《2019-2020学年高中物理第四章牛顿运动定律专题强化滑块-木板模型和传送带模型课件新人教版必修1201907311366(数理化网).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理第四章牛顿运动定律专题强化滑块-木板模型和传送带模型课件新人教版必修1201907311366(数理化网).pdf（27页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第四章 牛顿运动定律 学科素养与目标要求学科素养与目标要求 1.能正确运用牛顿运动定律处理滑块木板模型. 2.会对传送带上的物体进行受力分析，能正确解答传送带上的物体的运动问题. 科学思维： 重点探究 启迪思维 探究重点 达标检测 检测评价 达标过关 内容索引 NEIRONGSUOYIN 重点探究 启迪思维 探究重点 01 1.模型概述：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.常见的两种位移关系 滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板向同一方向运动，则滑块 的位移和木板的位移之差等于木板
2、的长度；若滑块和木板向相反方向运动，则滑块 的位移和木板的位移之和等于木板的长度. 滑块木板模型一 3.解题方法 (1)搞清各物体初始状态对地的运动和物体间的相对运动，确定物体间的摩擦力方向. (2)分别隔离两物体进行受力分析，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). (3)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，即每一个过程的末速度是下一个过程的初速度. 答案 见解析 例1 (2018湘潭市模拟)如图1所示，物块A、木板B的质量均为m10 kg，不计A的大 小，木板B长L3 m.开始时A、B均静止.现使A
3、以水平初速度v0从B的最左端开始运动. 已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为10.3和20.1，g取10 m/s2.若A刚 好没有从B上滑下来，则A的初速度v0为多大？ 图图1 解析 分别对物块A、木板B进行受力分析可知，A在B上向右做匀减速运动，设其加 速度大小为a1，则有 木板B向右做匀加速运动，设其加速度大小为a2，则有 由题意可知，A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B最右端时的速度和B的速度相同， 设为v，则有 针对训练1 如图2所示，厚度不计的薄板A长l5 m，质量M5 kg，放在水平地面 上.在A上距右端x3 m处放一物体B(大小不计)，其质量m2 kg，已知A、B间的动摩
4、擦因数 10.1，A与地面间的动摩擦因数20.2，原来系统静止.现在板的右端施 加一大小恒定的水平向右的力F26 N，将A从B下抽出.g10 m/s2，求： (1)A从B下抽出前A、B的加速度各是多大； 图图2 答案 2 m/s2 1 m/s2 解析 对于B由牛顿第二定律可得：1mgmaB 解得aB1 m/s2 对于A由牛顿第二定律可得：F1mg2(mM)gMaA 解得aA2 m/s2 (2)B运动多长时间离开A. 答案 2 s xxAxBlx 解得t2 s. 1.传送带的基本类型 一个物体以初速度 v0(v00)在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看成传送 带模型.传送带模型按放置方向分
5、为水平传送带和倾斜传送带两种，如图3所示. 传送带模型二 图图3 2.水平传送带 (1)当传送带水平转动时，应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化. (2)求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.静摩擦力达到最大值， 是物体恰好保持相对静止的临界状态；滑动摩擦力只存在于发生相对运动的物体之 间，因此两物体的速度相同时，滑动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力变为零或变为静 摩擦力). 3.倾斜传送带 (1)对于倾斜传送带，除了要注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化外，还要注意 物体与传送带之间的动摩擦因数与传送带倾角的关系.若tan ，且物体能与传送 带共速，则共速后物体做匀速运动；若
6、mgcos 30，故物体仍会继续加速下滑，而摩擦力方向变为沿传送带向 上，受力如图乙所示，由牛顿第二定律可得 x轴方向上：mgsin 30Ffma2 y轴方向上：FNmgcos 300 又FfFN 联立解得a2g(sin 30cos 30)2.0 m/s2 所以物体以初速度v2 m/s和加速度a22.0 m/s2做匀加速运动，位移为x2lx13.0 m 解得t21 s，t23 s(舍去) 故所用总时间为tt1t20.25 s1 s1.25 s. 达标检测 检测评价 达标过关 02 1.(滑块木板模型)如图7所示，质量为m1的足够长的木板静止在水平面上，其上放一 质量为m2的物块.物块与木板的接
7、触面是光滑的.从t0时刻起，给物块施加一水平恒 力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小，下列图象符合运动 情况的是 123 图图7 解析 木板一定保持静止，加速度为0，选项A、B错误； 物块的加速度a ，即物块做匀加速直线运动，物块运动的vt图象为倾斜的直线， 而木板保持静止，速度一直为0，选项C错误，D正确. 123 2.(传送带问题)如图8所示，足够长的水平传送带以v02 m/s的速率顺时针匀速运行. t0时，在最左端轻放一个小滑块，t2 s时，传送带突然停止运行.已知滑块与传送 带之间的动摩擦因数为0.2，取g10 m/s2.下列关于滑块相对地面运动的vt图象
8、 正确的是 图图8 123 解析 刚被放在传送带上时，滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动，ag2 m/s2， 滑块运动到与传送带速度相同需要的时间t1 1 s，然后随传送带一起匀速运动的时 间t2tt11 s，当传送带突然停止运行时，滑块在传送带滑动摩擦力作用下做匀减 速运动直到静止，aa2 m/s2，运动的时间t3 1 s，选项B正确. 3.(滑块木板模型)质量为m、长为L的长木板静止在光滑水平面上，质量也为m的小 滑块(可看做质点)放在长木板的最左端，如图9所示.已知小滑块与长木板间的动摩擦 因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，给小滑块一水平向右的拉力F，当F取不同 值时，求解下列问题：(重力加速度为g) (1)要使滑块与木板发生相对滑动，F至少为多大； 123 图图9答案 2mg 解析 当滑块和木板没有发生相对滑动时，对滑块、木板整体有：F2ma 当滑块与木板间摩擦力达最大静摩擦力时，对木板有：mgma 联立解得F2mg. (2)当F3mg时，经过多长时间，力F可使滑块滑至木板的最右端. 123 解析 设滑块、木板的加速度分别为a1、a2 由牛顿第二定律得：对滑块Fmgma1 对木板mgma2 解得a12g，a2g 设经t时间，滑块滑到木板的最右端，则