物理板块模型
m
其不再受
F
外力,
所以其合外力 Fm合
m M m
F
f
,再有
f
μ1mg
能求出 F
的范围
【变式 3】
如果 F 作用于 M 上,μ2 0 ,其他条件不变,求 F 范围
开始分析同【变式 1】,只不过最后 m 合外力 Fm合 f , f μ1mg 能求出 F 范围,
注意此时 Fmin μ2 (m M )g
Fm合
m M
m
F
】
所以对 m 则有 Fm合 F f ,且 m 与 M 恰好不发生相对滑动的条件是 f μ1mg
据此可求出 F 的范围
【变式 1】 如果μ2 0 ,其他条件不变,求 F 范围
分析同上,只不过原来合力 F 改成了 F合 F μ2 (m M )g 。并且此时 F 的最小
值并不为 0,而是整体所受摩擦力μ2 (m M )g 。仍然按照质量分配法则,m 所受
向左,整体还受摩擦力 f μ2 (m M )g
此时平衡状态有: F Ma2 ma1 f ,化简得 Ma2 μ1mg μ2 (m M )g ,与第一 种方法所得结果相同,可求出加速度。
【变式 2】 如果 F 作用于 M 上其他条件不变,求各自加速度。
原理同上,只是合外力发生了变化,m 不需要分析 F,
【变式 3】 问多久 m 才能从 M 上滑下
因为 M 与 m 做的是相对位移,如果分析麻烦,可作出 v t 图像,画出 m 与 M 的图 像,斜率是他们的加速度。两条直线所围成的面积即为 m 与 M 的相对位移即木板 的长度,由图可直接求出时间。
【变式 4】 若 F 作用于 m 一段时间后即撤离(m 与 M 已经发生了相对滑动),求木板多长保 证不滑下 无论有没有力 F ,M 所受力只有地面摩擦力和 m 给其摩擦力,这两个力其实是不 变的,即力撤回后 M 的加速度 a2 不变,在 v t 图上撤去力 F 前后两段斜率不变。
m 所受力不再是 F μ1mg 而是μ1mg ,再画出 m 的 v t 图,m 与 M 图像会交于一点, 此时之后两物体一起运动,两个线段所围成面积则是木板长度的最大值
总结:①能否一起动问题:F 有最小值等于整体摩擦力,此时是 M 与 m 能一起运 动而不发生相对滑动最小 F;F 有最大值,整体法按照力按质量分配原则求出 m 所受摩擦力 f 的表达式,用 f 小于等于μmg 求出 F 的最大值 ②求 a,能一起动,按照整体法求出 a;不能一起动,受力分析或者反向添加 ma ③没有思路时,画 v-t 图是个好方法。
整体向右移动,则有 Ma2 μ1mg μ2 (m M )g ,求出加速度。 加速度针对自身 M,所受摩擦力指接触面以上的所有 M+m
②【反向添加 ma 法:一般分析整体,假设整体向右以加速度 a 运动,相当于受 一个向右的力 ma ,但不包含在受力分析中!。则反向添加一个相等的力 F ma , 这个力是添加上去的需要包含在受力分析中,此时整体实际上是处于平衡状态, 再去分析】 这道题,整体受向右的 F ,对 m 又有 ma1 向右的加速度,所以对整体反向添加 ma1
(二)无特殊外力
μ1
m
v0
M
μ2
无思路,直接画 v t 图 【快速判断能否一起减速方法: 若μ上 μ下 ,则能一起减速(包含关系);
若μ上 μ下 ,则不能一起减速,分开各自减速。 此方法同样适用于斜面上的情况】
物理
板块模型: (一)有特殊外力 例一.
μ1 0 m
F
M
μ2 0 如图所示求若保证 m 与 M 一起运动,求 F 范围
由题可知 Fmin 0 , F 有其最大值保证 m 与 M 不发生相对滑动,此时即有范围
【质量分配:对此题,m 与 M 一起运动,总的合外力为 F ,按照质量分配原则,
对
m
其所受合外力为
总结:①当整体,用力按质量分配原则写出木块的合力表达式 ②通过 m 所受摩擦力小于等于μmg 求得 F 范围 ③注意 F 的最小值什么时候取 0 什么时候不取
例二.
L
m
F
μ1
M
μ2
如图所示,μ1,μ2 0 ,若 m 与 M 不能分开,求各自加速度多少? 若 m 与 M 不能分开,则两个物体共加速度,此时研究整体。
有 (m M )a F合 , F合 F Fmin F μ2 (m M )g ,即可求出加速度
【变式 1】 如果 m 与 M 能分开,求各自加速度多少?
若 m 与 M 能分开,则两物体加速度不相同,此时先研究 m 对 m,有 F μ1mg ma1 对 M,一般有两种方法第一种为分析受力法,第二种为反向添加 ma 法 ①对如图所示 M 受地面给其摩擦力μ2 (m M )g 向左,m 对其摩擦力μ1mg 向右,
合外力变成了
Fm合
m mM
F合
m mM
(F
Fmin )
m mM
(F
μ2 (m M )g)
,再
对 m 利用 Fm合 F f , f μ1mg ,据此可求出 F 的范围
【变式 2】
如果 F 作用于 M 上,μ2 0 ,其他条件不变,求 F 范围
开始分析同上,m
所受合外力也为
Fm合m Mm NhomakorabeaF
,但对于
初中物理板块模型总结归纳
初中物理板块模型总结归纳物理作为一门自然科学,是初中阶段学习的必修学科之一。
在学习物理的过程中,板块模型是一个重要的理论工具,它帮助我们更好地理解和掌握物理知识。
本文将对初中物理板块模型进行总结和归纳。
一、质点模型质点模型是物理学最简单的模型,它忽略了物体的大小和形状,只关注其质量和位置。
在质点模型中,物体可以看作一个点,其运动遵循牛顿第二定律。
利用质点模型,可以研究物体的运动规律,计算力的大小和方向等。
二、刚体模型刚体模型是指将物体看作一个不变形的整体。
在刚体模型中,物体的内部结构和形状不变,只考虑整体的平动和转动。
应用刚体模型,可以分析物体的受力情况和力的平衡条件,推导转动定律,解决刚体平衡、静力学和动力学问题等。
三、弹簧模型弹簧模型是指利用弹簧的力学特性来描述物体的弹性形变和回复力。
在弹簧模型中,弹簧可以看作一个理想弹簧,它的弹性力与形变量成正比。
应用弹簧模型,可以分析弹簧的弹性形变特性,研究弹簧和其他物体之间的力学关系,解决与弹簧有关的问题。
四、动力学模型动力学模型是指描述物体运动规律的模型,它基于牛顿运动定律。
在动力学模型中,将物体看作质点或刚体,通过建立物体的运动方程来研究物体的运动规律。
应用动力学模型,可以解决物体的运动问题,如自由落体、斜抛运动、圆周运动等。
五、电路模型电路模型是指描述电流流动和电路元件之间相互作用关系的模型。
在电路模型中,电源、导线和电器元件构成电路,根据欧姆定律和基尔霍夫定律进行电路分析。
应用电路模型,可以解决电流、电压和电阻等问题,研究电路的工作原理和性质。
六、光学模型光学模型是指描述光传播和光学现象的模型。
在光学模型中,光线可以用直线来表示,光的传播满足折射、反射和干涉等规律。
应用光学模型,可以解释光的传播方式和光学现象,如反射定律、折射定律和光的色散等。
七、量子模型量子模型是指描述微观世界粒子和能量的行为的模型。
在量子模型中,物质具有粒子性和波动性,能量以量子的形式存在。
2023年高考物理二轮复习核心素养微专题(三)模型建构——板块模型
核心素养微专题(三) 模型建构——板块模型【模型解读】滑块和木板组成相互作用的系统,在摩擦力的作用下发生相对滑动,称为板块模型。
板块模型是高中动力学部分中的一类重要模型,也是高考考查的重点,能从多方面体现物理学科素养。
此类模型的一个典型特征是:滑块、木板间通过摩擦力作用使物体的运动状态发生变化。
常见类型如下:类型图示规律分析B 带动A木板B 带动物块A ,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为x B =x A +LA 带动B物块A 带动木板B ,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时,二者速度相等,则位移关系为x B +L =x AF 作用在A 上力F 作用在物块A 上,先考虑木板B 与地面是否有摩擦,然后利用整体受力分析和隔离B 受力分析,分析相关临界情况 F 作用在B 上力F 作用在木板B 上,先考虑B 与地面是否有摩擦,然后利用整体受力分析和隔离B 受力分析,分析相关临界情况【模型1】 物块、木板上均未施加力【典例1】(2022·山东等级考)如图所示,“L ”形平板B 静置在地面上,小物块A 处于平板B 上的O'点,O'点左侧粗糙,右侧光滑。
用不可伸长的轻绳将质量为M 的小球悬挂在O'点正上方的O 点,轻绳处于水平拉直状态。
将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A 发生碰撞,碰后小球速度方向与碰前方向相同,开始做简谐运动(要求摆角小于5°),A 以速度v 0沿平板滑动直至与B 右侧挡板发生弹性碰撞。
一段时间后,A 返回到O 点的正下方时,相对于地面的速度减为零,此时小球恰好第一次上升到最高点。
已知A 的质量m A =0.1 kg,B 的质量m B =0.3 kg,A 与B 的动摩擦因数μ1=0.4,B 与地面间的动摩擦因数μ2=0.225,v 0=4 m/s,取重力加速度g = 10 m/s 2。
物理板块模型分析总结
物理板块模型分析总结
在物理学中,模型分析是一项非常重要的工作。
物理板块模型分析是对物理现象进行建模和分析,以便更好地理解和预测各种物理现象。
在本文中,我们将对物理板块模型分析进行总结,并探讨其在物理学中的重要性和应用。
首先,物理板块模型分析是通过建立各种物理模型来描述和解释复杂的物理现象。
这些模型可以是数学模型、图形模型或者实验模型,通过这些模型我们可以更好地理解和预测物理现象的规律和特性。
例如,通过建立动力学模型,我们可以分析物体的运动规律;通过建立电磁场模型,我们可以研究电磁现象的特性。
其次,物理板块模型分析在物理学中具有重要的应用价值。
通过模型分析,我们可以更好地理解物理现象的本质和规律,为科学研究和工程应用提供重要的理论支持。
例如,在天体物理学中,通过建立天体运动的数学模型,我们可以预测天体的轨道和位置;在材料物理学中,通过建立材料的微观结构模型,我们可以研究材料的性能和特性。
另外,物理板块模型分析也对物理学的发展起着重要的推动作用。
通过不断地建立和改进各种物理模型,我们可以不断地深化对物理现象的理解,推动物理学理论的发展。
例如,在相对论物理学中,爱因斯坦通过建立相对论模型,彻底改变了人们对时空的认识;在量子力学中,通过建立波函数模型,我们揭示了微观世界的奇妙规律。
总的来说,物理板块模型分析是物理学中非常重要的一部分,它通过建立各种物理模型来描述和解释物理现象,具有重要的应用价值和推动作用。
在未来的研究和应用中,我们应该继续深化对物理模型的建立和分析,不断推动物理学的发展,为人类的科学探索和技术创新做出更大的贡献。
板块模型中的相对运动(解析版)-2024年高考物理二轮热点模型
板块模型中的相对运动目录一.板块模型概述1二.动力学中水平面上的板块模型2类型1 水平面上受外力作用的板块模型2类型2 水平面上具有初速度的板块模型2三. 斜面上的板块模型3一.板块模型概述1.两种常见类型类型图示规律分析长为L的木板B带动物块A,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为x B=x A+L物块A带动长为L的木板B,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时二者速度相等,则位移关系为x B+L=x A2.关注“一个转折”和“两个关联”(1)一个转折滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点。
(2)两个关联指转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移与板长之间的关联。
一般情况下,由于摩擦力或其他力的转变,转折前、后滑块和木板的加速度都会发生变化,因此以转折点为界,对转折前、后进行受力分析是建立模型的关键。
3.解决“板块”模型问题的“思维流程”二.动力学中水平面上的板块模型水平面上的板块模型是指滑块和滑板都在水平面上运动的情形,滑块和滑板之间存在摩擦力,发生相对运动,常伴有临界问题和多过程问题,对学生的综合能力要求较高。
类型1 水平面上受外力作用的板块模型 (1)木板上加力(如图甲),板块可能一起匀加速运动,也可能发生相对滑动.(2)滑块上加力(如图乙),注意判断B板动不动,是一起加速,还是发生相对滑动(还是用假设法判断).类型2 水平面上具有初速度的板块模型 1.光滑地面,有初速度无外力类(1)系统不受外力,满足动量守恒.(2)如果板足够长,共速后一起匀速运动,板块间摩擦力突变为0,用图象法描述板、块的速度更直观2.地面粗糙,滑块(或板)有初速度类(1)因为系统受外力,动量不守恒,注意板是否会动.(2)若能动,且板足够长,达到共速后,判断它们之间是否相对滑动,常用假设法,假设二者相对静止,利用整=ma,求出滑块受的摩擦力F f,再比较它与最大静摩体法求出加速度a,再对小滑块进行受力分析,利用F合擦力的关系,如果摩擦力大于最大静摩擦力,则必然相对滑动,如果小于最大静摩擦力,就不会相对滑动.(3)若一起匀减速到停止,板块间由滑动摩擦力突变为静摩擦力,用图象法描述速度更直观.(如图2)三.斜面上的板块模型斜面上的板块模型是指滑板和滑块一起在斜面上运动的情形,此类问题的处理方法与水平面上的板块模型类似,只是要考虑滑块和滑板的重力在沿斜面方向上的分力对运动的影响。
板块模型
板块模型整体分析:板块模型是高中物理中一个很经典的物理模型,该模型是动量守恒定律应用的典范,板和块借助于相互之间的摩擦力而发生作用,引起速度、位移、加速度、能量等一系列物理量的变化,因此也成为一类很重要的综合问题。
解决此类问题的关键,就是要明确板和块之间的位移关系,抓住系统动量守恒的特征,配合能量守恒、功能关系、摩擦力与最大静摩擦力的知识。
典型习题1.一质量为M 的长木板,静止在光滑水平桌面上。
一质量为m 的小滑块以水平速度v 0从长上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.若把此木板固定在水平桌面上,其它条件相同,求滑块离开木板时的速度v.2.如右图所示,光滑的曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车的上表面相平,质量为m 的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上平板小车,使得小车在光滑水平面上滑动。
已知小滑块从光滑轨道上高度为H 的位置由静止开始滑下,最终停到板面上的Q 点。
平板小车的质量为2m ,若用g 表示本地的重力加速度大小,求:⑴小滑块到达轨道底端时的速度是多大?⑵小滑块滑上小车后,平板小车可达到的最大速度是多少?⑶在该过程中,系统产生的总热量是多少?3、如图所示,长2m ,质量为1kg 的木板静止在光滑水平面上,一木块质量也为1kg (可视为质点),与木板之间的动摩擦因数为0.2。
要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落,则木块初速度的最大值为( )A .1m/sB .2 m/sC .3 m/sD .4 m/s4.如图所示,质量为M 的木板长为L ,木板的两个端点分别为A 、B ,中点为O ,木板置于光滑的水平面上并以v 0的水平初速度向右运动。
若把质量为m 的小木块(可视为质点)置于木板的B 端,小木块的初速度为零,最终小木块随木板一起运动。
小木块与木板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。
求: (1)小木块与木板相对静止时,木板运动的速度;(2)小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什么范围内,才能使木块最终相对于木板静止时位于OA 之间。
高中物理八种板块模型
高中物理八种板块模型
物理八种板块模型是由比利时裔加拿大物理学家波恩斯(Paul E. Poulin)在1999年提出的一种分类方式,用于将高中物理教育分为八个主要板块。
这八个板块分别是: 1、力学:包括动量和能量、力学的律和原理、物体的运动学问题等。
2、电学:包括电荷、电场、电流、电动势和电容器等。
3、电磁学:主要涉及电磁场、磁力、波动现象、电磁辐射等。
4、光学:主要涉及光的性质、光衍射、干涉、折射和极化等。
5、声学:主要涉及声学的基本概念、声学波的传播、声学图形等。
6、热学:主要涉及温度、热力学、热机械学等。
7、原子物理:主要涉及原子结构、原子系统、原子组成等。
8、核物理:主要涉及核结构、核反应、核束等。
物理高三板块模型知识点
物理高三板块模型知识点引言:在学习物理的过程中,板块模型是一个重要的概念。
它可以帮助我们理解地球上的地壳运动以及地震、火山等地质现象。
本文将介绍物理高三板块模型的相关知识点,帮助读者更好地理解和掌握该概念。
一、板块模型的定义和基本概念1. 板块模型是指将地球表面划分成若干个大型板块,并认为这些板块在地球内部存在相对运动的理论模型。
2. 地球板块模型的形成和演化与地球上的地壳构造、地震和火山活动等密切相关。
3. 板块模型的核心理论是“地壳构造学”和“板块构造学”。
二、板块模型的分类1. 根据地壳运动方向和速度的不同,板块模型可以分为三种类型:边界运动型、内部运动型和混合型。
2. 边界运动型板块模型:板块间的相对滑动速度较快,形成了较明显的地壳运动现象,如反射地震带、弧后盆地等。
3. 内部运动型板块模型:板块内部的相对滑动速度较快,形成了内部断层和地壳运动现象,如火山地震、岩浆侵入等。
4. 混合型板块模型:同时具有边界运动型和内部运动型特征的板块模型。
三、板块模型的主要特征和作用1. 板块模型具有边界界线清晰、板块间相对运动、构造形态分明等特征。
2. 板块模型对地球上的地壳变形、地震和火山活动等地质现象起到了重要的控制作用。
3. 板块模型还可以解释地球表面的地理分布、陆地形态、海底地形等自然地理现象。
四、板块构造运动的主要类型1. 板块碰撞:两个板块的边界相互碰撞,形成山脉、高原等地形。
2. 板块俯冲:一块板块向下俯冲入地幔,形成深海槽、弧形火山等地形。
3. 板块扩张:两个板块的边界相互脱离,形成中海峡、洋脊等地形。
五、世界著名的板块边界带1. 环太平洋地震带:包括环太平洋地区的海沟、火山带以及日本、菲律宾等地的地震活动。
2. 阿尔卑斯-喜马拉雅地震带:沿着欧亚大陆的冲突带,包括阿尔卑斯山脉和喜马拉雅山脉。
3. 土耳其-伊朗-印度尼西亚地震带:包括土耳其、伊朗以及印度尼西亚等地的地震活动。
结论:板块模型是物理高三学习中的重要知识点,它可以帮助我们理解地球的地壳运动、地质现象以及自然地理现象。
高中物理板块模型
高中物理板块模型
高中物理板块模型:
一、动力学:
1. 力的定义:力是影响物体外形、运动方向以及运动速度的变量。
运
动学中引入的向量概念,帮助我们正确理解力的具体作用。
2. 运动学定律:第一定律,物体在没有受到其他作用力影响的情况下,保持原有状态;第二定律,物体受到作用力的影响时,受力方向和作
用力方向相同;第三定律,物体受到作用力的大小及方向决定了物体
的变化情况。
3. 集中力和分散力:当物体受到若干作用力,物体内部有内向力和外
向力,这些力可以加起来表示为集中力,也可以分散表示为分散力。
二、振动学:
1. 振动的定义:振动指的是物体时而向一个方向移动,时而向另一个
方向移动的一种运动现象。
2. 振动的特征:振动的时间周期是固定不变的;振动的幅值是有限的;振动的频率有序的变化。
3. 振动的方程:简谐振动方程是描述振动情况的基础方程,它可以用
来描述振动的频率、到达最大幅值所需要的时间以及幅值等等。
三、电磁学:
1. 磁场:磁场是由一组无穷多的磁力线组成的空间领域,它可以影响附近的磁性物体的磁力矢量方向,并产生作用力。
2. 磁场定律:磁力线的双环律,两磁极定律,磁场守恒定律等都是磁场定律。
3. 能量守恒定律:能量守恒定律表明在宏观尺度上,物质系统中的能量在时间上保持守恒,而在电磁势场中能量也是守恒的。
物理人教版(2019)必修第一册4.5牛顿运动定律的应用——板块模型(共25张ppt)
(2)通过受力分析,求出各物体在各个运动过程中的加速度。
(3)根据物理量之间的关系列式计算。
注意:①此类问题涉及两个物体、多个运动过程。
②前一个过程的末速度是下一个过程的初速度。
③不同运动过程转变的瞬间,加速度可能突变,需重新受力分析
板-块模型解题步骤
1.地面光滑的“滑块—木板”问题
擦力会发生突变
无相对位移
(速度相等
速度保持相同
的过程中)
位移的关系
有相对位移
(速度不相
等的过程中)
注意:计算过程中
①速度方向相同,
x相对=x木板+x滑块
②速度方向不相同,
x相对=x木板-x滑块
的速度,位移,都
是相对于地面而言。
2.“滑块—木板”模型的解题方法和步骤
(1)明确各物体对地的运动和物体间的相对运动情况,确定物体间的
板-块模型
学习目标及重点
1.能说出“板-块”模型的概念。
2.能掌握“板-块”模型的分析方法。(重点)
3.能运用牛顿运动定律处理“板-块”问题。(重点)
板-块模型的概念
1.“板-块”模型概述:
两个或多个物体上、下叠放在一起,物体之间通过摩擦力
产生联系。
板-块模型的分析方法
1.“滑块—木板”模型的三个基本关系
= , = ,解得:t=2s
(3)B离开A时的速度大小为vB=aBt=2 m/s。
典例
2.如图所示,质量为M=1 kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质
量为m=0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0=3 m/s 的初速度从左端沿木
板上表面冲上木板,带动木板向前滑动.已知滑块与木板上表面间的动
物理板块模型解题方法
物理板块模型解题方法
物理板块模型,又称为物理拼图模型,是一种使用物理标志系统和物理图形及其特征来组织和表示概念和知识情况的技术。
它是一种以物理空间为支撑,多种物理元素进行交互的方法。
物理板块模型能够清晰地描述知识,无需繁琐的文字和符号表出,可以让人比较容易理解,更易于操作。
使用物理板块模型进行解题,可以分为以下几个步骤:
第一步,将问题分解成简单的子问题,并将各个子问题转换成可视的物理形式,如画图,标注等。
第二步,把问题中需要使用的物理拼图模型的块(如标注、箭头等)放在桌面上,这些块即是前面转换过程中建立的标注、箭头,比如在题目中可以指示多少物体或多少力,现可以用代表物体块和代表力块表示出来。
第三步,观察问题描述,分析物理原理,联想到物理拼图模型上,将相关的块组合起来,记录一下块之间的关系,得到块与块之间的数据。
第四步,进行计算和理解,根据分析的关系,使用物理拼图模型中的块进行推理,解决问题,从而得出最终结论。
有了这些步骤,我们就可以比较快速地使用物理板块模型解题了。
物理板块模型不但可以用来解题,也可以用来表示概念或知识,从而提升学习效率和效果。
