4.5《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》專題課件（板塊）板塊模型：一個(gè)物體（物塊）在另一個(gè)物體（長(zhǎng)板）上，兩者之間或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)、或相對(duì)靜止。ABv0ABFAB

板塊系統(tǒng)中的一個(gè)物體可能受到外力作用，而另一個(gè)物體則會(huì)受到板塊之間的摩擦力或者板塊之間的摩擦力和系統(tǒng)外的摩擦力共同作用。

由于摩擦力的作用與運(yùn)動(dòng)、位移有關(guān)，所以板塊運(yùn)動(dòng)影響因素較多，我們?cè)谘芯繒r(shí)應(yīng)該細(xì)心、有序。

需要強(qiáng)調(diào)：板塊之間的運(yùn)動(dòng)、位移都是以地面為參照物，也就是說(shuō)在慣性參照系中。板塊模型臨界題型：（1）水平面光滑，外力作用在滑塊上(2)水平面光滑，外力作用在木板上(3)水平面粗糙，外力作用在滑塊上(4)水平面粗糙，外力作用在木板上例1：如圖所示，物塊A、木板B的質(zhì)量均為m＝10kg，不計(jì)A的大小，木板B長(zhǎng)L＝3m．開(kāi)始時(shí)A、B均靜止．現(xiàn)使A以水平初速度v0從B的最左端開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．已知A與B、B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.3和μ2＝0.1，g取10m/s2.(1)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，A、B的加速度各是多大？(2)若A剛好沒(méi)有從B上滑下來(lái)，則A的初速度v0為多大？

(1)3m/s2

1m/s2

(2)2√6m/s板塊模型的三個(gè)基本關(guān)系1.速度關(guān)系：滑塊與木板之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，明確滑塊與木板的速度關(guān)系，從而確定滑塊與木板受到的摩擦力。應(yīng)注意當(dāng)滑塊與木板的速度相同時(shí)，摩擦力會(huì)發(fā)生突變的情況。如果能夠保持共速，將相對(duì)靜止，沒(méi)有摩擦力；如果不能保持共速，由于存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，都是動(dòng)摩擦，大小不會(huì)變化，但方向可能突變。

2.加速度關(guān)系：如果滑塊與木板之間沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可以用“整體法”求出它們一起運(yùn)動(dòng)的加速度；如果滑塊與木板之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采用“隔離法”求出滑塊與木板運(yùn)動(dòng)的加速度。應(yīng)注意找出滑塊與木板是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)等隱含條件。出現(xiàn)恰好沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或者恰好沒(méi)有滑下木板等臨界條件，我們要根據(jù)臨界特點(diǎn)，求出加速度。設(shè)板長(zhǎng)為L(zhǎng)，滑塊位移x1，滑板位移x2同向運(yùn)動(dòng)時(shí)：相向運(yùn)動(dòng)時(shí)：x1x2L=x1-x2L=x1+x2x2x1滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中:1.若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長(zhǎng)；2.若滑塊和滑板相向運(yùn)動(dòng)，位移之和等于板長(zhǎng).3.位移關(guān)系：對(duì)地位移1.明確各物體初始狀態(tài)(對(duì)地的運(yùn)動(dòng)和物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng))，確定物體間的摩擦力方向;2.分別隔離物體進(jìn)行受力分析，準(zhǔn)確求出各物體在各個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度(注意兩過(guò)程的連接處加速度可能突變);3.找出物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口.求解中應(yīng)注意聯(lián)系兩個(gè)過(guò)程的紐帶，即每一個(gè)過(guò)程的末速度是下一個(gè)過(guò)程的初速度.例2:如圖所示，質(zhì)量M＝1kg、長(zhǎng)L＝4m的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m＝1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.4，某時(shí)刻起在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F＝8N，g取10m/s2，求：(1)加上恒力F后鐵塊和木板的加速度大??；(2)鐵塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)木板的最右端，此時(shí)木板的速度多大？(3)當(dāng)鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板最右端時(shí)，把鐵塊拿走，木板還能繼續(xù)滑行的距離．(1)4m/s2

2m/s2

(2)2s

4m/s

(3)8m對(duì)比兩例，分別是無(wú)外力作用，和有恒定外力作用，不同狀態(tài)下對(duì)板塊的影響不同，但是相同點(diǎn)是先明確研究對(duì)象，做受力分析，根據(jù)牛頓第二定律或者運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律列出方程。你可以總結(jié)出什么？1．分析題中滑塊、滑板的受力情況，求出各自的加速度．2．畫好運(yùn)動(dòng)草圖，找出位移、速度、時(shí)間等物理量間的關(guān)系．3．明確每一過(guò)程的末速度是下一過(guò)程的初速度．4．兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件：(1)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力（動(dòng)力學(xué)條件）．(2)二者速度或加速度不相等（運(yùn)動(dòng)學(xué)條件）（其中動(dòng)力學(xué)條件是判斷的主要依據(jù)）例3：(多選)如圖甲所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板?；瑝K和木板的水平速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。某同學(xué)根據(jù)圖像作出如下一些判斷，正確的是（）A．滑塊和木板始終存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)B．滑塊始終未離開(kāi)木板C．滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量D．木板的長(zhǎng)度一定為BC1、如圖所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上，A、B質(zhì)量分別為mA=6kg，mB=2kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，開(kāi)始時(shí)F=10N，此后逐漸增加，在增大到45N的過(guò)程中，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則（）A．當(dāng)拉力F<12N時(shí)，兩物均保持靜止?fàn)顟B(tài)B．當(dāng)拉力F>24N時(shí)，兩物體開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)C．兩物體從受力開(kāi)始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)D．兩物體始終沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)鞏固練習(xí)DB2、某同學(xué)利用圖甲所示裝置研究摩擦力的變化情況。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定一個(gè)力傳感器，傳感器用棉線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長(zhǎng)木板上。水平向左拉長(zhǎng)木板，傳感器記錄的F-t圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中必須讓長(zhǎng)木板保持勻速運(yùn)動(dòng)B．最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力之比約為10:7C．物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7D．圖乙中曲線可以反映長(zhǎng)木板所受拉力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)3．如圖所示，質(zhì)量為2Kg的小物塊A可以看作質(zhì)點(diǎn)，以初速度v0=3m/s滑上靜止的木板B左端，木板B足夠長(zhǎng)，當(dāng)A、B的速度達(dá)到相同后，A、B又一起在水平面上滑行直至停下。已知B的質(zhì)量為1Kg，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，木板B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，g取10m/s2。求：（1）小物塊A剛滑上木板B時(shí)，A、B的加速度大小aA