专题：滑块——木板模型（二）
——动量守恒定律的应用
1．把滑块、木板看作一个整体，摩擦力为内力，在光滑水平面上滑块和木板组成的系统动量守恒．
2．由于摩擦生热，把机械能转化为内能，系统机械能不守恒．应由能量守恒求解问题． 3．注意：滑块不滑离木板时最后二者有共同速度．
例1.一质量为m 2,长为L 的长木板静止在光滑水平桌面上。一质量为m 1的小滑块以水平速度v 从长木板的一端开始在木板上滑动，直到离开木板 , 滑块刚离开木板时的速度为v 0/3。已知小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ，求：
⑵小滑块刚离开木板时木板的速度为多少？
例2.如图所示，质量为M=1kg 的长木板，静止放置在光滑水平桌面上，有一个质量为m=0．
2kg ，大小不计的物体以6m/s 的水平速度从木板左端冲上木板，在木板上滑行了2s 后与木板相对静止。试求：（g 取10m/s 2） ⑴ 木板获得的速度
⑵ 物体与木板间的动摩擦因数
例3.如图所示，长木板A 在光滑的水平面上向左运动，v A ＝1．2m ／s ．现有小物体B(可看作质点)从长木板A 的左端向右水平地滑上小车，v B ＝1．2m ／s ，A 、B 间的动摩擦因数是0．1，B 的质量是A 的3倍．最后B 恰好未滑下A ，且A ，B 以共同的速度运动，g=10m ／s 2．求： (1)A ，B 共同运动的速度的大小； (2)A 向左运动的最大位移； (3)长木板的长度．
例4．长为1.5m 的长木板B 静止放在水平冰面上，小物块A 以某一初速度从木板B 的左端滑上长木板B ，直到A 、B 的速度达到相同，此时A 、B 的速度为0.4m/s ，然后A 、B 又一起在水平冰面上滑行了8.0cm 后停下．若小物块A 可视为质点，它与长木板B 的质量相同，A 、B 间的动摩擦因数μ1=0.25．求：（取g =10m/s 2） （1）木块与冰面的动摩擦因数． （2）小物块相对于长木板滑行的距离．
（3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？
例5.如图所示，质量为M ＝2 kg 的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m ＝1 kg 的小滑块（可视为质点）以v 0＝3.6 m/s 的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g 取10 m/s 2。求： （1）滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小f 和方向； （2）滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小； （3）若长木板足够长，滑块与长木板达到的共同速度v 。
v
作业巩固
1．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M 的长木板，以速度v 0向右做匀速直线运动，将质量为m 的小铁块轻轻放在木板上的A 点，这时小铁块相对地面速度为零，小铁块相对木板向左滑动．由于小铁块和木板间有摩擦，最后它们之间相对静止，已知它们之间的动摩擦因数为μ，问：
(1)小铁块跟木板相对静止时，它们的共同速度多大？ (2)它们相对静止时，小铁块与A 点距离多远？ (3)在全过程中有多少机械能转化为内能？
2．(多选)质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图10所示．现给小物块一水平向右的初速度v ，小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )
A ．12mv 2
B ．12mM
m ＋M
v
2
C ．12NμmgL
D ．NμmgL
3．将一长木板静止放在光滑的水平面上，如图甲所示，一个小铅块（可视为质点）以水平初速度v 0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。小铅块运动过程中所受的摩擦力始终不变，现将木板分成A 和B 两段，使B 的长度和质量均为A 的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v 0由木块A 的左端开始向右滑动，如图乙所示，则下列有关说法正确的是（ ）
A. 小铅块恰能滑到木板B 的右端，并与木板B 保持相对静止
B. 小铅块将从木板B 的右端飞离木板
C. 小铅块滑到木板B 的右端前就与木板B 保持相对静止
D. 小铅块在木板B 上滑行产生的热量等于在木板A 上滑行产生热量的2倍
4．如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A，在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B，滑块A与B均可看做质点．现使滑块A从距小车的上表面高h＝1.25 m处由静止下滑，与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动，最终没有从小车C上滑出．已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ＝
0.5，小车C与水平地面的摩擦忽略不计，取g＝10 m/s2.求：
(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小；
(2)小车C上表面的最短长度．
5．如图所示，质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15 m,现有质量m2=0.2 kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车
求
保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2
，
（1）物块在车面上滑行的时间t；
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少？
6．如图所示，质量m A为4.0 kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24，木板右端放着质量m B为1.0 kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的12 N·s的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能E KA为8.0 J，小物块的动能E KB为0.50 J，重力加速度取10 m/s2，求：
（1）瞬时冲量作用结束时木板的速度v0；
（2）木板的长度L.
7．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动.，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物
块落入圆弧轨道时的能量损失。求：
（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍.
（2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ.
8．如图所示，两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg。一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A 后接着射入B并留在B中，此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为0.27m，A离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s=2.0m。设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力保持不变，g取10m/s2。
（1）物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；
（2）求子弹在物块B中穿行的距离；
（3）为了使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面，求物块B到桌边的最小距离。
9．如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量m A＝4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量m B＝2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F＝10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6 s，二者的速度达到v t＝2 m/s.求：
(1)A开始运动时加速度a的大小；
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；
(3)A的上表面长度l.
10．如图所示，质量M＝3.5 kg的小车静止于光滑水平面上靠近桌子处，其上表面与水平桌面相平，小车长L＝1.2 m，其左端放有一质量为0.5 kg的滑块Q.水平放置的轻弹簧左端固定，质量为1 kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触.此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时，推力做的功为W F＝6 J，撤去推力后，P沿桌面滑到小车上并与Q相碰，最后Q停在小车的右端，P停在距小车左端0.5 m处.已知AB间距L1＝5 cm，A点离桌子边沿C点距离L2＝90 cm，P与桌面间的动摩擦因数μ1
＝0.1.(g＝10 m/s2)求：
＝0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ
（1）P到达C点时的速度v C的大小；
（2）P与Q碰撞后瞬间Q的速度大小.
11．如图，有一固定长度的木板C放在光滑水平面上，木板上面放置可视为质点的木块A、B，A、B、C的质量均相等．木块A、B相距0.2m，放在木板上适当的位置，它们与木板间的动摩擦因数相同均为μ=0.2，两物块均在同一直线上，开始时都处于静止状态．某时刻同时使物体A、B分别以速度v01=3m/s、v02=1m/s向相反方向运动，g取10m/s2，如图所示．问：（1）在A、B同时运动的过程中，木板C的运动状态应该怎样？请说明理由．
（2）若要使A、B最终不滑离木板，木板C的长度至少为多少？
12．如图所示，质量为m A=2kg的木板A静止在光滑水平面上，一质量为m B=1kg的小物块B 以某一初速度v0从A的左端向右运动，当A向右运动的路程为L=0.5m时，B的速度为v B=4m/s，此时A的右端与固定竖直挡板相距x。已知木板A足够长（保证B始终不从A上掉下来），A与挡板碰撞无机械能损失，A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s2
（1）求B的初速度值v0；
（2）当x满足什么条件时，A与竖直挡板只能发生一次碰撞？
13．如图所示，质量为m3＝2kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R ＝0.3m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧．滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑．质量为m2＝3kg的物体2（可视为质点）放在滑道的B点，现让质量为m1＝1kg的物体1（可视为质点）自A点由静止释放．两物体在滑道上的C点相碰后粘为一体（g＝10m/s2）．求：
（1）物体1从释放到与物体2相碰的过程中，滑道向左运动的距离；
（2）若CD＝0.2m，两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为μ＝0.15，求在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）物体1、2最终停在何处．
第30讲 滑块--木板模型 【技巧点拨】 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综合应用．着重考查学生分析问题、运用知识的能力，这类问题无论物体的运动情景如何复杂，这类问题的解答有一个基本技巧和方法：求解时应先仔细审题，清楚题目的含义，分析清楚每一个物体的受力情况、运动情况．因题目所给的情境中至少涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出各物体在各运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)，找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口．求解中更应注意联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度． 【对点题组】 1．如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B (长木板足够长)的左端放着小物块A .某时刻，A 受到水平向右的外力F 作用，F 随时间t 的变化规律如图乙所示，即F ＝kt ，其中k 为已知常数．若物体之间的滑动摩擦力F f 的大小等于最大静摩擦力，且A ，B 的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板B 运动的vt 图象的是( ) 2．如图所示，质量M ＝8 kg 的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一F ＝8 N 的水平推力，当小车向右运动的速度达到v 0＝1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计， 质量为m ＝2 kg 的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，取g ＝10 m/s 2. 求： (1)放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大； (2)经多长时间两者达到相同的速度； (3)从小物块放上小车开始，经过t ＝1.5 s 小物块通过的位移大小为多少？ 【高考题组】 3．(2014·江苏卷)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1 2μ.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( )
滑块—木板模型的动力学分析 在高三物理复习中，滑块—木板模型作为力学的基本模型经常出现，是对一轮复习中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。滑块—木板模型的常见题型及分析方法如下： 例1如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 分析：为防止运动过程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加速），A、B一起加速的最大加速度由A决定。 解答：物块A能获得的最大加速度为：． ∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： ． 变式1例1中若拉力F作用在A上呢？如图2所示。 解答：木板B能获得的最大加速度为：。
∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： ． 变式2在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 解答：木板B能获得的最大加速度为： 设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为F m，则： 解得： 例2 如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F，F=8N，当小车速度达到1．5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1．5s通过的位移大小。（g取10m/s2） 解答：物体放上后先加速：a1=μg=2m/s2 此时小车的加速度为： 当小车与物体达到共同速度时：
专题常见滑块—木板模型分析 类型一地面光滑，木板受外力 1.如图,光滑水平面上放置质量分别为m、2ｍ的物块Ａ和木板B，Ａ、Ｂ间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉Ｂ，使A、B以同一加速度运动,求 拉力F的最大值。 ２.如图所示，光滑水平面上静止放着长Ｌ＝1 ｍ，质量为M＝３ｋg的木板(厚度不计)，一个质量为m＝1 ｋg的小物体放在木板的最右端，m和Ｍ之间 的动摩擦因数μ=0．1，今对木板施加一水平向右的拉力F。(ｇ取１0 m／s２）(1）为使小物体与木板恰好不相对滑动，F不能超过多少? (2)如果拉力Ｆ＝10 N恒定不变，求小物体所能获得的最大速率。 类型二地面光滑，滑块受外力 3．如图所示，木块A的质量为ｍ，木块B的质量为Ｍ，叠放在光滑的水平面上，A、Ｂ之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速 度为ｇ。现用水平力F作用于A,则保持A、B相对静止的条件是F不超过( ) A. μmg B. μMg C. μｍg(1＋＼ｆ（ｍ,M) ) D. μＭ g(1+＼f(M,m) ) 4.如图所示，质量Ｍ＝１ kg的木块Ａ静止在水平地面上，在木块的左端放 置一个质量m=１ｋg的铁块B(大小可忽略)，铁块与木块间的动摩擦因数 μ =0.３，木块长L=1 m,用Ｆ＝5 N的水平恒力作用在铁块上,g取１０ m/s２。 1
(1)若水平地面光滑，计算说明两物块间是否发生相对滑动； (2)若木块与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1,求铁块运动到木块右端的时间。 类型三地面粗糙,木板受外力 5．如图,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板Ｂ，Ａ、B 间动摩擦因数为μ，Ｂ与水平面间的动摩擦因数为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），现用水平拉力Ｆ拉B,使Ａ、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 6.如图所示,小木块质量m=1ｋg，长木桉质量M＝10kｇ,木板与地面以及木块间的动摩擦因数均为μ＝０.５.当木板从静止开始受水平向右的恒力F＝ ＝4 ｍ／ｓ向左滑上木板的右端.则为使木块不滑离90 N作用时,木块以初速ｖ 木板,木板的长度l至少要多长?
传送带模型 1.水平传送带模型 12 ①水平传送带问题：求解的关键在于正确分析出物体所受摩擦力．判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等．物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻． ②倾斜传送带问题：求解的关键在于正确分析物体与传送带的相对运动情况，从而判断其是否受到滑动摩擦力作用．如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况．当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变． 小结： 分析处理传送带问题时需要特别注意两点：一是对物体在初态时(静止释放或有初速度的释放)所受滑动摩擦力的方向的分析；二是对物体与传送带共速时摩擦力的有无及方向的分析． 对于传送带问题，一定要全面掌握上面提到的几类传送带模型，尤其注意要根据具体情况适时进行讨论，看一看受力与速度有没有转折点、突变点，做好运动过程的划分及相应动力学分析． 3.传送带问题的解题思路模板 [分析物体运动过程]
例1：（多选）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为μ，小木块速度随时间变化关系如图所示，v 0、t 0已知，则（ ） A ．传送带一定逆时针转动 B ．00tan cos v gt μθθ=+ C ．传送带的速度大于v 0 D ．t 0后滑块的加速度为00 2sin v g t θ- [求相互运动时间，相互运动的位移] 例2：如图所示，水平传送带两端相距x ＝8 m ，工件与传送带 间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A 端时速度v A ＝10 m/s ，设工件到达B 端时的速度为v B 。(取g ＝10 m/s 2) (1)若传送带静止不动，求v B ； (2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B 端吗？ 若不能，说明理由；若能，求到达B 点的速度v B ； (3)若传送带以v ＝13 m/s 逆时针匀速转动，求v B 及工件由A 到B 所用的时间。 例3：某煤矿运输部有一新采购的水平浅色足够长传送带以4.0 m /s 的恒定速度运动，若使该传送带改做加速度大小为3.0 m/s 2的匀减速运动，并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将一煤块(可视为质点)无初速度放在传送带上．已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.10，重力加速度取10 m/s 2，求煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度和相对于传送带运动的位移大小？(计算结果保留两位有效数字) 例4：将一个粉笔头(可看做质点)轻放在以2 m/s 的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后，传送带上留下一条长度为4 m 的画线。若使该传送带仍以2 m/s 的初速度改做匀减速运动，加速度大小恒为1.5 m/s 2，且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一个粉笔头(与传送带的动摩擦因数和第一个相同，也可看做质点)轻放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的画线？（传送带无限长，取g ＝10m/s 2） 随堂练习：1(多选)如图所示，水平传送带A 、B 两端点相距x ＝4 m ，以v 0＝2 m/s 的速度(始终保持不变)顺时针运转。今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A 点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4, g 取10 m/s 2。由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。则小煤块从A 运动到B 的过程中( ) A ．小煤块从A 运动到 B 的时间是 2 s B ．小煤块从A 运动到B 的时间是2.25 s C ．划痕长度是4 m D ．划痕长度是0.5 m 随堂练习：2如图所示，有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带，恒定速度v ＝4 m/s ，传送带与水平面的夹角θ＝37°，现将质量m ＝1 kg 的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点)，与此同时，给小物块沿传送带方向向上的恒力F ＝8 N ，经过一段时间，小物块上到了离地面高为h ＝2.4 m 的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，(g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。 问： (1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间？ (2)若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F ，
专题滑块与木板模型Prepared on 21 November 2021
专题常见滑块—木板模型分析 类型一地面光滑，木板受外力 1.如图，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 2.如图所示，光滑水平面上静止放着长L＝1m，质量为M＝3kg的木板(厚度不计)，一个质量为m＝1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ＝0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F。(g取10m/s2) (1)为使小物体与木板恰好不相对滑动，F不能超过多少？ (2)如果拉力F＝10N恒定不变，求小物体所能获得的最大速率。 类型二地面光滑，滑块受外力 3.如图所示，木块A的质量为m，木块B的质量为M，叠放在光滑的水平面上，A、B之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现用水平力F作用于A，则保持A、B相对静止的条件是F不超过( ) A.μmg B.μMg C.μmg(1＋) D.μMg(1＋) 4.如图所示，质量M＝1kg的木块A静止在水 平地面上，在木块的左端放置一个质量m＝1kg的铁块B(大小可忽略)，铁块与木块间的动摩擦因数μ1＝0.3，木块长L＝1m，用F＝5N的水平恒力作用在铁块上，g取10m/s2。 (1)若水平地面光滑，计算说明两物块间是否发生相对滑动； (2)若木块与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，求铁块运动到木块右端的时间。 类型三地面粗糙，木板受外力 5．如图，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间 动摩擦因数为μ，B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 6．如图所示，小木块质量m＝1kg，长木桉质量M＝10kg，木板与地面以及木块间的动摩擦因数均为μ＝0.5．当木板从静止开始受水平向右的恒力F＝90N作用时，木
高中物理传送带、滑块木板模型 一．解答题（共20小题） 1．（2015?东莞校级模拟）长为0.51m的木板A，质量为1kg，板上右端有物块B，质量为3kg，它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动，速度v0=2m/s，木板与等高的竖直固定板C发生碰撞，时间极短，没有机械能的损失，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，求： （1）第一次碰撞后，A、B共同运动的速度大小和方向． （2）第一次碰撞后，A与C之间的最大距离．（结果保留两位小数）（3）A与固定板碰撞几次，B可脱离A板． 2．（2015?黄冈模拟）如图所示，水平传送带AB长2m，以v=1m/s的速度匀速运动，质量均为4kg的小物体P、Q与绕过定滑轮的轻绳相连，t=0时刻P、在传送带A端以初速度v0=4m/s向右运动，已知P与传送带间动摩擦因数为0.5，P在传动带上运动过程它与定滑轮间的绳始终水平，不计定滑轮质量和摩擦，绳不可伸长且足够长度，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，求： （1）t=0时刻小物体P的加速度大小和方向． （2）小物体P滑离传送带时的速度． 3．（2015?滨州二模）如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图．传送带BC与水平平台AB的夹角θ=37°，其交接处由很小的圆弧平滑连接，平台左端A处一质量为m=30kg的货物，在F=350N水平推力的作用下由静止开始向传送带运动，经时间t1=1.5s到达平台AB的中点，此时撤去外力F，货物继续向前运动，不计货物经过B处的机械能损失．已
知货物与平台和传送带间的动摩擦因数均为0.5，B、C两端相距4.45m，g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6．求： （1）货物到达B点时的速度； （2）若传送带BC不运转，货物在传送带上运动的最大位移； （3）若要货物能被送到C端，传送带顺时针运转的最小速度． 4．（2015?福建模拟）如图所示，在水平光滑轨道的右侧装有一弹性挡板，一质量为M=0.5kg的木板正中间放有一质量为m=2kg的小铁块（可视为质点）静止在轨道上，木板右端距离挡板s0=0.5m，小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.2．现对铁块施加一沿着轨道水平向右的外力F=10N，小铁块与木板保持相对静止，一起向右匀加速运动，木板第一次与挡板碰前瞬间撤去外力．若木板与挡板碰撞时间极短，反弹后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2． （1）求木板第一次与挡板碰撞前经历的时间． （2）若铁块和木板最终停下来时，铁块刚好没滑出木板，求木板的长度． （3）从开始运动到铁块和木板都停下来的整个过程中，求木板通过的路程． 5．（2015?临沂模拟）车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持υ=1m/s的恒定速率运行，AB为水平传送带部分且足够长，现有一质量为m=5kg的行李包（可视为质点）无初速度的放在水平传送带的A端，传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端沿倾角为37°的斜面滑入储物槽，已知行李包与传送带的动摩擦因数为0.5，行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8，g=10m/s2，不计空气阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.8）． （1）行李包相对于传送带滑动的距离．
专题:滑块—木板模型 1.建模指导 解此类题的基本思路:(1) 分析滑块和木板的受力情况, 根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度; (2) 对滑块和木板进行运动情况分析, 找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系,建立方程。特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移。 2.模型特征 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。 3.思维模板 4.分析滑块—木板模型问题时应掌握的技巧 (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。5. 滑块—木板模型临界问题的求解思路 预览： 【典例精析1】如图甲所示, 光滑的水平地面上放有一质量为M 、长为 4.0m L =的木板。从0t =时刻开始,质量为1.0kg m =的物块以初速度06m/sv =从左侧滑上木板,同时在木板上施一水平向右的恒力7.0N F =,已知开始运动后1s 内两物体的v t -图线如图乙所示,物块可视为质点, 2s 10m/g =,下列说法正确的是 A .木板的质量1.5M kg = B .物块与木板间的动摩擦因数为0.1 C . 1.5s t =时,木板的加速度为273 m/s D . 2s t =时,木板的速度为7.2m/s 【典例精析2】如图所示,质量M =8.0 kg、长L =2.0 m的薄木板静置在光滑水平地面上,且木板不固定。质量m =0.40kg的小滑块(可视为质点)以速度v 0从木板的左端冲上木板。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.20, (假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度 g 取10 m/s2。) (1)若v 0=2.1 m/s, 从小滑块滑上长木板,到小滑块与长木板相对静止, 小滑块的位移是多少? (2) 若v 0=3.0 m/s, 在小滑块冲上木板的同时, 对木板施加一个水平向右的恒力F ,如果要使滑块不从木板上掉下,力 F 应满足什么条件? 预览：
和运动学公式―*判斷是否存在速度棚等的"临界点** 无临■ 界」滑块与木」 崩計嶺芬离 屜设叠加体间无 对滑动， 求解系统 由速度口 丿 比较判斷faW%无相对滑列计算求解-俾据判斷的结矣 ，有相对滑刼 .吐行有关计算丿 专题:滑块一木板模型 1. 建模指导 解此类题的基本思路:(1)分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求岀滑块和木板 的加速度；(2)对滑块和木板进行运动情况分析，找岀滑块和木板之间的位移关系 或速度关系，建立 方程。特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移。 2. 模型特征 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。 3. 思维模板 4. 分析滑块一木板模型问题时应掌握的技巧 (1) 分析题中滑块、木板的受力情况，求岀各自的加速度。 (2) 画好运动草图，找岀位移、速度、时间等物理量间的关系。 『物理 ?对象丿 ■确定滑块一木板模熨 ■对滑块、木板分别受力分析 判断 结杲 冇临界 io r 与 没?速竽速相 块板离设相加也 滑木分假度后度等 幣法系 加度 由休求统速由隔离法 求滑块与 木板间摩 擦力刁及 最大那操 整体列式 若Fp% 假 设不成立, 分别列式 计算 判断 确定相同时阿内的位 移关系，列式求解 整体法 亦有相对滑钞 隔离法 求临界加. 速度%盏
(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。5.滑块一木板模型临界问题的求解思路 预览： 【典例精析1】如图甲所示，光滑的水平地面上放有一质量为M、长为4.0m L =的木板。从Ot =时刻开始，质量为1.0kg m =的物块以初速度 06m/sv =从左侧滑上木板，同时在木板上施一水平向右的恒力7.0N F =,已知开始运动后1s内两物体的v t -图线如图乙所示，物块可视为质点，2s 10m/g =,下列说法正确的是 A .木板的质量 1.5M kg = B .物块与木板间的动摩擦因数为0.1 C . 1.5s t =时，木板的加速度为 273 m/s D . 2s t =时,木板的速度为 7.2m/s 【典例精析2】如图所示，质量M =8.0 kg、长L =2.0 m的薄木板静置在光滑水平地面上，且木板不固定。质量 m =0.40kg的小滑块(可视为质点)以速度v 0从木板的左端冲上木板。已知滑块与木板间的动摩擦因数卩=0.20,(假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度 g 取 10 m/s2。) (1)若v 0=2.1 m/s,从小滑块滑上长木板，到小滑块与长木板相对静止，小滑块的位移是多少？ ⑵ 若v 0=3.0 m/s,在小滑块冲上木板的同时，对木板施加一个水平向右的恒力F，如果要使滑块不从木板上掉下，力F应满足什么条件？ 预览：
专题动力学中的典型“模型” 热点一滑块——长木板模型 滑块——长木板模型是近几年来高考考查的热点，涉及摩擦力的分析判断、牛顿运动定律、匀变速直线运动等主干知识，能力要求较高．滑块和木板的位移关系、速度关系是解答滑块——长木板模型的切入点，前一运动阶段的末速度是下一运动阶段的初速度，解题过程中必须以地面为参考系．1．模型特点：滑块(视为质点)置于长木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动． 2．位移关系：滑块由木板一端运动到另一端过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx＝x2－x1＝L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移之和Δx＝x2＋x1＝L. 考向一外力F作用下的滑块——长木板 1 [2016·兰州实战考试] 如图Z3-1所示，质 量m＝1 kg的物块A放在质量M＝4 kg的木板B的左端，起初A、B静止在水平地面上．现用一水平向左的力F作用在木板B上，已知A、B之间的动摩擦因数为μ1＝0.4，地面与B之间的动摩擦因数为μ2＝0.1，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2. (1)求能使A、B发生相对滑动的F的最小值； (2)若F＝30 N，作用1 s后撤去F，要使A不从B上滑落，则木板至少为多长？从开始到A、B均静止，
A的总位移是多少？ 图Z3-1
式题 (多选)[2015·陕西宝鸡九校联考] 如图 Z3-2所示，光滑水平面上放着质量为M的木板，木板左端有一个质量为m的木块．现对木块施加一个水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离．下列说法正确的是( ) 图Z3-2 A．若仅增大木板的质量M，则时间t增大 B．若仅增大木块的质量m，则时间t增大 C．若仅增大恒力F，则时间t增大 D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大 考向二无外力F作用的滑块——长木板
牛顿定律——滑块和木板模型专题 一．“滑块—木板模型”问题的分析思路 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 解此类题的基本思路: (1)分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度 (2)对滑块和木板进行运动情况分析,找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建 立方程.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移． 例1、m A＝1 kg，m B＝２ｋg，A、B间动摩擦因数是0.5,水平面光滑． 用10N水平力F拉B时，A、B间的摩擦力是 用２0N水平力F拉B时,A、B间的摩擦力是 例2、如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上，Ａ、B质量分别为mＡ＝6ｋg，m B=2 kg,A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2,开始时F=1０Ｎ，此后逐渐增加， 若使AB不发生相对运动,则F的最大值为 针对练习１、如图5所示，物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,Ａ、B质量分别为mＡ=６ｋg，mＢ＝2 kg，Ａ、B之间的动摩擦因数μ=0．２,开始时F=10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，则（) Ａ．当拉力F＜12 N时，物体均保持静止状态 B.两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N 时,开始相对运动 C．两物体从受力开始就有相对运动 D.两物体始终没有相对运动
例3、如图所示,质量M＝８kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力Ｆ＝8 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m＝2kg的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.２,当二者达到相同速度时，物块恰好滑到小车的最左端．取ｇ＝10 m/ｓ2.则： （１）小物块放上后,小物块及小车的加速度各为多大？ (２)小车的长度L是多少？
l v 0 v S v 0 A B v 0 A B v 0 l 滑块、子弹打木块模型之一 子弹打木块模型：包括一物块在木板上滑动等。μNS 相=ΔE k 系统=Q ，Q 为摩擦在系统中产生的热量。②小球在置于光滑水平面上的竖直平面内弧形光滑轨道上滑动 ：包括小车上悬一单摆单摆的摆动过程等。小球上升到最高点时系统有共同速度(或有共同的水平速度)；系统内弹力做功时，不将机械能转化为其它形式的能，因此过程中系统机械能守恒。 例题：质量为M 、长为l 的木块静止在光滑水平面上，现有一质量为m 的子弹以水平初速v 0射入木块，穿出时子弹速度为v ，求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能。 解：如图，设子弹穿过木块时所受阻力为f ，突出时木块速度为V ，位移为S ，则子弹位移为(S+l)。水平方向不受外力，由动量守恒定律得：mv 0=mv+MV ① 由动能定理，对子弹 -f(s+l )=2022121 mv mv - ② 对木块 fs=0212-MV ③ 由①式得 v= )(0v v M m - 代入③式有 fs=2022)(21v v M m M -? ④ ②+④得 f l =})]([2121{21212121 202202220 v v M m M mv mv MV mv mv -+-=-- 由能量守恒知，系统减少的机械能等于子弹与木块摩擦而产生的内能。即Q=f l ，l 为子弹现木块的相对位移。 结论：系统损失的机械能等于因摩擦而产生的内能，且等于摩擦力与两物体相对位移的乘积。即 Q=ΔE 系统=μNS 相 其分量式为：Q=f 1S 相1+f 2S 相2+……+f n S 相n =ΔE 系统 1．在光滑水平面上并排放两个相同的木板，长度均为L=1.00m ，一质量 与木板相同的金属块，以v 0=2.00m/s 的初速度向右滑上木板A ，金属 块与木板间动摩擦因数为μ=0.1，g 取10m/s 2。求两木板的最后速度。 2．如图示，一质量为M 长为l 的长方形木块B 放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m 的小木块A ，m ＜M ，现以地面为参照物，给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度 (如图)，使A 开始向左运动，B 开始向右运动，但最后A 刚好没有滑离 B 板。以地面为参照系。 ⑴若已知A 和B 的初速度大小为v 0，求它们最后速度的大小和方向； ⑵若初速度的大小未知，求小木块A 向左运动到最远处(从地面上看)到出发点的距离。 3．一平直木板C 静止在光滑水平面上，今有两小物块A 和B 分别以2v 0和v 0的初速度沿同一直线从长木板
1、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μ，为了使得m能从M上滑落下来，求下列各种情况下力F的大小范围。 （1）m与M刚要发生相对滑动的临界条件：①要滑动：m 与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力；②未滑动：此时m与 M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：a=μmg/m=μg 再对整体，由牛顿第二定律可得：F0=(M+m)a 解得：F0=μ(M+m) g 所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)g （2）受力分析如图，先隔离M，由牛顿第二定律可得：a=μ mg/M 再对整体，由牛顿第二定律可得：F0=(M+m)a 解得：F0=μ(M+m) mg/M 所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)mg/M 2、如图所示，有一块木板静止在光滑水平面上，木板质量M=4kg，长L=1.4m.木板右端放着一个小滑块，小滑块质量m=1kg，其尺寸远小于L，它与木板之间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2， （1）现用水平向右的恒力F作用在木板M上，为了使得m能从M上滑落下来，求F的大小范围. （2）若其它条件不变，恒力F=22.8N，且始终作用在M上，求m在M上滑动的时间. （1）小滑块与木板间的滑动摩擦力 f=μFN=μmg=4N…………① 滑动摩擦力f是使滑块产生加速度的最大合外力，其最大加速度 a1=f/m=μg=4m/s2…② 当木板的加速度a2> a1时，滑块将相对于木板向左滑动，直至脱离木板 F-f=m a2>m a1F> f +m a1=20N …………③ 即当F>20N，且保持作用一般时间后，小滑块将从木板上滑落下来。 （2）当恒力F=22.8N时，木板的加速度a2＇，由牛顿第二定律得F-f=Ｍa2＇
专题：滑块—木板模型（一） 一．“滑块—木板模型”问题的分析思路 1．建模指导 解此类题的基本思路：（1）分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度；（2）对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程。特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移。 2．模型特征 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。 3．思维模板 4．分析滑块—木板模型问题时应掌握的技巧 （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。 5．滑块—木板模型临界问题的求解思路
二．受力分析： 力作用在下板为例： (1) M、m之间的摩擦因数为μ，地面光滑： a、相对静止(共同向前走): F=(M+m)a b、相对滑动时： F=ma1+Ma2 μmg=ma1 那么临界是：a1=a2 (2)当上边面摩擦因数为μ1，下表面为μ2时: a、相对静止(共同向前走): F-μ2(M+m)g =(M+m)a b、相对滑动时： F-μ2(M+m)g=ma1+Ma2 μ1mg=ma1 那么临界是：a1=a2 力作用在上板为例： (1) M、m之间的摩擦因数为μ，地面光滑： a、相对静止(共同向前走): F-μ2(M+m)g =(M+m)a b、相对滑动时： F=ma1+Ma2 μmg=Ma2 那么临界是：a1=a2 (2)当上边面摩擦因数为μ1，下表面为μ2时: a、相对静止(共同向前走): F=(M+m)a b、相对滑动时： F-μ2(M+m)g=ma1+Ma2 μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2 那么临界是：a1=a2 所以分析关键就是：摩擦力的表示 m m
滑块—木板模型 一、模型概述 滑块－木板模型(如图a)，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，对能力要求较高，另外，常见的子弹射击木板(如图b)、圆环在直杆中滑动(如图c)都属于滑块类问题，处理方法与滑块－木板模型类似。 二、滑块—木板类问题的解题思路与技巧： 1．通过受力分析判断滑块和木板各自的运动状态（具体做什么运动）； 2．判断滑块与木板间是否存在相对运动。滑块与木板存在相对运动的临界条件是什么？ ⑴运动学条件：若两物体速度或加速度不等，则会相对滑动。 ⑵动力学条件：假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出共同加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力f；比较f与最大静摩擦力f m的关系，若f > f m，则发生相对滑动；否则不会发生相对滑动。 3. 分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度； 4. 对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移. 5. 计算滑块和木板的相对位移（即两者的位移差或位移和）； 6. 如果滑块和木板能达到共同速度，计算共同速度和达到共同速度所需要的时间； 7. 滑块滑离木板的临界条件是什么？ 当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘达到共同速度（相对静止）是滑块滑离木板的临界条件。 【典例1】如图所示，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(如下图所示)（）
滑块—木板模型分析(教师版) 例1：质量为M 木板置于光滑水平面上，一质量为m 的滑块以水平速度0v 从左端滑上木板，m 与M 之间的动摩擦因数为 ，求： （1）假如木板足够长，求共同速度和所用的时间 （2）要使m 不掉下，M 至少要多长： 练习1：如图所示，质量为M=1kg 的长木板，静止放置在光滑水平桌面上，有一个质量为m=0.2kg 大小不计的物体以6m/s 的水平速度从木板左端冲上木板，在木板上滑行了2s 后跟木板相对静止（g 取10m/s 2）。求： （1）木板获得的速度。 （2）物体与木板 间的动摩擦因数； 例2：在光滑水平面上并排放两个相同的木板，长度均为L=1.00m ，一质量与木板相同的金属块，以v 0=2.00m/s 的初速度向右滑上木板A ，金属块与木板间动摩擦因数为μ=0.1， g 取10m/s 2。求两木板的最后速度。 练习2：如图，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg 的木板和质量为m=1kg 的物块，都以v=4m/s 的初速朝相反的方向运动，它们间有摩擦，木板足够长，当木板速度为2.4m/s 时，物块的运动情况是( ) A ．做加速运动 B.做减速运动 v 0 A B
C．做匀速运动 D.以上都有可能 例3．如图，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 分析：为防止运动过程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加速），A、B一起加速的最大加速度由A决定。 解答：物块A能获得的最大加速度为：． ∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为：． 变式1、例1中若拉力F作用在A上呢？如图2所示。 解答：木板B能获得的最大加速度为：。 ∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： ． 变式2、在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 解答：木板B能获得的最大加速度为： 设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为F m，则： 解得：
滑块—木板模型 例1如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 分析：为防止运动过程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加速），A、B 一起加速的最大加速度由A决定。解答：物块A能获得的最大加速度为：．∴A、B 一起加速运动时，拉力F的最大值为：． 变式1例1中若拉力F作用在A上呢如图2所示。解答：木板B能获得的最大加速度为：。∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： ． 变式2在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 解答：木板B能获得的最大加速度为：，设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为F m，则： 解得： 《 例2 如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒 力F，F=8N，当小车速度达到1．5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1．5s通过的位移大小。（g 取10m/s2） 解答：物体放上后先加速：a1=μg=2m/s2，此时小车的加速度为：，当小车与物体达到共同速度时：v共=a1t1=v0+a2t1，解得：t1=1s ，v共=2m/s，以后物体与小车相对静止： （∵，物体不会落后于小车）物体在t=1．5s内通过的位移为：s= a1t12+v共（t－t1）+ a3（t－t1）2=2．1m
练习1如图4所示，在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1．5m的木板A和B，A、B 间距s=6m，在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C，A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0．2，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0．1。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N，A和C开始运动，经过一段时间A、B相碰，碰后立刻达到共同速度，C瞬间速度不变，但A、B并不粘连，求：经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少（已知重力加速度g=10m/s2） 解答：假设力F作用后A、C一起加速，则：，而A能获得的最 大加速度为：，∵，∴假设成立，在A、C滑行6m的过程中：，∴v1=2m/s，，A、B相碰过程，由动量守恒定律可得：mv1=2mv2 ，∴v2=1m/s，此后A、C相对滑动：，故C匀速运动； ，故AB也匀速运动。设经时间t2，C从A右端滑下：v1t2－v2t2=L∴t2=1．5s，然后A、B分离，A减速运动直至停止：a A=μ2g=1m/s2，向 左，，故t=10s时，v A=0．C在B上继 续滑动，且C匀速、B加速：a B=a0=1m/s2，设经时间t4，C．B速度相 等：∴t4=1s。此过程中，C．B的相对位移为：，故C没有从B的右端滑下。然后C．B一起加速，加速度为a1，加速的时间为： ，故t=10s时，A、B、C的速度分别为0，2．5m/s，2．5m/s． $ 练习2如图5所示，质量M=1kg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，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数 ，取g=10m/s2，试求： （1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端 （2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后。（解答略）答案如下：（1）t=1s，（2）①当F≤N时，A、B相对静止且对地静止，f2=F；，②当2N
滑块－木板模型 考点解读 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综合应用．着重考查学生分析问题、运用知识的能力，这类问题的分析有利于培养学生对物理情景的想象能力，为后面牛顿运动定律与能量知识的综合应用打下良好的基础． 典例剖析 例1 某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动．比赛规则是：如图甲所示向滑动行驶的小车上搬放砖块，且每次只能将一块砖无初速度(相对地面)地放到车上，车停止时立即停止搬放，以车上砖块多少决定胜负．已知每块砖的质量m＝0.8 kg，小车的上表面光滑且足够长，比赛过程中车始终受到恒定牵引力F＝20 N的作用，未放砖块时车以v0＝3 m/s的速度匀速前进．获得冠军的家庭上场比赛时每隔T＝0.8 s搬放一块砖，从放上第一块砖开始计时，图中仅画出了0～0.8 s内车运动的v－t图象，如图乙所示，g取10 m/s2.求： (1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数； (2)车停止时，车上放有多少块砖． 方法突破求解时应先仔细审题，清楚题目的含义，分析清楚每一个物体的受力情况、运动情况．因题目所给的情境中至少涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出各物体在各运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)，找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口．求解中更应注意联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度． 跟踪训练1如图所示，在光滑的水平面上停放着小车B，车上左端有一小物体A，A和B 之间的接触面前一段光滑，后一段粗糙，且后一段的动摩擦因数μ＝0.4，小车长L＝2 m，A 的质量m A＝1 kg，B的质量m B＝4 kg.现用12 N的水平力F向左拉动小车，当A到达B的最右端时，两者速度恰好相等，求A和B间光滑部分的长度．(g取10 m/s2) `
一、整体法与隔离法的应用 练习1：如图所示，用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A 与竖直方向的夹角为30°，弹簧C 水平，则弹簧A 、C 的伸长量之比为 ( D) A.3∶4 B ．4∶3 C ．1∶2 D ．2∶1 练习2：(多选)如图所示，两个相似的斜面体A 、B 在竖直向上的力F 的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A 和B 的受力情况，下列说法正确的是( AD ) A ．A 一定受到四个力 B ．B 可能受到四个力 C ．B 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D ．A 与B 之间一定有摩擦力 练习3：如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑，A 与B 的接触面光滑．已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之 间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，则B 与斜面之间的动摩擦 因数是( A ) A.23 tan α B.23cot α C ．tan α D ．cot α 练习4：如图所示，两个质量为m 、横截面半径为r 的半圆柱体A 、B 放置在粗糙水平面上， A 、 B 的圆心O 1、O 2之间的距离为l ，在A 、B 上放置一个质量为2m 、横截面半径也为r 的光滑圆柱体 C (圆心为O 3)，A 、B 、C 始终处于静止状态．则( C ) A ．A 对地面的压力大小为3mg B ．地面对A 的作用力的方向由O 1指向O 3 C ．若l 减小，A 、C 之间的弹力减小 D ．若l 减小，地面对B 的摩擦力增大
练习5：如图所示，两段等长细绳串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F，作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是下图中的哪个选项图(C) 练习6：如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m 的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成θ角，细线的拉力为F1.若用一力F′水平向左拉小车，使小球和其一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成θ角，细线的拉力为F′1.则(B) A．a′＝a，F′1＝F1B．a′＞a，F′1＝F1 C．a′＜a，F′1＝F1D．a′＞a，F′1＞F1 练习7：质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m 的小球静止在圆槽上，如图所示，则( C ) A．小球对圆槽的压力为MF m＋M B．小球对圆槽的压力为mF m＋M C．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增加 D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小 二、滑块--木板模型 练习8：如图所示，质量M＝1 kg的木块A静止在水平地面上，在木块的左端放置一个质量m＝1 kg的铁块B(大小可忽略)，铁块与木块间的动摩擦因数μ1＝0.3，木块长L＝1 m．用F＝5 N的水平恒力作用在铁块上，g取10 m/s2.