2023届高考物理一轮复习：第19讲专题：滑块和弹簧

3.0 envi 2024-12-31 4 4 1.55MB 37 页 3知币

侵权投诉

第19 讲专题：滑块和弹簧

知识图谱

木板、滑块模型中的动力学问题

知识精讲

一．滑块—木板模型的特点

1.滑块—木板模型是指上、下叠放两个物体位于地面或桌面上，并且两物体在相对的摩擦力的作用下，一起或

者发生相对运动。涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热，多次互相作用，属于多物体多过程问题，知识综合性

较强。

2.模型特点

(1) 相互作用：滑块之间的摩擦力分析。另外，需要外力的作用。

(2)相对运动：具有相同的速度时相对静止。两相互作用的物体在速度相同，但加速度不相同时，两者之

间同样有位置的变化，发生相对运动。

(3)通常所说物体运动的位移、速度、都是对地而言。

(4)求位移和速度通常会用到牛顿第二定律和运动学公式以及动能定理。

二．滑块—木板模型问题的主要分类

已知 A 滑块和 B 木板的质量分别为和，静止叠放在水平面上，A 和 B 之间的动摩擦系数是，B 与地面

之间的动摩擦系数是，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

1．当水平作用力施加在下面的木板上的情况

由图可知，滑块和木板之间的最大静摩擦力为，地面对木板的最大静摩擦力为。

物理过程分析：当 F 较小时，A 和 B 一起保持静止；当 F 增加时，A 和 B 保持相对静止，并且一起向右加速运

动；当继续增加 F 时，存在一个临界值(定义为 )，A 相对于 B 向左滑动， A 的加速度由滑块和木板之间的最大

静摩擦力（）提供，此时，以 A 和 B 为研究对象时，可以计算（此时，

，受力分析如图）。

滑块和木板的运动状态分类如下：

（1）当水平拉力，A 和 B 保持静止状态，且他们之间的静摩擦力为零。

（2）当水平拉力时，A 和 B 保持相对静止，一起向右加速运动，此时可以把 A 和 B 看成一个整

体，对整体的受力分析可以计算出共同的加速度：。

（3）当水平拉力，A 的加速度小于 B 的加速度，A 相对于地面向右做匀加速运动（）；而 B 相

对于地面也向右做匀加速运动（）。

2．当水平作用力施加在上面的木快上的情况

当外力 F 作用在上面的滑块时，需要考虑木板 B 是否能被拉动，也主要取决于 A 滑块对 B 木板的摩擦力的大小。

滑块 A 对木板 B 的最大静摩擦力为，地面对木板的最大静摩擦力为。下面对滑块和

木板的运动状态分类讨论：

（1）当，则无伦多大的水平力作用在滑块上，都不能使木板 B 动起来，B 始终处于静止状态，此

时，滑块的 A 的运动状态取决于 F 的大小，当时，滑块 A 处于静止，当时，滑块 A 向右做加速运

动。

（2）当，滑块 A 可以将木板 B 带动。此时，以整体对研究对象，当 F较小时（），滑块 A

和木板 B 都处于静止状态；当时，开始滑块 A 和木板 B 一起向右加速运动，对整体进行受力分析，可以

求得共同的加速度；当 F 很大时，大于一个临界值时，两物体存在相对运动。临界状

态为滑块 A 和木板以最大共同的加速向右运动，且加速度与滑板 B 的最大加速相同，即

, 此时以整体为研究对象，可以计算的临界值的大小：

。

三点剖析

一．考点与难度系数

1．了解“滑板―滑块模型”的模型特点和动力学特征★★

2．掌握“滑板―滑块模型”问题的分析方法和技巧★★

二．易错点和重难点

滑块—木板模型作为力学的基本模型经常出现，是对直线运动和牛顿运动定律有关知识的巩固和应用。这类

问题的分析有利于培养学生对物理情景的想象能力，为后面动量和能量知识的综合应用打下良好的基础。

外力作用于滑块的情况

例题1、如图甲所示，两物体 A、B叠放在光滑水平面上，对物体 A施加一水平力 F，F-t 关系图象如图乙所示．

两物体在力 F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则（）

A.两物体做匀变速直线运动

B.2s～3s 时间内两物体间的摩擦力逐渐减小

C.A对B的摩擦力方向始终与力 F的方向相同

D.两物体沿直线做往复运动

例题2、如图，在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2的木块．假定木块和木板

之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间 t增大的水平力 F=kt（k是常数），木板和木块加

速度的大小分别为 a1和a2，下列反映 a1和a2变化的图线中正确的是（）

A.A选项 B.B选项 C.C选项 D.D选项

例题3、如图所示，A、B两物块的质量分别为 2m 和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为

μ，B与地面间的动摩擦因数为 μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g．现对 A施加一水平拉力 F，

则下列说法中错误的是（　　）

A.当F＜2μmg 时，A、B都相对地面静止

B.当F= μmg 时，A的加速度为 μg

C.当F＞3μmg 时，A相对 B滑动

D.无论 F为何值，B的加速度不会超过μg

随练 1、如图所示，水平面上有一块木板，质量 M = 4.0 kg，它与水平面间的动摩擦因数μ1=0.10。在木板的最左

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

2023届高考物理一轮复习：第19讲专题：滑块和弹簧.docx

共37页,预览5页

还剩页未读，继续阅读

2023届高考物理一轮复习：第19讲专题：滑块和弹簧

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择:

2023届高考物理一轮复习：第19讲 专题：滑块和弹簧

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择:

2023届高考物理一轮复习：第19讲专题：滑块和弹簧