板块模型分类导析Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:8426614
- 上传时间:2023-05-11
- 格式:DOCX
- 页数:32
- 大小:35.91KB
板块模型分类导析Word文档下载推荐.docx
《板块模型分类导析Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《板块模型分类导析Word文档下载推荐.docx(32页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
B.x=x+d
C.x<
d
情景
1.
v1
地面光滑。
m
μ
v2
M
只要木板足够长,最后一定以共同速度运动:
v
tt
t
情景2.mμ1v2
μ2
这类问题的难点在于:
1.能否共速;
2.共速之后如何运动。
1.共速的方式有多种:
vvv
vv
ttt
2.共速之后的情况有两种:
一是一共同的加速度一起减速,二是木板一较大的加速度减速,木块一较小的加速度减速。
不可能出现的情况是:
(1)木板以较小的加速度减速,木块以较大的加速度减速。
否则木块受到向前的摩擦力,将加速。
(2)木板和木块有一个加速。
否则加速的物体受到的摩擦力向前,加速度物体必须比减速的物体快,这说明没有达到共速。
M+m
t1t1
F
情景3.
mμ1
Mμ
m先以加速度a1
1mg
1mg
2(m
M)g
减速。
共速后的情况讨论:
加速,M先以加速度a2
(1)m的速度反超M,有以下三种可能:
μ1mg
μ2(M+m)g
mg
(M
m)g
mg;
(Mm)g
(2)m与M相对静止,一起减速到零。
f
μ2(M+m)g
(3)M的速度依然大于
m的速度。
这说明二者还保持原先的加速度,二者又造成
m的速度大于M的速度,与假设矛盾。
这是不可能的。
情景4.
Mμ2
受力分析图:
mF
m:
a1
:
a2
,M
。
能否共速,以及共速之后的情况,取决于两个加速度的大小比较。
注意:
以下加速度大小是指数学意义的大小,而不是指绝对值。
(1)a1>
a2,没有共速可能。
(2)0<
a1<
a2,即F
M)g,只要木板足够长,一定能共速。
共速之后一起做匀加速运动。
(3)a1<
0<
a2,即
(4)a1<
0<
2(m
F,只要木板足够长,一定能共速。
共速之后一起做匀减速运动。
(5)a1<
a2<
0,即F
M)g,只要木板足够长,可能共速,也可能在共速之前木板停下。
v2M
图(5)
图
(1)
图
(2)
图(3)
图(4)
情景5.
情景6.
μ1
情景7.M
总结:
分析板块模型需要从以下几个步骤下手;
(1)比较初速度大小,确定摩擦力方;
(2)比较加速度大小,确定能否共速;
(3)共速之后进行受力分析,确定能否一起运动。
练习:
1.质量为m=1kg的木块以水平速度
v=9m/s滑上一个静止在粗糙水平面上质量为
M=1kg的木板,带动木板
向右运动,最后与木板相对静止,已知木板与木块的动摩擦因数为
μ1=0.4,
木板与地面动摩擦因数为
v0
2=0.1,木板足够长。
达到共同速度时木块相对地
面的位移为s1=
;
木板相对地面的位移为s2=
当二者
都停止运动时摩擦生热
Q=
(9m、2.25m、40.5J)
2.质量为m=1kg的木块放在质量为
M=1kg的木板上,相对地面静止。
某时刻木块在恒力
F=8N的作用下开
始向右运动,并带动木板也运动,已知木块与木板间的动摩擦因数为
μ1=0.4,木板与地面的动摩擦因数为
μ2=0.1,板长为l=2m,当木块从木板上滑落时木块相对地面的位移为
Fm
_____________,木板相对地面的位移为_____________。
(4m、2m)
3.如图所示,长L=16m,质量M=1kg的木板静放在光滑的水平面上,质量
m=1kg的小物块放在木板的左端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1。
现对木块施加一水平向右的拉力F,
取g=10m/s2,求:
(1)使物块掉不下去的拉力
(2N)
(2J)
BF
A
(2)如果拉力F=10N恒定不变,小物块所能获得的最大动能
4.如图所示,长L=1.6m,质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上,质量
m=1kg的小物块放在木板的右端,
木板和物块间的动摩擦因数
μ=0.1.现对木板施加一水平向右的拉力
F,取g=10m/s2,求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力
F;
(2)如果拉力F=10N恒定不变,小物块的所能获得的最大速度.
解:
(1)求物块不掉下时的最大拉力,
其存在的临界条件必是物块与木板具有共
同的最大加速度a1
对物块,最大加速度a=
=μg=1m/s2
对整体,F=(M+m)a1=(3+1)×
1N=4N
(2)当F=10N时,木板的加速度
a2=F
m/s2=3m/s2
由1a2t2-1a1t2=L,得物块滑过木板所用时间
t=1.6s
物块离开木板的速度v1=a1t=
1.6m/s
5.如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平
恒力F,F=8N,当小车向右运动的速度达到
1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上
一个大小不计,质量为
m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2
,
g=10m/s2)。
小车足够长。
求从小物块放上小车开始,经过
t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?
(取
分析:
当小物块放上小车后,在水平方向上受向右的摩擦力,所以小物块做匀加速直线运动,小车在水平方
向上受推力和物块的摩擦力也做匀加速直线运动.
求出两者速度相等时所经历的时间,
判断物块和小车能否
保持相对静止,一起做匀加速直线运动.判断出物块和小车的运动情况,根据运动学公式求出物块的位移.
开始一段时间,物块相对小车滑动,两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为
Ff=μmg=4N.物块在Ff的
作用下加速,加速度为
am
Ff
=2m/s
2.
3
小车在推力
F和f的作用下加速,加速度为
aM
Ff
F=0.5m/s
υ,则有:
υ=amt1=υ0+aMt1
初速度为υ0=1.5m/s,设经过时间
t1,两者达到共同速度
代入数据可得:
t1=1s,υ=2m/s
在这t1时间内物块向前运动的位移为s1=
amt2=1m.以后两者相对静止,相互作用的摩擦力变为静摩擦力将
a,则F=(M+m)a得a=0.8m/s2.
两者作为一个整体,在
F的作用下运动的加速度为
在剩下的时间t2=t-t
1=0.5s时间内,物块运动的位移为
s2=υt2+
at22,得s2=1.1m.
可见小物块在总共
1.5s时间内通过的位移大小为
s=s1+s2=2.1m.
答:
经过t=1.5s小物块通过的位移大小为
2.1m.
点评:
解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情况,然后运用运动学
公式求解.
6.(2013高考25.18分)一长木板在水平地面上运动,在
t=0时刻将一相对于地面
静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示。
己知物块与
木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦
.物块与木板间的最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。
取重力加速度的大小
g=10m/s2
求:
(1)物块与木板间;
木板与地面间的动摩擦因数
:
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小
.
(1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木块减速,此
过程一会持续到物块和木板具有相同速度为止。
由图可知,在t1=0.5s时,物块和木板的速度相同。
设
t=0到t=
t1时间间隔内,物块和木板的加速度度大小
分别为a1和a2,则
a1
t1
○
v0vt
○2
式中v0
5m/s、v1
1m/s分别为模板在
t=0、t=t1时速度大小。
设物块和木板的质量为
m,物块和木板间的动摩擦因数分别为
μ1、μ2,由牛顿第二定律得
1mg=ma1
(μ1+2μ2)mg=ma2
4
联立○○○○式得
5
1=0.20
μ2=0.30
6
(2)在t1
时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块和木板之间的摩擦力改变方向。
设物块与木板
之间的摩擦力大小为
f,物块和木板的加速度大小分别为
a1和a2,则由牛顿第二定律得
ma1
7
2mg
ma2
8
假设f
1mg,则a1a2;
由式得f
1mg,与假设矛盾,故
○9
由⑦⑨式知,物块加速度的大小
a1等于a1;
物块的v-t
图像如图中点划线所示。
由运动学公式可推知,物块和木块相对于地面的运动距离分别为
s1
v12
10
2a1
s2
11
2a1'
物块相对于木板的位移大小为
ss1
12
联立○○○○○○○○式得
9
s=1.125m
13
7.如图所示,一块质量为
M长为L的均质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为
m的物块,
物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面的定滑轮,某人以恒定的速
率v向下拉绳,物块最多只能到达板的中央,而此时的右端尚未到桌边定滑
轮,试求
l
(1)物块与板的动摩擦因数及物体刚到达板的中点时板的位移
(2)若板与桌面之间有摩擦,为使物体能达到板的右端,板与桌面间的动摩擦因数范围
(3)若板与桌面之间的动摩擦因数取
(2)问中的最小值,在物体从板的左端运动到板的右端的过程中,
人拉绳的力所做的功(其它阻力不计)
(1)设物块在板上滑行的时间为t1,对板应用动量定理得:
μ1mgt1=Mv,t1=①
设在此过程中物块前进位移为s1,板前位移为s2,
则s1
=v·
s1-s2=
由①~④
得物块与板间的动摩擦因数为
Mv2
板的位移s2=
μ1=
mgl
(2)
设板与桌面
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 板块 模型 分类
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)