热点专题突破系列滑块—滑板模型学习教案.pptx

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1、会计学1热点专题热点专题(zhunt)突破系列滑块突破系列滑块滑板滑板模型模型第一页，共28页。学习学习(xux)目目标标1 1、掌握滑块、掌握滑块滑板类问题的主要题型及特点。滑板类问题的主要题型及特点。2 2、强化受力分析，运动过程分析；、强化受力分析，运动过程分析；抓住运动状态转抓住运动状态转化时的临界条件。化时的临界条件。3 3、动量、动量(dngling)(dngling)与能量观点解决滑板问题与能量观点解决滑板问题学习目标学习目标动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第1页/共28页第二页，共28页。考情分析考情分析(fnx)1.“滑滑块块-木木板板”类类问问题题，具具有有涉涉

2、及及考考点点多多（运运动动学学公公式式、牛牛顿顿运运动动定定律律、功功能能关关系系等等），情情境境丰丰富富，设设问问灵灵活活，解解法法多多样样，思思维维量量高高等等特特点点，是是一一类类选选拔拔功功能能极极强强的的试试题题，也也是是新新课课标标力力学常考的试题。学常考的试题。2.此此类类试试题题由由于于研研究究对对象象多多、受受力力分分析析困困难难，运运动动过过程程复复杂杂，往往往往会会使使考考生生“手手忙忙脚脚乱乱”，“顾顾此此失失彼彼”导导致致丢丢分分。是是学学生生比比较较容容易易感感到到“头头疼疼”的的一一类类试试题题。因因此此探探究究(tnji)并并掌掌握握此此类类试试题的分析技巧和解

3、题方法是十分必要的。题的分析技巧和解题方法是十分必要的。考情分析考情分析动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第2页/共28页第三页，共28页。【热点概述】【热点概述】“滑块滑块+滑板滑板”问题可以问题可以(ky)(ky)检测学生对受力分析、运动过程分析的能力检测学生对受力分析、运动过程分析的能力,同时锻同时锻炼学生综合应用牛顿运动定律、功能关系及能量守恒定律解决综合问题的能力炼学生综合应用牛顿运动定律、功能关系及能量守恒定律解决综合问题的能力,是近是近几年高考的热点。具体如下几年高考的热点。具体如下:1.1.常见的三类问题常见的三类问题:(1)(1)滑块和滑板的初速度相同滑块和滑板的初

4、速度相同;(2)(2)滑块和滑板中有一个物体初速度为零滑块和滑板中有一个物体初速度为零;(3)(3)滑块和滑板的初速度均不为零。滑块和滑板的初速度均不为零。热点概述热点概述动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型热点热点(r din)概述概述第3页/共28页第四页，共28页。2.2.考查考查(koch)(koch)角度角度:(1)“(1)“滑块滑块+滑板滑板”的动力学问题的动力学问题;(2)“(2)“滑块滑块+滑板滑板”的动量守恒问题。的动量守恒问题。3.3.规律应用规律应用:(1)(1)牛顿第二定律牛顿第二定律;(2)(2)牛顿第三定律牛顿第三定律;(3)(3)运动学公式运动学公式;(4

5、)(4)动能定理动能定理;(5)(5)功能关系功能关系;(6)(6)动量守恒定律；动量守恒定律；(7)(7)能量守恒定律。能量守恒定律。热点概述热点概述动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第4页/共28页第五页，共28页。1模型特点模型特点(tdin)：上上、下下叠叠放放两两个个物物体体，并并且且两两物物体体在在摩摩擦擦力力的的相相互互作作用用下下发发生生相相对对滑滑动动2建模指导建模指导解此类题的基本思路：解此类题的基本思路：（1）牛牛顿顿第第二二定定律律分分析析滑滑块块和和木木板板的的受受力力情情况况，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律分分别求出滑块和木板的加速度；别求出滑块和木板的

6、加速度；（2）动动量量守守恒恒定定律律分分析析系系统统总总动动量量的的大大小小及及方方向向，结结合合能能量量守守恒恒定定律律综合应用。综合应用。知识梳理知识梳理动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型知识知识(zh shi)梳理梳理第5页/共28页第六页，共28页。3.考试考试(kosh)题型：题型：（1 1）选择题：包括文字选择题与图象选择题；）选择题：包括文字选择题与图象选择题；（2 2）计计算算题题：主主要要有有关关于于滑滑块块和和滑滑板板间间是是否否存存在在相相对对滑滑动动的的分分析析计计算算、使使滑滑块块与与滑滑板板间间发发生生相相对对滑滑动动的的临临界界(ln(ln ji)ji

7、)力力的的计计算算（即即外外力力的的作作用用范范围围问问题题）；其其它它临临界界(ln(ln ji)ji)问问题题的的分分析析计算等。计算等。知识梳理知识梳理动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型4 4易失分点易失分点:(1)(1)不清楚滑块、滑板的受力情况，求不出各自不清楚滑块、滑板的受力情况，求不出各自(gz)(gz)的加速度的加速度(2)(2)不清楚物体间发生相对滑动的条件不清楚物体间发生相对滑动的条件第6页/共28页第七页，共28页。分析“滑块滑板模型”问题时应掌握的技巧1分析题中滑块、滑板的受力情况，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

8、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（动力学条件）(2)二者速度或加速度不相等（运动学条件）（其中动力学条件是判断(pndun)的主要依据）方法指导方法指导动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型考型一：动力学类问题考型一：动力学类问题(wnt)第7页/共28页第八页，共28页。【典例1】核心疑难核心疑难(y nn)探究探究临界临界(ln ji)问题问题典型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第8页/共28页第九页，共28页。典型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第9页/共28页第十页，共28页。方法方法

9、(fngf)指导指导二、使滑块与滑板间发生二、使滑块与滑板间发生(fshng)相对滑动的临界力的计算方法相对滑动的临界力的计算方法 使使滑滑块块与与滑滑板板间间不不发发生生相相对对滑滑动动或或者者发发生生相相对对滑滑动动的的力力都都是是某某一一特特定定范范围围的的力力，因因此此刚刚好好能能够够使使滑滑块块与与滑滑板板间间发发生生相相对对滑滑动动的的临临界界力力的的计计算很重要。此临界力的计算通常有两种方法：算很重要。此临界力的计算通常有两种方法：1.1.动动力力学学方方法法：先先用用隔隔离离法法运运用用牛牛顿顿第第二二(d(d r)r)定定律律求求出出不不受受外外力力F F作作用用的的那那个个

10、物物体体的的最最大大加加速速度度，然然后后再再用用整整体体法法运运用用牛牛顿顿第第二二(d(d r)r)定定律律求求出出外外力力F F的的大大小小数数值值，这这个个值值就就是是临临界界值值。滑滑块块与与滑滑板板间间不不发发生生相相对对滑滑动动时时的的外外力力应应小小于于或或等等于于这这个个数数值值，而而滑滑块块与与滑滑板板间间发发生生相相对对滑滑动动时时的的外力应大于这个数值。外力应大于这个数值。方法指导方法指导动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第10页/共28页第十一页，共28页。2.2.临临界界条条件件法法：即即运运用用(ynyng)(ynyng)临临界界条条件件进进行行计计算算

11、。滑滑块块与与滑滑板板恰恰好好能能发发生生相相对对滑滑动动（要要滑滑动动但但还还未未滑滑动动时时）的的临临界界条条件件是是（1 1）滑滑块块与与滑滑板板间间的的静静摩摩擦擦力力达达到到最最大大静静摩摩擦擦力力（通通常常近近似似地地认认为为最最大大静静摩摩擦擦力力等等于于滑滑动动摩摩擦擦力力）；（2 2）滑滑块块的的加加速速度度恰恰好好等等于于滑滑板板的加速度。的加速度。方法方法(fngf)指导指导三、滑块在滑板上不滑下的临界条件：三、滑块在滑板上不滑下的临界条件：三、滑块在滑板上不滑下的临界条件：三、滑块在滑板上不滑下的临界条件：滑块滑到滑板一端滑块滑到滑板一端滑块滑到滑板一端滑块滑到滑板一端

12、(ydun)(ydun)时，滑块和滑板两者速度相同时，滑块和滑板两者速度相同时，滑块和滑板两者速度相同时，滑块和滑板两者速度相同方法指导方法指导动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第11页/共28页第十二页，共28页。临界问题临界问题【典例【典例3】木板】木板M静止在光滑水平面上，木板上放着一个静止在光滑水平面上，木板上放着一个小滑块小滑块m，与木板之间的动摩擦因数，与木板之间的动摩擦因数(ynsh)，为了使，为了使得得m能从能从M上滑落下来，求下列情况下力上滑落下来，求下列情况下力F的大小范围。的大小范围。FMmmFM核心核心(hxn)疑难探疑难探究究典型例题典型例题动力学中的滑块动

13、力学中的滑块滑板模型滑板模型第12页/共28页第十三页，共28页。解析（解析（1）m与与M刚要发生刚要发生(fshng)相对滑动的临界条件：相对滑动的临界条件：要滑动：要滑动：m与与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力；间的静摩擦力达到最大静摩擦力；未滑动：此时未滑动：此时m与与M加速度仍相同。受力分析如图，先隔离加速度仍相同。受力分析如图，先隔离m，由牛顿第二定律可得：，由牛顿第二定律可得：a=mg/m=g再对整体，由牛顿第二定律可得：再对整体，由牛顿第二定律可得：F0=(M+m)a解得：解得：F0=(M+m)g所以，所以，F的大小范围为：的大小范围为：F(M+m)gMfmFmfmMfmFmfm（

14、2）受力分析如图，先隔离）受力分析如图，先隔离M，由牛顿第二，由牛顿第二(d r)定律可得：定律可得：a=mg/M再对整体，由牛顿第二再对整体，由牛顿第二(d r)定律可得：定律可得：F0=(M+m)a解得：解得：F0=(M+m)mg/M所以，所以，F的大小范围为：的大小范围为：F(M+m)mg/M典型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第13页/共28页第十四页，共28页。典型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型【典例4】如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够(zgu)长)的左端放置着静止的小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F

15、随时间t的变化规律如图乙所示，即Fkt，其中k为已知常数若A、B之间的最大静摩擦力为f，且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，mB2mA.则下列图象中，可以定性地描述长木板B运动的vt图象的是()甲乙C核心核心(hxn)疑难探疑难探究究临界临界(ln ji)问题问题第14页/共28页第十五页，共28页。解析：根据题意(t y)，开始时，A、B相对静止，相对滑动前以相同(xin tn)加速度向右做变加速运动(ji s yn dn)，木板B的最大加速度，当时，A、B开始相对滑动，解得时间，之后A的加速度随时间增大，木板B以不变的加速度做匀加速直线运动从以上分析可知，C正确故选C.典型例题典型例题动力

16、学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第15页/共28页第十六页，共28页。核心核心(hxn)疑难疑难探究探究临界临界(ln ji)问题问题 质质量量为为M2 kg、长长为为L的的木木板板静静止止在在光光滑滑的的水水平平面面上上，在在木木板板左左端端放放有有质质量量为为m1 kg的的铁铁块块(可可视视为为质质点点)现现给给铁铁块块施施加加一一水水平平拉拉力力F4 N，使使铁铁块块相相对对木木板板滑滑动动，作作用用t1 s后后撤撤去去拉拉力力，铁铁块块恰恰好好不不掉掉下下木木板板，求求木木板板的的长长度度 L的的值值(已已知知铁铁块块与与木木板板间间的的动动摩摩擦擦(mc)因因数数为为0.2，

17、g取取10 m/s2)【典例5】典例分析典例分析动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第16页/共28页第十七页，共28页。典例分析典例分析动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第17页/共28页第十八页，共28页。典例分析典例分析动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第18页/共28页第十九页，共28页。选择题题型训练选择题题型训练动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型【例1】如图所示，光滑的水平面上(min shn)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的小物块放在小车右端上面，小物块与小车间的动摩擦

18、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BC第19页/共28页第二十页，共28页。解析：m运动(yndng)的最大加速度ag2 m/s2，所以当整体的加速度达到(d do)2 m/s2时，即F(mM)a20 N时，m相对M开始运动(yndng)，A错，B对；当F10 N时，整体的加速度a1 m/s22 m/s2，所以m对M的摩擦力表现为静摩擦力，方向向左，大小为f

19、ma2 N，C对，D错故选BC.选择题题型训练选择题题型训练动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第20页/共28页第二十一页，共28页。考型二：动量与能量考型二：动量与能量(nngling)类问题类问题方法指导方法指导动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型名称名称表达式表达式对对象象适用适用条件条件易错点易错点动能定理动能定理动量守恒动量守恒定律定律能量守恒能量守恒定律定律单单物物位移位移(wiy)(wiy)速度速度均是对地；均是对地；正、负功正、负功系系统统成立成立(chngl)(chngl)条条件件取正方向取正方向系系统统漏能量；漏能量；摩擦生热中的摩擦生热中的位移是相对的位

20、移是相对的第21页/共28页第二十二页，共28页。例：如图，木板例：如图，木板A静止在光滑水平面上，物体静止在光滑水平面上，物体B从从A左端的上表面以水平速度左端的上表面以水平速度v0滑入，已知滑入，已知A的质量为的质量为2m，B的质量为的质量为m，A、B之间动摩擦因数为之间动摩擦因数为，A足足够长，重力加速度为够长，重力加速度为g，求两者相对静止时：，求两者相对静止时：（1）共同）共同(gngtng)速度；速度；（2）木板）木板A相对地面的位移；相对地面的位移；（3）要使）要使B不从不从A的右端滑出，的右端滑出，A的长度至少是多少？的长度至少是多少？（4）系统产生的内能。）系统产生的内能。典

21、型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第22页/共28页第二十三页，共28页。例：如图，木板例：如图，木板A静止在光滑水平面上，物体静止在光滑水平面上，物体B从从A左端的上表面以水平左端的上表面以水平速度速度v0滑入，已知滑入，已知A的质量为的质量为2m，B的质量为的质量为m，A、B之间动摩擦因数之间动摩擦因数为为，A足够长，重力加速度为足够长，重力加速度为g，求两者相对静止时：，求两者相对静止时：（1）共同速度；）共同速度；（2）木板）木板A相对地面的位移；相对地面的位移；（3）要使）要使B不从不从A的右端滑出，的右端滑出，A的长度至少是多少？的长度至少是多少？（4）系统

22、）系统(xtng)产生的内能。产生的内能。(1)设共同速度设共同速度(sd)为为v，系统所受合外力为，系统所受合外力为0，根据动量守恒定，根据动量守恒定律，得：律，得：解：解：典型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第23页/共28页第二十四页，共28页。例：如图，木板例：如图，木板A静止在光滑水平面上，物体静止在光滑水平面上，物体B从从A左端的上表面左端的上表面以水平速度以水平速度v0滑入，已知滑入，已知A的质量为的质量为2m，B的质量为的质量为m，A、B之之间动摩擦因数为间动摩擦因数为，A足够长，重力加速度为足够长，重力加速度为g，求两者相对静止，求两者相对静止时：时：

23、（1）共同速度；）共同速度；（2）木板）木板A相对地面的位移；相对地面的位移；（3）要使）要使B不从不从A的右端滑出，的右端滑出，A的长度至少是多少？的长度至少是多少？（4）系统）系统(xtng)产生的内能。产生的内能。解：解：(2)对长木板对长木板(m bn)A，由动能定理得：，由动能定理得：典型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第24页/共28页第二十五页，共28页。例：如图，木板例：如图，木板A静止在光滑水平面上，物体静止在光滑水平面上，物体B从从A左端的上表面左端的上表面以水平速度以水平速度v0滑入，已知滑入，已知A的质量为的质量为2m，B的质量为的质量为m，A、

24、B之之间动摩擦因数为间动摩擦因数为，A足够长，重力加速度为足够长，重力加速度为g，求两者相对静止，求两者相对静止时：时：（1）共同速度；）共同速度；（2）木板）木板A相对地面的位移；相对地面的位移；（3）要使）要使B不从不从A的右端滑出，的右端滑出，A的长度至少是多少？的长度至少是多少？（4）系统）系统(xtng)产生的内能。产生的内能。解：解：(3)对物块对物块B，由动能定理，由动能定理(dn nn dn l)得：得：所以所以(suy)要使要使B不滑离不滑离A，长，长度度典型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第25页/共28页第二十六页，共28页。例：如图，木板例：如图

25、，木板A静止在光滑水平面上，物体静止在光滑水平面上，物体B从从A左端的上表面以水平速度左端的上表面以水平速度v0滑入，已知滑入，已知A的质量为的质量为2m，B的质量为的质量为m，A、B之间动摩擦因数为之间动摩擦因数为，A足足够长，重力加速度为够长，重力加速度为g，求两者相对静止时：，求两者相对静止时：（1）共同速度；）共同速度；（2）木板）木板A相对地面的位移；相对地面的位移；（3）要使）要使B不从不从A的右端滑出，的右端滑出，A的长度至少是多少？的长度至少是多少？（4）系统）系统(xtng)产生的内能。产生的内能。解：解：(4)对系统，根据对系统，根据(gnj)能量守恒定律可得：能量守恒定律

26、可得：典型例题典型例题动力学中的滑块动力学中的滑块滑板模型滑板模型第26页/共28页第二十七页，共28页。技巧点拨技巧点拨2、解题步骤、解题步骤(bzhu)：a.对象选取，受力分析对象选取，受力分析 b.过程分析，规律选择过程分析，规律选择 c.方程求解，答案验证方程求解，答案验证分析滑块分析滑块木板模型问题木板模型问题(wnt)时应掌握的技巧时应掌握的技巧1、选择、选择(xunz)物理规律的原则：物理规律的原则：a.对单个物体，求它的对地位移优先考虑用动能定理对单个物体，求它的对地位移优先考虑用动能定理b.对两个相互作用的物体，优先考虑两大守恒定律。对两个相互作用的物体，优先考虑两大守恒定律。第27页/共28页第二十八页，共28页。