1、專題：滑塊-木板模型的問(wèn)題探究,高三物理備課組,1,學(xué)習(xí)目標(biāo),1、掌握板塊問(wèn)題的主要題型及特點(diǎn)。 2、強(qiáng)化受力分析，運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析； 抓住運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的臨界條件;,2,考情分析,1.“滑塊-木板”類問(wèn)題，具有涉及考點(diǎn)多（運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等），情境豐富，設(shè)問(wèn)靈活，解法多樣，思維量高等特點(diǎn)，是一類選拔功能極強(qiáng)的試題，也是新課標(biāo)力學(xué)常考的試題。 2.此類試題由于研究對(duì)象多、受力分析困難，運(yùn)動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，往往會(huì)使考生“手忙腳亂”，“顧此失彼”導(dǎo)致丟分。是學(xué)生比較容易感到“頭疼”的一類試題。因此探究并掌握此類試題的分析技巧和解題方法是十分必要的。,3,自學(xué)指導(dǎo),閱讀學(xué)習(xí)以下相關(guān)內(nèi)容，用時(shí)

2、5-10分鐘領(lǐng)悟下面的解題思路,并完成清學(xué)稿引例部分：,1模型特點(diǎn)： 上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) 2建模指導(dǎo) 解此類題的基本思路： （1）分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度； （2）對(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程特別注意滑塊和木板的位移都是相對(duì)地面的位移. (3)審題畫(huà)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的草圖建立正確的物理情景幫助自己理解過(guò)程,審題答題要領(lǐng),4,板塊的臨界問(wèn)題 【引例】木板M靜止在光滑水平面上，木板上放著一個(gè)小滑塊m，與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，為了使得m能從M上滑落下來(lái)，求下列情況下力F的

3、大小范圍。,核心疑難探究,5,解析（1）m與M剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：要滑動(dòng)：m與M間的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力；未滑動(dòng)：此時(shí)m與M加速度仍相同。受力分析如圖，先隔離m，由牛頓第二定律可得：a=mg/m=g 再對(duì)整體，由牛頓第二定律可得：F0=(M+m)a 解得：F0=(M+m) g 所以，F(xiàn)的大小范圍為：F(M+m)g,（2）受力分析如圖，先隔離M，由牛頓第二定律可得：a=mg/M 再對(duì)整體，由牛頓第二定律可得：F0=(M+m)a 解得：F0=(M+m) mg/M 所以，F(xiàn)的大小范圍為：F(M+m)mg/M,6,【例1】質(zhì)量m=1kg的滑塊放在質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板左端，木板放在光滑的

4、水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，木板長(zhǎng)L=75cm，開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，試求：（1）用水平力F0拉小滑塊，使小滑塊與木板以相同的速度一起滑動(dòng)，力F0的最大值應(yīng)為多少？（2）用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng)，在t=0.5s內(nèi)使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？（3）按第（2）問(wèn)的力F的作用，在小滑塊剛剛從長(zhǎng)木板右端滑出時(shí)，系統(tǒng)因相互摩擦散發(fā)出多少熱量？（設(shè)m與M之間的最大靜摩擦力與它們之間的滑動(dòng)摩擦力大小相等）。（取g=10m/s2）.,核心疑難探究,7,（2）將滑塊從木板上拉出時(shí)，木板受滑動(dòng)摩擦力f=mg，此時(shí)木板的加速度a2為 a2=f/M=mg/M =0.

5、5m/s2. 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有（m與M均為勻加速直線運(yùn)動(dòng)）木板位移x2= a2t2滑塊位移 x1= a1t2位移關(guān)系x1x2=L將、式聯(lián)立，解出a1=6.5m/s2對(duì)滑塊，由牛頓第二定律得:Fmg=ma1所以F=mg+ma1=7.5N,解析：（1）對(duì)木板M，水平方向受靜摩擦力f向右，當(dāng)f=fm=mg時(shí)，M有最大加速度，此時(shí)對(duì)應(yīng)的F0即為使m與M一起以共同速度滑動(dòng)的最大值。對(duì)M，最大加速度aM，由牛頓第二定律得：aM= fm/M=mg/M =1m/s2 要使滑塊與木板共同運(yùn)動(dòng)，m的最大加速度am=aM， 對(duì)滑塊有F0mg=mam所以F0=mg+mam=1.5N即力F0不能超過(guò)1.5N,

6、（3）將滑塊從木板上拉出的過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為：,8,【例2】如圖所示，木板靜止于水平桌面 上，在其最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊. 已知 木塊的質(zhì)量m=1 kg，長(zhǎng)L=2.5 m，上表面光滑， 下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2.現(xiàn)用水平 恒力F=20 N向右拉木板，g取10 m/s2，求： (1)木板加速度的大小； (2)要使木塊能滑離木板，水平恒力F作用的最 短時(shí)間; (3)如果其他條件不變，假設(shè)木板上表面也粗 糙，其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 1=0.3，欲使木板能從木塊的下方抽出，對(duì) 木板施加的拉力應(yīng)滿足什么條件？ （4）若木板的長(zhǎng)度、木塊的質(zhì)量、木板的上表 面與木塊之間的動(dòng)摩

7、擦因數(shù)、木板與地面間的 動(dòng)摩擦因數(shù)都不變，只將水平恒力增加為 30 N，則木塊滑離木板需要多長(zhǎng)時(shí)間？,分析受力和運(yùn)動(dòng)過(guò)程挖掘隱含條件解題,m不受摩擦力作用，M運(yùn)動(dòng)時(shí)，m相對(duì)地面靜止,恒力F作用一段時(shí)間后撤去，然后木塊減速運(yùn)動(dòng)至木塊與木 板脫離時(shí)，木板速度恰好為零,木板與木塊間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，且要使a木板a木塊,位移關(guān)系：x木板 x木塊=L,圖,核心疑難探究,規(guī)范審題,9,圖,【例2】如圖所示，木板靜止于水平桌面 上，在其最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊. 已知 木塊的質(zhì)量m=1 kg，長(zhǎng)L=2.5 m，上表面光滑， 下表面與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2.現(xiàn)用水 平恒力F=20 N向右拉木板，g

8、取10 m/s2，求： (1)木板加速度的大??； (2)要使木塊能滑離木板，水平恒力F作用的最 短時(shí)間; (3)如果其他條件不變，假設(shè)木板上表面也粗 糙，其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 1=0.3，欲使木板能從木塊的下方抽出，對(duì)木 板 施加的拉力應(yīng)滿足什么條件？ （4）若木板的長(zhǎng)度、木塊的質(zhì)量、木板的上表 面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的 動(dòng)摩擦因數(shù)都不變，只將水平恒力增加為 30 N，則木塊滑離木板需要多長(zhǎng)時(shí)間？,核心疑難探究,10,【例2】如圖所示，木板靜止于水平桌面 上，在其最右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊. 已知 木塊的質(zhì)量m=1 kg，長(zhǎng)L=2.5 m，上表面光滑， 下表面與地面

9、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2.現(xiàn)用水 平恒力F=20 N向右拉木板，g取10 m/s2，求： (1)木板加速度的大??； (2)要使木塊能滑離木板，水平恒力F作用的最 短時(shí)間; (3)如果其他條件不變，假設(shè)木板上表面也粗 糙，其上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 1=0.3，欲使木板能從木塊的下方抽出，對(duì)木 板 施加的拉力應(yīng)滿足什么條件？ （4）若木板的長(zhǎng)度、木塊的質(zhì)量、木板的上表 面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的 動(dòng)摩擦因數(shù)都不變，只將水平恒力增加為 30 N，則木塊滑離木板需要多長(zhǎng)時(shí)間？,圖,核心疑難探究,11,圖12,核心疑難探究,例3,A,12,4兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的條件： (1)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力 (2)二者加速度不相等,分析滑塊木板模型問(wèn)題時(shí)應(yīng)掌握的技巧,1分析題中滑塊、木板的受力情況，求出各自的加速度,2畫(huà)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知道每一過(guò)程的末速度是下一過(guò)程的初速度,13,1.如圖甲所示，靜止在光滑水平面上的長(zhǎng)木板B(長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng)）的左端放著小物塊A.某時(shí)刻，