《培优班教案动力学综合专题学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《培优班教案动力学综合专题学案（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物体分离问题方法提示：原来是挤压在一起的两个物体，当两者间的相互挤压力减小到零时，物体即将发生分离；所以，两物体分离的临界情况是挤压力减为零，但此时两者的加速度还是相同的，之后就不同从而导致相对运动而出现分离；因此，解决问题时应充分利用、这两个特点。物体分离问题的物理现象变化的特征物理量是两物体间的相互挤压力。如何论证两物体间是否有挤压力：假设接触在一起运动的前后两物体间没有挤压理，分别运算表示出前后两者的加速度。若a后a前，则必然是后者推着前者运动，两者有挤压力；若a后a前，则前者即将甩开后者（分离），两者没有挤压力。FAFB1、如图，光滑水平面上放置紧靠在一起的A、B两个物体，mA=3kg
2、，mB=6kg，推力FA作用于A上，拉力FB作用于B上，FA、FB大小均随时间而变化，其规律分别为FA=(9-2t)N，FB=(2+2t)N，求：A、B间挤压力FN的表达式；从t=0开始，经多长时间A、B相互脱离？2、如图，一根劲度系数为k、质量不计的轻弹簧，上端固定、下端系一质量为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹簧处于自然长度。现手持水平板使它由静止开始以加速度a（ag）匀加速向下移动。求：设弹簧的弹力记为f=kx，求物体及水平板间挤压力FN的表达式；物体及水平板分离时弹簧的形变量；经过多长时间木板开始及物体分离。3、如图，一轻弹簧秤秤盘的质量为M，盘内放一个质量为m的物块，弹簧的劲度
3、系数为k，现用一竖直向下的压力作用于物块上，使其缓慢下降一段足够长的距离，然后突然撤掉该力，撤掉该外力后，求：设弹簧的弹力记为f=kx，求离开秤盘前物块受到的挤压力FN的表达式；求物块及秤盘分离时弹簧的形变量；若秤盘的质量忽略不计，物块及秤盘分离时弹簧的形变量又怎样？4、如图，在倾角为的光滑斜面上端系一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端连有一质量为m的小球，球被一垂直于斜面的挡板挡住，此时弹簧没有形变。若手持挡板以加速度a（amg）竖直向上的恒定拉力，使P由静止开始向上作加速运动，一段时间后离开秤盘。求：物体P及秤盘分离时弹簧的形变量；若要物体P受到拉力后立即就能离开秤盘，拉力至少应多大；若秤盘的
4、质量完全不计，拉力大小仍为题中的F，那么物块及秤盘分离时弹簧的形变量又怎样？如果F很大呢？（提示：参考第3题）滑块及木板的动力学问题以“滑块滑板”为模型的物理问题，将其进行物理情景的迁移或对其初始条件及附设条件做某些演变、拓展，便构成了许多内涵丰富、情景各异的综合问题。这类问题涉及受力分析、运动分析、动量和功能关系分析，是运动学、动力学、动量守恒、功能关系等重点知识的综合应用。因此“滑块滑板”模型问题已成为高考考查学生知识基础和综合能力的一大热点。滑块及滑板类问题的解法及技巧（一）处理滑块及滑板类问题的基本思路及方法是什么?判断滑块及滑板间是否存在相对滑动是思考问题的着眼点。方法有整体法隔离法
5、、假设法等。即先假设滑块及滑板相对静止，然后根据牛顿第二定律求出滑块及滑板之间的摩擦力，再讨论滑块及滑板之间的摩擦力是不是大于最大静摩擦力。（二）滑块及滑板存在相对滑动的临界条件是什么?1、运动学条件：若两物体速度和加速度不等，则会相对滑动。2、动力学条件：假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力f；比较f及最大静摩擦力fm的关系，若ffm，则发生相对滑动（三）滑块滑离滑板的临界条件是什么?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。解题思路：分析受力，求解加速度，画运动情境图寻找位
6、移关系，可借助v-t图像注意：关注相对滑动的临界条件问题实质：追击相遇例1、（2009重庆模拟）如图所示，把质量m1=4kg的木块叠放在质量m2=5kg的木块上m2放在光滑的水平面上，恰好使m1相对m2开始滑动时作用于木块m1上的水平拉力F1=12N那么，至少应用多大的水平拉力F2拉木块m2，才能恰好使m1相对m2开始滑动?例2、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块及木板间的动摩擦因数为1，木板及地面间的动摩擦因数为2。下列说法正确的是（ ）MmFA木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2（m
7、+M）gC当F2（m+M）g时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动例3、如图(a)所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，质量为M，一质量为m的铁块以水平初速度v0滑到小车上，两物体开始运动，它们的速度随时间变化的图象如图（b）所示（t0是滑块在车上运动的时间），则可以断定（ ）A铁块及小车最终滑离B铁块及小车的质量之比m:M=1：1C铁块及小车表面的动摩擦因数=D平板车上表面的长度为例4、如图所示，薄平板A长L=5m，质量M=5kg，放在水平桌面上，板右端及桌边缘相齐在A上距其右端s=3m处放一个质量m=2kg的小物体B，已知A及B之间的动摩擦因数1=0.1，A
8、、B两物体及桌面间的动摩擦因数2=0.2，最初系统静止现在对板A向右施加一水平恒力F，将A从B下抽出（设B不会翻转），且恰使B停在桌面边缘，试求F的大小（取g=10m/s2）例5、如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块及木板间的动摩擦因数为=0.2用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来求：（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；（2）作用于木板的恒力F的大小；（3）木板的长度
9、至少是多少？Mv0m例6如图所示，一质量为M = 3kg的长木板静止在光滑水平桌面上，一质量为m = 2kg的小滑块以水平面5m/s速度从木板左端开始在木板上滑动，恰好没从木板的右端掉下，滑块及木板间的动摩擦因数为0.25。（g取10m/s2）求（1）滑块到达木板右端时的速度（2）木板的长度。专项巩固F1F21（双选）如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是
10、( )A若F1=F2，M1M2，则v1v2B若F1=F2，M1M2，则v1v2C若F1F2，M1=M2，则v1v2D若F1F2，M1=M2，则v1v22如图所示，长2m，质量为1kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也为1kg（可视为质点），及木板之间的动摩擦因数为0.2。要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，则木块初速度的最大值为（ ）A1m/s B2 m/s C3 m/s D4 m/s3如图所示，小木块质量m=1kg，长木板质量M=10kg，木板及地面以及木块间的动摩擦因数均为=0.5当木板从静止开始受水平向右的恒力F=90 N作用时，木块以初速v0=4 m/s向左滑上木板的右端则为
11、使木块不滑离木板，木板的长度l至少要多长?MFm4如图所示，质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点），小滑块及长木板之间的动摩擦因数=0.20。现用水平横力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块及长木板发生相对滑动，经过t=1.0s撤去力F。小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下。求：（1）撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大；（2）运动中小滑块距长木板右端的最大距离是多大？5如图所示，水平地面上一个质量M=40kg、长度L=2.0m的木板，在F=8.0 N的水平拉力作用下，以v0=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动。某时刻将质
12、量m=1.0 kg的物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端。(1)若物块及木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间；(2)若物块及木板间有摩擦，且物块及木板间的动摩擦因数和木板及地面间的动摩擦因数相等，求将物块放在木板上后，经过多长时间木板停止运动。(结果保留二位有效数字)6如图，长木板B的左端固定一挡板，木板上表面光滑、下表面及水平地面间的动摩擦因数为，在木板上靠挡板处放置一小球A（可视为质点），如图所示A的质量为m，B连同挡板的质量为2m现对木板施加一个大小F1=6mg（g为重力加速度）、方向水平向右的推力，使B和A一起从静止开始向右运动，当B运动的距离为d时，立刻将力F1撤去，同时将另一大
13、小F2=3mg、方向水平向右的拉力作用到小球上，过一段时间后小球脱离木板（1）求撤去推力F1瞬间B的速度v的大小（2）若A脱离木板时，B恰好刚停下，求长木板B的长度l（3）若长木板B的长度l = 3d，求脱离木板时小球A的速度vA的大小7如图所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，mM现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度（如图），使A开始向左运动、B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离木板。以地面为参考系v0v0（1）若已知A和B的初速度大小为v0，求它们最后的速度的大小和方向；（2）若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离专项拔高1如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg，长为L=1.4m；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m=1kg，其尺寸远小于L。小滑块及木板之间的动摩擦因数为=0.4，取g=10m/s2（1）现用恒力F作用在木板M上，为了使得m能从M上面滑落下来，问：F大小的范围是什么？（2）其它条件不变，若恒力F=22.8牛顿，且始终作用在M上，最终使得m能从M上面滑落下来。问：m在M上面滑动的时间是多大？2长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某
