2019届高三物理复习：动力学中的滑块—木板模型(共14张PPT)
滑块木板模型ppt课件
2．如图8所示，一质量为mB＝2 kg的木板B静止在光滑的水平面上，其右端上表 面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧 平滑连接)，轨道与水平面的夹角θ＝37°.一质量也为mA＝2 kg的物块A由斜面 轨道上距轨道底端x0＝8 m处静止释放，物块A刚好没有从木板B的左端滑出．已 知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为μ1＝0.25，与木板B上表面间的动摩擦因 数为μ2＝0.2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，物块A可看做质 点．请问：((12)(物3)木块块板AA从刚B有刚滑多滑上上长木木？板板BB时到相的对速木度板为B多静大止？共经历了多长时间？
.
8.如图所示，倾角α＝30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L＝ 1.8 m、质量M＝3 kg的薄木板，木板的最右端叠放一质量m＝1 kg的小物块，物 块与木板间的动摩擦因数μ＝ .对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面 由静止开始做匀加速直线运动．设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 取重力加速度g＝10 m/s2.
.
7. 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。在木板的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m=2.0 kg。 小滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.50。开始时它们都处于静止状态。某时刻 起对小滑块施加一个水平向右的恒力F＝18N，此后小滑块将相对木板滑动， 1.0s后撤去该力。 ⑵⑴若求要小使滑小块滑在块木不板离上开滑木行板时，，求木木板板加的速长度度a的L应大满小足；的条件。
.
补充：质量m=1kg的小滑块（可视为点）放在质量M=1kg的长木板右端，木板 放在光滑水平面上。木板与滑块之间摩擦系数μ=0.1，木板长L =75cm。开始二 者均静止。现用水平恒力F沿板向右拉滑块，设木块与木板间的最大静摩擦力与 滑动摩擦力相等，如图所示。（取g=10m/s2） （1）为使滑块和木板以相同的速度一起滑动，力F应满足什么条件？F≤2N （2）用水平恒力F沿板方向向右拉滑块，要使滑块在0.5s时间从木板右端滑出， 力F应多大？
高中物理滑块-板块模型(解析版)
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)（）【答案】 A【典例2】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12μ。
(完整版)高中物理滑块-板块模型(解析版)
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)（）【答案】 A【典例2】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12μ。
动力学和能量观点的综合应用之滑块-木板模型
动力学和能量观点的综合应用之滑块—木板模型问题1.滑块—木板模型根据情况可以分成水平面上的滑块—木板模型和斜面上的滑块—木板模型．2.滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板沿同一方向运动，则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度；若滑块和木板沿相反方向运动，则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度．3.此类问题涉及两个物体、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个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．4.滑块—木板模型问题的分析和技巧(1)解题关键正确地对各物体进行受力分析(关键是确定物体间的摩擦力方向)，并根据牛顿第二定律确定各物体的加速度，结合加速度和速度的方向关系确定物体的运动情况．(2)规律选择既可由动能定理和牛顿运动定律分析单个物体的运动，又可由能量守恒定律分析动能的变化、能量的转化，在能量转化过程往往用到ΔE内＝－ΔE机＝F f x相对，并要注意数学知识(如图象法、归纳法等)在此类问题中的应用．【题型1】如图所示，一质量m＝2 kg的长木板静止在水平地面上，某时刻一质量M＝1 kg 的小铁块以水平向左v0＝9 m/s的速度从木板的右端滑上木板．已知木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，铁块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.4，取重力加速度g＝10 m/s2，木板足够长，求：(1)铁块相对木板滑动时木板的加速度的大小；(2)铁块与木板摩擦所产生的热量Q和木板在水平地面上滑行的总路程x.【题型2】图甲中，质量为m1＝1 kg的物块叠放在质量为m2＝3 kg的木板右端．木板足够长，放在光滑的水平面上，木板与物块之间的动摩擦因数为μ1＝0.2.整个系统开始时静止，重力加速度g取10 m/s2.甲(1)在木板右端施加水平向右的拉力F，为使木板和物块发生相对运动，拉力F至少应为多大？(2)在0～4 s内，若拉力F的变化如图乙所示，2 s后木板进入μ2＝0.25的粗糙水平面，在图丙中画出0～4 s内木板和物块的v－t图象，并求出0～4 s内物块相对木板的位移大小和整个系统因摩擦而产生的内能．【题型3】如图所示，水平地面上有一质量为M且足够长的长木板，一个质量为m的煤块(可视为质点)放在长木板的最右端。
专题16-滑块、木板组合模型
专题16 滑块—木板模型以“滑块－木板”为模型的物理问题，将其进行物理情景的迁移或对其初始条件与附设条件做某些演变、拓展，便构成了许多内涵丰富、情景各异的综合问题。
这类问题涉及受力分析、运动分析、动量和功能关系分析，是运动学、动力学、动量守恒、功能关系等重点知识的综合应用。
因此“滑块－木板”模型问题已成为高考考查学生知识基础和综合能力的一大热点。
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．计算滑块和木板的相对位移（即两者的位移差或位移和）；4．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；5．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。
下面我们将“滑块－木板”模型按照常见的四种类型进行分析：一．木板受到水平拉力类型一：如图A 是小木块，B 是木板，A 和B 都静止在地面上。
A 在B 的右端，从某一时刻起，B 受到一个水平向右的恒力F 作用开始向右运动。
AB 之间的摩擦因数为μ1，B 与地面间的摩擦因数为μ2，板的长度L 。
根据A 、B 间有无相对滑动可分为两种情况：假设最大静摩擦力max f 和滑动摩擦力相等，A 受到的摩擦力g m f A 11μ≤，因而A 的加速度g a A 1μ≤。
A 、B 间滑动与否的临界条件为：A 、B 的加速度相等，即：a a A B =，亦即：2212111/])([m g m m g m F g +--=μμμ。
高考物理专题滑块-木板模型(含多种变型题)最新PPT
s1＝0.8 m.
变式题 : 物体 A的质量 m ＝1kg ，静止在光滑水平面
1
上的木板 B的质量为 m ＝0.5kg 、长L＝1m，某时刻 A
2
以v ＝4m/s 的初速度滑上木板 B的上表面， 为使 A不
0
致于从 B上滑落， 在A滑上B的同时，给 B施加一个水
平向右的拉力 F，若A与B之间的动摩擦因数 μ＝0.2，
滑块－木板模型
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．
例题1：如图所示，有一长度 s＝1 m，质量M＝10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一 端放置一质量 m＝4 kg的小物块，物块与小车间的 动摩擦因数 μ＝0.25，要使物块在 2 s末运动到小车 的另一端，那么作用在物块上的水平力 F是多少？
(1)经过多少时间小滑块与长木板速度相等？
(2)从小滑块滑上长木板，到小滑块与长木板相 对静止，小滑块运动的距离为多少？
(滑块始终没有滑离长木板)
(1)0.15 s (2)0.135 m
图13
例 2 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 7 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：
滑块与木板问题PPT课件
2021/3/7
CHENLI
1
考点1、板块的临界问题
【例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，求力F 的大小范围。
m
F
M
(1)
2021/3/7
CHENLI
2
解析：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
小结：解此类题考察拉力作用 在哪个物体上，先隔离没有拉 力作用的另一物体，由临界条 件求岀临界的加速度，再对受 拉力作用的物体进行受力分析， 根据牛顿第二定律求岀结果
fm
F
m
M
fm
2021/3/7
CHENLI
5
同步练习
1.如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于光滑水平面上.A
、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A、B之间动摩擦因数μ=0.2，开始时 F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则（ ）
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。
2021/3/7
CHENLI
14
变式题
质量m=1kg的滑块放在质量为M=1kg的长木板左端，木板放在光滑的水平面上， 滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1，木板长L=75cm，开始时两者都处于静止状 态，如图所示，试求：
专题 滑块—木板模型(板块模型)(课件)高中物理课件(人教版2019必修第一册)
（1）B被敲击后的瞬间，A、B的加速度大小；
（2）A最终停在B上的位置距B右端的距离；
【答案】（1）2m/s2 4m/s2 ；
（2）3m；
（3）2.04m
【详解】（1）以向右为正方向， 被敲击后的瞬间， 、 的加速度分别为
1
=
=
−
−
1
= 2m/s2
2(
+
)
=− 4m/s2
突出---独立性、规律性、关联性
抓住---两个加速度
两个位移
三个关系
01
知识梳理
板块模型
1.概念：一个物体在另一个物体上发生相对滑动，两者之间有相对运动。
问题涉及两个物体、多个过程，两物体的运动时间、速度、位移间有一
定的关系。
2.模型的特点：
滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板
当 F>(
+
)
后，A、B 分别做加速运动，AB 间滑动摩擦力为
= μmg
M
【例题】如图所示mA=1kg,mB=2 kg,A、B间动摩擦因数是0.5,水平面光滑。用10 N
10
N
水平力F拉B时,A、B间的摩擦力是_________,
用20 N水平力F拉B时,A、B间的摩
3
5N
擦力是_____。(g取10
若使A、B不发生相对运动,求F的最大值。
解析：滑块与木板发生相对运动时,它们之间的摩擦力变为滑动摩擦力f=umAg=12 N。
此时B加速度最大为
F=(mA+mB)
=
=6
Τ 2 ,滑块和木板发生相对滑动的临界值为
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计算题：主要有关于滑块和滑板间是否存在相对滑动的分 析计算等
一、板块系统临界问题分析---地面光滑
甲图：刚要发生相对滑动的临界条件：
隔离m，由牛顿第二定律可得：
【引例1】木板M静止在光滑水平面上，
a=μmg/m=μg
木板上放着一个小滑块m，滑块与木板 再对整体：F0=(M+m)a
说法中正确的是(AC )
A．A的质量为0.5 kg B．B的质量为1.5 kg C．B与地面间的动摩擦因数为0.2 D．A、B间的动摩擦因数为0.2
当F≤3 N时，A、B均静止，表明B与地面间最大 静摩擦力为3 N； 当3 N＜F≤9 N时，A、B一起以相同加速度运动，
a
F
2 (mA mB )g
CB部分粗糙，下表面与水平地面间的动摩
擦因数μ1=0.1，木板右端静止放置一个小 物块（可看成质点），它与木板CB部分的
动摩擦因数μ2=0.2.已知木板和小物块的质 量均为2kg,重力加速度g取10m/s2,现对木板
施加一个水平向右的恒力F.
（1）为使小物块与木板保持相对静止，求
恒力的最大值Fm. （2）当F=20N时，求小物块经多长时间滑
之间的动摩擦因数μ，为了使得m能从M 解得：F0=μ(M+m) g
上滑落下来，求力F的大小范围。
所以，F的大小范围为：F>μ(M+m)g
m
fm
M
fm
F
甲
板块模型--地面粗糙
【例2】如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放 木块A，假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩 擦力都和滑动摩擦力相等．用一水平力F作用于B，A、B的加 速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列
mA mB
mA
1
mB
F
2 g
当F＞9 N时，A的加速度为aA＝μ1g，
根据图象可知μ1＝0.4，B的加速度
为
aB
F
1mA g
2 (mA
mB
mB )g
由图象斜率知mB＝1 kg，mA＝0.5 kg，A、C对．故选AC.
由图象斜率知mA＋mB＝1.5 kg，B与地面间的动
f
摩擦因数为μ2＝ (mA mB ) g =0.2
可得a1∶a2＝1∶3，C正确。 [答案] C
板块系统临界问题分析思路？
板块系统
求临界加速度
隔离法
a fm m m
整体法
假设板块无相 对滑动，求a
或者F
比较判断 a≤am,无相对滑动 a>am,相对滑动
根据判断结果 进行计算求解
二、板块模型--计算题
例3：长为2m的木板AB静止在粗糙的水平面
A
上，C为其中点，木板上表面AC部分光滑，
板块临界问题分析--地面粗糙
例2
[解析] 当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑 动，临界情况是A、B的加速度相等，隔离对B分析，B 的加速度为：aB＝a1＝μmg－mμ3·2mg＝13μg，
当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时 A、B间的摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等， 有：aA＝a2＝μmmg＝μg，
到木板中点C.
X1 Cm
B F
X2
分析“滑块—木板模型” 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． 3．两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的主要依据）
板块相对滑动， 板块速度同向 X2-X1=L板块相对滑动， 板块来自度反向 X2+X1=L
动力学中的板块模型---选择题
【例5】
BCD
解析： A、B 间的最大静摩擦力为 2μmg，B 和地面之间的最大 静摩擦力为32μmg，对 A、B 整体，只要 F＞32μmg，整体就会运 动，选项 A 错误；当 A 对 B 的摩擦力为最大静摩擦力时，A、B 将要发生相对滑动，故 A、B 一起运动的加速度的最大值满足 2μmg－32μmg＝mamax，B 运动的最大加速度 amax＝12μg，选项 D 正确；对 A、B 整体，有 F－32μmg＝3mamax，则 F＞3μmg 时两 者会发生相对运动，选项 C 正确；当 F＝52μmg 时，两者相对静 止，一起滑动，加速度满足 F－32μmg＝3ma，解得 a＝13μg，选 项 B 正确．
牛顿运动定律的综合应用
动力学中的滑块—木板模型
板块模型特点
1.“滑块-木板”类问题，具有涉及考点多（运动学公式、 牛顿运动定律、功能关系等），情境丰富，设问灵活， 解法多样，思维量高等特点，是一类选拔功能极强的试题， 也是力学常考的试题。 2.此类试题由于研究对象多、受力分析困难，运动过程复杂， 往往会使考生“手忙脚乱”，“顾此失彼”导致丢分。 因此探究并掌握此类试题的分析技巧和解题方法是十分必要的。