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1、云和课堂:牛顿运动定律巧解滑块-滑板模型(第一课时)综述及计算题 王海桥12.101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:基本思路:(1)受力分析,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度;(2)运动状态分析,找出位移关系,速度关系,建立方程(特别注意位移都是相对地面的位移).3两种位移关系:(相对滑动的位移关系) 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 4.滑块与滑板间是否发生相对滑动的判断方法(1).动力学条件判断法:分析滑块滑板间的摩擦力是否为滑动摩擦力 。 若为静摩擦力,
2、则两者之间无相对滑动;若为滑动摩擦力,则两者之间有相对滑动。(2).运动学条件判断法:求出不受外力F作用的物体的最大临界加速度amax,若滑块与滑板整体的加速度a满足条件 二者之间就不发生相对滑动, (3).滑块滑离滑板的临界条件当滑板的长度一定时,滑块可能从滑板滑下,恰好滑到滑板的边缘达到共同速度是滑块滑离滑板的临界条件.【例1】如图所示,m1 =40kg的木板在无摩擦的地板上,木板上又放m2 =10kg的石块,石块与木板间的动摩擦因素=0.6。试问:(1)当水平力F=50N时,石块与木板间有无相对滑动?(2)当水平力F=100N时,石块与木板间有无相对滑动?(g=10m/s )此时m 的加
3、速度为多大? 【例2】.如图所示,在光滑水平面上有一小车A,其质量为mA=2.0kg,小车上放一个物体B,其质量为mB=1.0kg,如图(1)所示给B一个水平推力F,当F增大到稍大于3.0N时,A、B开始相对滑动如果撤去F,对A施加一水平推力F,如图(2)所示,要使A、B不相对滑动,求F的最大值Fm【例3】木板M静止在光滑水平面上,木板上放着一个小滑块m,与木板之间的动摩擦因数,为了使得m能从M上滑落下来,求下列情况下力F的大小范围。(第二课时)选择题及小结【例2】如图所示,光滑的水平面上静置质量为M8 kg的平板小车,在小车左端加一个由零逐渐增大的水平推力F,一个大小不计、质量为m2 kg的
4、小物块放在小车右端上面,小物块与小车间的动摩擦因数0.2,小车足够长重力加速度g取10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法中正确的是()A当F增加到4 N时,m相对M开始运动B当F增加到20 N时,m相对M开始运动C当F10 N时,m对M有向左的2 N的摩擦力D当F10 N时,m对M有向右的4 N的摩擦力【例4】滑块与皮带如图所示,一物体以初速度V0=10m/s冲上长度为SAB=5m的粗糙斜面,斜面与水平面的夹角=37,斜面的末端B与传送带用光滑弧形相接,传送带始终保持v=2m/s的速率顺时针运行已知传送带长度SBC=3m,物体与斜面及传送带间的动摩擦因数均为=0.5试求:(1)物体在斜面滑动时加速度a1的大小;(2)物体刚滑上传送带时加速度a2的大小;(3)物体从A运动到C所用的时间t分析滑块木板模型问题时应掌握的技巧小结:1分析题中滑块、木板的受力情况,求出各自的加速度2画好运动草图,找出位移、速度、时间等物理量间的关系3知道每一过程的末速度是下一过程的初速度4两者发生相对滑动的条件: (1)摩擦力为滑动摩擦力 (2)二者加速度不相等