牛顿运动定律巧解滑块中学教育中学学案_中学教育-试题.pdf

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1、 牛顿运动定律巧解滑块-滑板模型（第一课时）综述及计算题 1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 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，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，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

2、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 速度为多大？云和课堂：王海桥 12.10 特别注意位移都是相对地面的

3、 若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；【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。摩擦力的相互作用下发生相对滑动建模指导基本思路受力分析根据牛顿第

4、二定律分别求出滑块和木板的加速度运动状态分析找出位移关系速度关系特别注意位移都是相对地面的建立方程位移两种位移关系相对滑动的位移关系滑块由滑板间是否发生相对滑动的判断方法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运动学条件判断法求出不受外力作用的物体的最大临界加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滑板的临界条件例如图所示的木板在无摩擦的地板上木板上又放的石块石块与木板间的动摩擦因素试问当水平力时石块与木板间有无相对滑动当水平力时石块与木板间第二课时)选择题及小结 【例 2】如图所示，光滑的水平面上

5、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 m 2 kg 的小物块放在小车右端上面，小 2 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/s，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 摩擦力的相互作用下发生相对滑动建模指导基本思路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运动状态分析找出

6、位移关系速度关系特别注意位移都是相对地面的建立方程位移两种位移关系相对滑动的位移关系滑块由滑板间是否发生相对滑动的判断方法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运动学条件判断法求出不受外力作用的物体的最大临界加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滑板的临界条件例如图所示的木板在无摩擦的地板上木板上又放的石块石块与木板间的动摩擦因素试问当水平力时石块与木板间有无相对滑动当水平力时石块与木板间 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

7、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 摩擦力

8、的相互作用下发生相对滑动建模指导基本思路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运动状态分析找出位移关系速度关系特别注意位移都是相对地面的建立方程位移两种位移关系相对滑动的位移关系滑块由滑板间是否发生相对滑动的判断方法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运动学条件判断法求出不受外力作用的物体的最大临界加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滑板的临界条件例如图所示的木板在无摩擦的地板上木板上又放的石块石块与木板间的动摩擦因素试问当水平力时石块与木板间有无相对滑动当水平力时石块与木板间