动,小物块A无初速度的放到长木板B的右端,此时木板B的速度为18m/s.若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同m=2 kg,A、B间的动摩擦因数μ1=0.1,B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.2,取g=10 m/s2.求:

(1)最终A与B的相对位移是多少? 解析:共速前,A做匀加速直线运动,B做匀减速运动。

211/A

A

A

mgamsm

212()5/AAB

B

B

mgmmgamsm,

AB在第二秒末共速,共速时VA=VB=3m/s 第二步:判断共速以后,B能否hold住A,如果B能hold住A,那么两者共速。如果hold不住,那么A会“出轨”。 假设共速,那么

21()2/AB

AB

AB

mmgaamsmm

对A: ===4AfFmaN需要

max12AfmgN

由于f需要 > fmax,所以hold不住,那么A比B运动的快。 所以

211/A

A

A

mgamsm

212()3/AAB

B

B

mgmmgamsm

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