滑块—滑板模型.doc

实用标准文案 PAGE 精彩文档 高三物理专题复习： 滑块—滑板模型 典型例题： 例1. 如图所示，在粗糙水平面上静止放一长L质量为M=1kg的木板B，一质量为m=1Kg的物块A以速度滑上长木板B的左端，物块与木板的摩擦因素μ1=0.1、木板与地面的摩擦因素为μ2=0.1，已知重力加速度为g=10m/s2，求：（假设板的长度足够长） (1)物块A、木板B的加速度； （2）物块A相对木板B静止时A运动的位移； （3）物块A不滑离木板B，木板B至少多长？ 考点： 本题考查牛顿第二定律及运动学规律 考查：木板运动情况分析，地面对木板的摩擦力、木板的加速度计算，相对位移计算。 解析：（1）物块A的摩擦力： A的加速度： 方向向左 木板B受到地面的摩擦力： 故木板B静止，它的加速度 （2）物块A的位移： （3）木板长度： 拓展1. 在例题1中，在木板的上表面贴上一层布，使得物块与木板的摩擦因素 μ3=0.4，其余条件保持不变，（假设木板足够长）求： （1）物块A与木块B速度相同时，物块A的速度多大？ （2）通过计算，判断AB速度相同以后的运动情况； （3）整个运动过程，物块A与木板B相互摩擦产生的摩擦热多大？ 考点：牛顿第二定律、运动学、功能关系 考查：木板与地的摩擦力计算、AB是否共速运动的判断方法、相对位移和摩擦热的计算。 解析：对于物块A: 1分 加速度： 1分 对于木板： 1分 加速度： 1分 物块A相对木板B静止时，有： 解得运动时间： 1分 (2)假设AB共速后一起做运动， 物块A的静摩擦力： 1分 所以假设成立，AB共速后一起做匀减速直线运动。 1分 （3）共速前A的位移： 木板B的位移： 所以： 拓展2： 在例题1中，若地面光滑，其他条件保持不变，求： （1）物块A与木板B相对静止时，A的速度和位移多大？ （2）若物块A不能滑离木板B，木板的长度至少多大？ （3）物块A与木板B摩擦产生的热量多大？ 考点： 动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律 考查：物块、木板的位移计算，木板长度的计算，相对位移与物块、木板位移的关系，优选公式列式计算。 解析：（1）A、B动量守恒，有： 解得： （2）由动能定理得： 对A: 对B: 又： 解得： （3）摩擦热： 拓展3： 如图所示，光滑的水平面上有两块相同的长木板A和B,长度均为L=0.5m,在B的中间位置有一个可以看作质点的小铁块C三者的质量都为m=1kg,C与A、B间的动摩擦因数均为u=0.5.现在A以速度va=6m/s向右运动并与B相碰，碰撞时间极短,碰后AB粘在一起运动，而C可以在B上滑动g=10m/s2, 求： （1）A、B碰撞后B的速度 （2）小铁块C最终距长木板A左端的距离. （3）整个过程系统损失的机械能。 ? 考点： 动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律 考查：对多物体、多过程问题的正确分析，选择合适的规律列表达式，准确书写出表达式。 解析：（1）与B碰后，速度为v1，由动量守恒定律得mv0=2mv1 ①?? （2分） A、B、C的共同速度为v2，由动量守恒定律有mv0=3mv2 ②?? （1分） ?小铁块C做匀加速运动：? ?③ ???（1分） 当达到共同速度时：④ （1分） ??⑤（1分） 对A、B整体，， ⑥ （1分） ??⑦（1分） 小铁块C距长木板A左端的距离： ⑧? （1分） （3）小铁块C在长木板的相对位移： 系统损失的机械能： 拓展4 例5.在例题1中，若地面光滑，长木板的上表面的右端固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，Q点右端表面是光滑的，Q点到木板左端的距离L= 0.5 m （1）弹簧的最大弹性势能多大？ （2）要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离木板，则物块与木板的动摩擦因素的范围。（滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性限度内） 考点：动量守恒定律、功能关系、能量守恒定律 考查：正确理解弹性势能最大的意思，准确找出临界条件，准确书写出相应的方程。 解析：（1）A、B动量守恒，有： 解得： 设最大弹性势能为EP，由能量守恒定律得： 解得： （2）要使滑块A挤压弹簧，及A、B共速且恰好运动到Q点时，有： 解得： 要使滑块最终没有滑离木板B，即A、B共速且物块恰好运动到木板B的最左端时，有： 解得： 所以： 变式训练，巩固提升：