高中物理PHYSICS授課老師：2026屆新高考物理熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)“滑塊—木板”模型中的動力學(xué)問題一個物體在另一個物體上，兩者之間有相對運(yùn)動，滑塊和木板具有不同的加速度。問題涉及時(shí)間、速度、加速度、位移及后面要學(xué)到的能量和動量等。因能全面考查動力學(xué)和能等知識，“滑塊—木板”模型考查頻次逐年上升，故該類題型就成了各類考試的熱點(diǎn)題型。一、模型概述主要考查滑塊和木板之間的摩擦力分析，包括靜摩擦力和滑動摩擦力的判斷、大小計(jì)算和方向確定。1.若兩個物體同向運(yùn)動，且兩個物體“一快一慢”，則“快”的物體受到的另一個物體對它的摩擦力為阻力，“慢”的物體受到的另一個物體對它的摩擦力為動力。2.若兩個物體反向運(yùn)動，則每個物體受到的另一個物體對它的摩擦力均為阻力。二、摩擦力方向的特點(diǎn)“板—塊”模型和“傳送帶”模型一樣，本質(zhì)上都是相對運(yùn)動問題，要分別求出各物體相對地面的位移，再求相對位移。三、運(yùn)動特點(diǎn)滑塊由滑板的一端運(yùn)動到另一端的過程中:1.若滑塊和滑板同向運(yùn)動，位移之差等于板長；2.若滑塊和滑板相向運(yùn)動，位移之和等于板長.下面我們從兩個不同的角度來分析板塊模型問題。例1.如圖所示，長為L、質(zhì)量為2m的平板車放在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊放在平板車上表面的左端，給物塊和平板車向右相同的初速度，同時(shí)給物塊施加一個水平向右的恒力F，經(jīng)過t時(shí)間，平板車運(yùn)動的距離為L，此時(shí)物塊剛好滑離平板車，不計(jì)物塊的大小，物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為

，重力加速度為g，則水平拉力的大小為(

)A．＋mg B．＋mgC．＋mgD．＋mg水平面上的板塊問題B1.明確各物體初始狀態(tài)(對地的運(yùn)動和物體間的相對運(yùn)動)，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運(yùn)動過程中的加速度;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)系兩個過程的紐帶，即每一個過程的末速度是下一個過程的初速度.四、解題思路練習(xí)1.如圖甲所示，物塊A與木板B靜止在光滑水平地面上，現(xiàn)給物塊A一初速度，1s后兩物體相對靜止一起勻速運(yùn)動，它們的位移—時(shí)間圖像如圖乙所示，則A、B的質(zhì)量比為(

)A．4∶3 B．2∶1C．3∶2 D．5∶2水平面上的板塊問題B例2.如圖所示，在傾角θ＝37°的足夠長斜面上放置一質(zhì)量M＝2kg、長度L＝1.5m的薄平板AB，在薄平板的上端A處放一質(zhì)量m＝1kg的小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）。開始薄平板和小滑塊在沿斜面向上的力F的作用下保持靜止，此時(shí)薄平板與斜面間無摩擦力。然后將F撤去，使小滑塊和薄平板同時(shí)無初速度釋放。已知小滑塊與薄平板之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.25，薄平板與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。求：(1)力F的大??；(2)釋放后，小滑塊的加速度大小a1和薄平板的加速度大小a2；(3)從釋放到小滑塊滑離薄平板經(jīng)歷的時(shí)間t。斜面上的板塊問題解(1)對系統(tǒng)整體受力分析，由平衡條件可知F＝(M＋m)gsinθ＝18N。(2)設(shè)釋放后，小滑塊會相對于薄平板向下滑動，對小滑塊由牛頓第二定律有mgsin37°－f1＝ma1，其中f1＝μ1FN1，F(xiàn)N1＝mgcos37°，解得a1＝gsin37°－μ1gcos37°＝4m/s2，對薄平板，由牛頓第二定律有Mgsin37°＋f1－f2＝Ma2，其中f2＝μ2FN2，F(xiàn)N2＝mgcos37＋Mgcos37°，解得a2＝1m/s2，因a1＞a2，假設(shè)成立，即小滑塊會相對于薄平板向下滑動。(3)設(shè)小滑塊滑離薄平板的時(shí)間為t，由運(yùn)動學(xué)公式有x1＝

a1t2，x2＝

a2t2，x1－x2＝L，解得t＝1s。答案：(1)18N

(2)4m/s2

1m/s2

(3)1s斜面上的板塊問題練習(xí)2．如圖所示，傾角為θ＝37°的斜面固定在地面上，斜面光滑且足夠長，其上有一質(zhì)量為M＝1kg、長L＝6m的木板，木板厚度不計(jì)。在木板的左端有一個可以看作質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m＝2kg的木塊，木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。開始時(shí)二者都靜止，現(xiàn)用平行于斜面向上的恒力F＝30N拉木塊，重力加速度大小g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)經(jīng)過多長時(shí)間木塊從木板右端滑落？(2)當(dāng)木板相對斜面速度為0時(shí)，木板右端與木塊之間的距離。斜面上的板塊問題答案：(1)2s

(2)7.3m滑塊—滑板問題解答流程1.如圖所示，在傾角為θ＝30°的足夠長的固定的光滑斜面上，有一質(zhì)量為M＝3kg的長木板正以v0＝10m/s的初速度沿斜面向下運(yùn)動，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1kg的小物塊（大小可忽略）輕放在長木板正中央，已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝

，設(shè)小物塊與長木板間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2。(1)求放上小物塊后，木板和小物塊的加速度大??；(2)要使小物塊不滑離長木板，長木板至少要有多長？【答案】(1)2.5m/s2

12.5m/s2

(2)10m課后練習(xí)2.（多選）（2024·遼寧卷）一足夠長木板置于水平地面上，二者間的動摩擦因數(shù)為μ。t＝0時(shí)，木板在水平恒力作用下，由靜止開始向右運(yùn)動。某時(shí)刻，一小物塊以與木板等大、反向的速度從右端滑上木板。已知t＝0到t＝4t0的時(shí)間內(nèi)，木板速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，其中g(shù)為重力加速度大小。t＝4t