2016高考物理二轮复习 难点突破2 牛顿运动定律在滑块—滑板类问题中的应用 新人教版

《2016高考物理二轮复习 难点突破2 牛顿运动定律在滑块—滑板类问题中的应用 新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、难点突破2牛顿运动定律在滑块—滑板类问题中的应用1．滑块—滑板类问题的特点涉及两个物体，并且物体间存在相对滑动．2．滑块和滑板常见的两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长．3．滑块—滑板类问题的解题方法此类问题涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出各物体在各运动过程的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)，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．求解中更应注意联系两个过程的纽带，每一个过程的末速度是下一个过程的初速度．【典

2、例】　如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块．已知木块的质量m＝1kg，木板的质量M＝4kg，长L＝2.5m，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数μ＝0.2.现用水平恒力F＝20N拉木板，g取10m/s2.(1)求木板加速度的大小；(2)要使木块能滑离木板，求水平恒力F作用的最短时间；(3)如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.3，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因

3、数都不变，只将水平恒力增加为30N，则木块滑离木板需要多长时间？【解析】　(1)木板受到的摩擦力f＝μ(M＋m)g＝10N木板的加速度a＝＝2.5m/s2.(2)设拉力F作用t时间后撤去F撤去后，木板的加速度为a′＝－＝－2.5m/s2＝a木板先做匀加速运动，后做匀减速运动，且时间相等，故at2＝L解得：t＝1s，即F作用的最短时间为1s.(3)设木块的最大加速度为a木块，木板的最大加速度为a木板，则μ1mg＝ma木块解得：a木块＝μ1g＝3m/s2对木板：F1－μ1mg－μ(M＋m)g＝Ma木板木板能从木块的下方抽出的条件：a木板>a木块解得：F1

4、>25N.(4)木块的加速度a′木块＝μ1g＝3m/s2木板的加速度a′木板＝＝4.25m/s2木块滑离木板时，两者的位移关系为s木板－s木块＝L，即a′木板t2－a′木块t2＝L代入数据解得：t＝2s.【答案】　(1)2.5m/s2　(2)1s(3)大于25N　(4)2s如图所示，质量M＝8kg的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F＝8N．当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m＝2kg的小物块．小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长．g取10m/s2，则：(1)放上小物块后，小物块及小车的加速

5、度各为多大；(2)经多长时间两者达到相同的速度；(3)从小物块放上小车开始，经过t＝3s小物块通过的位移大小为多少？解析：(1)小物块的加速度am＝μg＝2m/s2小车的加速度aM＝＝0.5m/s2.(2)由amt＝v0＋aMt，得t＝2s，v同＝2×2m/s＝4m/s.(3)在开始2s内，小物块通过的位移x1＝amt2＝4m在接下来的1s内小物块与小车相对静止，一起做匀加速运动，加速度a＝＝0.8m/s2小物块的位移x2＝v同t′＋at′2＝4.4m通过的总位移x＝x1＋x2＝8.4m.答案：(1)2m/s2　0.5m/s2　(2)2s　(3)8.

6、4m(2015·新课标全国卷Ⅰ)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图(a)所示．t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的v－t图线如图(b)所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2.求：(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距

7、离．解析：(1)规定向右为正方向．木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M.由牛顿第二定律有－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a1①由题图(b)可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度v1＝4m/s，由运动学公式得v1＝v0＋a1t1②s0＝v0t1＋a1t③式中，t1＝1s，s0＝4.5m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度．联立①②③式和题给条件得μ1＝0.1④在木板与墙壁碰撞后，木板以－v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动．设小物块的加速度为a2，由牛顿第

8、二定律有－μ2mg＝ma2⑤由题图(b)可得a2＝⑥式中，t2＝2s，v2＝0，联立⑤⑥式和题给条件得μ2＝