《2014年武汉市高三2轮复习课-滑块问题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014年武汉市高三2轮复习课-滑块问题课件（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 牛顿运动定律的应用：牛顿运动定律的应用：滑滑块问题块问题vA在在B上滑行的距离为多少上滑行的距离为多少？v0BM无限长无限长质点质点地面光滑地面光滑mgA mmg对对A：mg=ma1 对对B:mg=Ma2建立模型建立模型x1=(v0+v)t0/2v0vx2x2=vt0/2X2=mv02/2M(M+m) gX1=Mmv02/2(M+m) 2 gAv0-a2t0=a1t0=v得：t0=Mv0/(M+m)g v=mv0/(M+m)x1对对A：mg=ma2 对对B:mg=Ma1v图象中怎样反图象中怎样反映映A在在B滑滑行的距离？行的距离？vt o v0v t0 解决滑解决滑块问块问题的一般思路题的一
2、般思路应用牛顿运动定律及运动学规律解决滑块问题应用牛顿运动定律及运动学规律解决滑块问题时：时：1、做好两个分析（受力、运动过程），构建、做好两个分析（受力、运动过程），构建运动模型。运动模型。2、抓好衔接点，构建解题思路。即寻找衔接、抓好衔接点，构建解题思路。即寻找衔接几个过程的物理量（几个过程的物理量（v、x、t）。）。3、准确选取研究对象，根据牛顿运动定律及、准确选取研究对象，根据牛顿运动定律及运动学列方程。运动学列方程。4、注意掌握用图象直观反映物理规律的方法。、注意掌握用图象直观反映物理规律的方法。v问题分析问题分析v一、在以上模型中，若一、在以上模型中，若B不是无限长，为使不是无限长
3、，为使A不至于从不至于从B上滑落，在上滑落，在A滑上滑上B的同时，给的同时，给B施加一个水平向右的拉施加一个水平向右的拉力力F，v若若M0.5 kg，B长长L1 m，m1 kg，初速度，初速度 v04 m/s，A与与B之间的动摩擦因数之间的动摩擦因数0.2v为使为使A不至于从不至于从B右端右端滑落，则拉力滑落，则拉力F应满足的条件为应满足的条件为()v为使为使A不至于从不至于从B左端左端滑落，则拉力滑落，则拉力F应满足的条件为应满足的条件为()vA. F3 N B.F5 N C.F1 N D. F3NmMf1f1由位置关系，有由位置关系，有A匀减速运动，加速度匀减速运动，加速度a1 g， 对对
4、B:FmgMa2， 联立联立 F1 N 满足题意满足题意F1 N 由时间关系，有由时间关系，有1、A不从不从B的右端滑落的临界条件是：的右端滑落的临界条件是：A到达到达B的右端时，的右端时，A、B具有共同的速度具有共同的速度vt2、A不从不从B的左端滑落的条件是：的左端滑落的条件是：A与与B具有相同的速度之后，具有相同的速度之后，A必须相对必须相对B静止，静止，才能不会从才能不会从B的左端滑落。的左端滑落。f1 、f1v问题分析问题分析v二、在以上模型中，若二、在以上模型中，若A、B均静止，均静止，B与与地面间的动摩擦因数地面间的动摩擦因数 =0.1, A 放置在放置在B的的左端，左端，A与与
5、B间的动摩擦因数间的动摩擦因数 1=0.4，已，已知知M=m=1kg （最大静摩擦力等于滑动摩最大静摩擦力等于滑动摩擦力，擦力，g取取10ms2）AB1MmBAF0f1f1f11、 在在A上施加水平向左的恒力上施加水平向左的恒力F0= 1N，分析铁块分析铁块A和木板和木板B所受的摩擦力及运动所受的摩擦力及运动情况情况AMF0Ffm2、加加F0后，再在后，再在A上施多大的水平向右上施多大的水平向右力力F时，时，A开始运动。开始运动。BAMF0Ffmf 1ma0A和和B一起运一起运动的最大加速度由动的最大加速度由 决定。决定。木木板板B所所受两个摩擦力的最大值受两个摩擦力的最大值f 1m-fm=M
6、a0B3、加在铁块、加在铁块A上水平向右的力上水平向右的力F多大时，多大时，A相对相对B滑动？滑动？f1/NF/N0AMF0FB4、 加加F0后后，若在铁块若在铁块A右端施加一个从零开始连续增右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力大的水平向右的力F，假设木板足够长，在图中画出，假设木板足够长，在图中画出A受到木板受到木板B的摩擦力随拉力的摩擦力随拉力F大小的变化而变化的图象大小的变化而变化的图象v问题分析问题分析v三、三、在以上模型中，在以上模型中，若若Mm, B在在粗糙粗糙地面上地面上运动运动，t=0时刻将时刻将A轻放到轻放到B中央，以后木板中央，以后木板B运动的运动的v-t图象如图。图
7、象如图。 求：求：v（1）初始阶段，）初始阶段，A、B怎样运动？怎样运动？v加速度各为多少？加速度各为多少？v（2）A与与B、B与地面间动摩擦因与地面间动摩擦因v数数1、2各为多少？各为多少？v（3）从）从t=0时刻到时刻到A与与B均停止时，均停止时，A相对于相对于B的位移大小？的位移大小？0.5t/s15v/(m.s-1)Ov0ABf1f1/（1）初始阶段初始阶段,对对A a1=v1 / t1=2m/s20.5t/s15v/(m.s-1)O对B a2=(v0-v1) / t1=8m/s2(2)对对A 1mg=ma1对对B 1mg+22mg=ma2联立联立1=0.20 2=0.30(3) t1
8、=0.5s时刻后，若时刻后，若A、B相对静止相对静止对对AB整体整体 22mg = 2ma a= 2g = 3m/s2f2而对而对A 1mg=mam/ am / = 1g = 2m/s2 不可能相对静止不可能相对静止f1v0AA的的v-t图象如虚线所示图象如虚线所示f2f1/思考思考 与应用与应用 v如图所示如图所示,光滑水平面上放置质量分别为光滑水平面上放置质量分别为m和和2m的四个木块的四个木块,其中两个质量为其中两个质量为m的的木块间用可伸长的轻绳相连木块间用可伸长的轻绳相连,木块间的最木块间的最大静摩擦力是大静摩擦力是mg.现用水平拉力现用水平拉力F拉其中拉其中一个质量为一个质量为2m
9、的木块的木块,使四个木块以同一使四个木块以同一加速度运动加速度运动,则此加速度最大为多大？则此加速度最大为多大？m2mm2mF2mmmFmg=4mamg=2maa=g/2a=g/4aa四个木块共同最大加速度为四个木块共同最大加速度为g/4 5、如图所示如图所示,一质量为一质量为M4 kg,长为长为L2 m的木的木板放在水平地面上板放在水平地面上,已知木板与地面间的动摩擦因已知木板与地面间的动摩擦因数为数为=0.1,在此木板的右端上还有一质量为在此木板的右端上还有一质量为m1 kg的铁块的铁块,且视小铁块为质点且视小铁块为质点,木板厚度不计木板厚度不计.今对今对木板突然施加一个水平向右的拉力木板
10、突然施加一个水平向右的拉力.(1)若不计铁块与木板间的摩擦若不计铁块与木板间的摩擦,且拉力大小为且拉力大小为6 N,则小铁块经多长时间将离开木板？则小铁块经多长时间将离开木板？(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为若铁块与木板间的动摩擦因数为1=0.2,铁块与铁块与地面间的动摩擦因数为地面间的动摩擦因数为2=0.1,要使小铁块对地面要使小铁块对地面的总位移不超过的总位移不超过1.5 m,则施加在木板水平向右的则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件？拉力应满足什么条件？(g10 m/s2)解析解析 (1)对木板受力分析对木板受力分析,由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得:F(Mm)gMa 又又Lat2/2解得解得:t4 s.(2)铁块在木板上时铁块在木板上时:1mgma1,铁块在地面上时铁块在地面上时:2mgma2,对木板对木板:F1mg (Mm)gMa3设铁块从木板上滑下时的速度为设铁块从木板上滑下时的速度为v1,铁块在木板上和铁块在木板上和地面上的位移分别为地面上的位移分别为x1、x2,则则:2a1x1v12 2a2x2v12并且满足并且满足x1x21.5 m设铁块在木板上滑行时间为设铁块在木板上滑行时间为t1,则则 x1a1t12/2木板对地面的位移木板对地面的位移xa3t12/2 xx1L 联立：联立：F47 N.
