2018高中物理牛顿定律应用专题3轻松解决“板块”问题学案新人教版必修1.doc
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1、轻松解决“板块”问题一、考点突破知识点考纲要求题型分值牛顿第二定律的应用应用牛顿第二定律解决问题“板块”问题的一般模型与解决方法。选择题解答题615分二、重难点提示理解并掌握发生相对运动时的力学特征。“板块”问题就是通常遇到的叠放问题,由于其往往可看成由物块和木板构成的一对相互作用模型,故将其形象称为“板块”问题。其应用的知识面较为广泛,与运动学、受力分析、动力学、功与能等有着密切联系,而且往往牵涉着临界极值问题,能够较好地考查对知识的掌握程度和对问题的分析综合能力。常见基本问题处理方法分析物体所受的摩擦力(动力、阻力)根据物块与木板的相对运动方向来判断,摩擦力的突变时刻:与相同时板、块能一起
2、加速运动的最大加速度板、块间达到最大静摩擦力时相对位移的计算弄清对地位移和相对位移的概念是前提。可先由运动学公式求出某段时间内物体与传送带的对地位移,然后用“快”的减去“慢”的就是差距。也可应用图象法或相对运动法进行求解物块不从木板上掉下去的条件物块与木板保持相对静止时物块还在木板上,弄清达到临界状态的时间和位移关系例题1 如图所示,一速率为v010m/s的物块冲上一置于光滑水平面上且足够长的木板上。物块质量为m4kg,木板质量M6kg,物块与木板间的动摩擦因数,试问:物块将停在木板上何处?思路分析:物块冲上木板后相对木板向右运动,会在木板摩擦力作用下匀减速运动,木板会在摩擦力作用下匀加速运动
3、,两者共速后,一起匀速运动。求物块停在木板上何处,实际是在求物块与木板的相对位移大小。方法一(基本公式法)由牛顿第二定律可知:对物块;对木板解得 ,设两者共速时所用时间为t,则 解得 这段时间物块与车的位移大小分别为两车的位移之差故物块能停在距木板左端5m处。方法二(图象法)作出物块与木板的运动图象如图所示。由牛顿第二定律可求得物块与木板的加速度 两者t时刻速度相等,则 解得 分析可知,图中阴影面积为板、块的相对位移,由几何关系知故物块能停在距木板左端5m处。方法三(相对运动法)以地面为参考系,由牛顿第二定律可知对物块 对木板 解得 ,以木板为参考系,物块的初速度为,加速度大小为,则两者相对位
4、移为故物块能停在距木板左端5m处。答案:物块能停在距木板左端5m处。例题2 静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m0.5kg、长L1m。某时刻A以v04m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,物体A的质量M1kg,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数0.2,取重力加速度g10m/s2。试求:(1)若F5N,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;(2)如果要使A不至于从B上滑落,拉力F大小应满足的条件。思路分析:(1)物体A滑上平板车B以后,做匀减速运动,有平板车B做加速运动,有 解得 两者速度相同时,有 解得 这段时间内A、B运行的位移
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