专题3.3 板块模型.ppt

板块模型板块模型(两课时)对常见水平面板块模型的思考：对常见水平面板块模型的思考：1.1.板块模型可以千变万化，掌握好板块模型可以千变万化，掌握好“三图三图”则一切可解则一切可解2.2.判断滑块是否掉下来的方法不同：判断滑块是否掉下来的方法不同：是达到共速时是达到共速时,相对位移是否大于板长相对位移是否大于板长 是判断能否保持加速度一致是判断能否保持加速度一致3.3.当板与块速度相等时，应注意判断接下来能否相对静止当板与块速度相等时，应注意判断接下来能否相对静止4 4.两种模型在地面光滑时用动量守恒结合能量守恒解两种模型在地面光滑时用动量守恒结合能量守恒解题更方便，其它情况用牛顿运动定律更方便题更方便，其它情况用牛顿运动定律更方便v0地面光滑地面光滑Fv0F或地面粗糙或地面粗糙1.如图，质量为3kg的木板静止于光滑的水平面上，现有一质量为2kg的小物块以速度5m/s从左端滑上木板。假设它们之间的动摩擦因数为0.3。（1）分析两物体的受力情况）分析两物体的受力情况,做出做出v-t图像及过程图。图像及过程图。（2）为使木块不会掉下来，木板需要多长？）为使木块不会掉下来，木板需要多长？（3）不改变题干数据，还能求出什么物理量？）不改变题干数据，还能求出什么物理量？2.如图所示，长为0.75m，质量6kg的木板以2m/s的速度在光滑水平面上做匀速直线运动，某时刻在木板的右端放置一个质量为2kg、大小不计的滑块，并开始计时。假设木板的厚度为0.8m，板块之间的动摩擦因数为0.15。（1）分析滑块还在木板上时，两物体的受力情况及）分析滑块还在木板上时，两物体的受力情况及v-t图像图像（2）滑块何时离开木板？）滑块何时离开木板？（3）滑块离开木板时，滑块与木板的速度各为多少？）滑块离开木板时，滑块与木板的速度各为多少？（4）求在滑块掉落地面的时间内，木板移动的位移？）求在滑块掉落地面的时间内，木板移动的位移？（5）不改变题干数据，还能求出什么物理量？）不改变题干数据，还能求出什么物理量？3.如图所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a（0，10）、b（0，0）、c（4，4）、d（12，0）根据vt图象，求：（1）物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小）物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为匀加速直线运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起匀减速直线，达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为运动的加速度大小为a3；（2）物块质量）物块质量m与长木板质量与长木板质量M之比；之比；（3）物块相对长木板滑行的距离）物块相对长木板滑行的距离 s【思路点拨思路点拨】(1)vt图象斜率大小表示物体运动的加速度大小；图象斜率大小表示物体运动的加速度大小；(2)不同物体或不同时间阶段受力情况不同；不同物体或不同时间阶段受力情况不同；(3)物块与木板同速后不再发生相对滑动物块与木板同速后不再发生相对滑动4答案：答案：BCD BCD 5：如图甲所示，质量为如图甲所示，质量为 M1 kg的木板静止在粗糙的水的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数平地面上，木板与地面间的动摩擦因数10.1，在木板的左，在木板的左端放置一个质量为端放置一个质量为 m1 kg，大小可忽略的铁块，铁块与木板，大小可忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数间的动摩擦因数20.4，g 取取 10 m/s2，试求：，试求：(1)若木板长若木板长 L1 m，在铁块上加一个水平向右的恒力，在铁块上加一个水平向右的恒力 F8 N，经过多长时间铁块运动到木板右端，经过多长时间铁块运动到木板右端.(2)若在铁块上加一个大小从零开始均匀增加的水平向右若在铁块上加一个大小从零开始均匀增加的水平向右的力的力 F，通过分析和计算后，请在图乙中画出铁块受到木板的，通过分析和计算后，请在图乙中画出铁块受到木板的摩擦力摩擦力 f2 随拉力随拉力 F 大小变化的图象大小变化的图象.(设木板足够长设木板足够长)甲甲乙乙图图 3-3-5解：（解：（1 1）设经过时间）设经过时间 t 铁块运动到木铁块运动到木板的右端，则有板的右端，则有解得解得 t1 s.(2)当当 F1(mgMg)2 N 时，时，M、m 相对静止且对地相对静止且对地静静止，止，f2F.设设 FF1 时，时，M、m 恰保持相对静止，此时系统恰保持相对静止，此时系统的加速的加速度度 a a22 m/s2以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有F11(Mm)g(Mm)a解得解得 F16 N所以，当所以，当 2 NF6 N 时，时，M、m 相对静止，系统向右做相对静止，系统向右做匀加速运动，其加速度匀加速运动，其加速度以以 M 为研为研究对象，根据牛顿第二定律有究对象，根据牛顿第二定律有f21(Mm)gMa当当 F6 N，M、m 发生相对运动，发生相对运动，f22mg 4 N故画出故画出 f2 随拉力随拉力 F 大小变化的图象如图大小变化的图象如图 3-3-6 所示所示.图图 3-3-6(2015年新课标全国卷)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 cm，如图KZ39甲所示T0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)碰撞前、后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板已知碰撞后1 s时间内小物块的vt图象如图乙所示木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2.(2)木板的最小长度(3)木板右端离墙壁的最终距离