动力学中的滑块―滑板模型 课件.ppt

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1、动力学中的滑块—滑板模型牛顿运动定律的应用汕头市新溪一中陈少彬2015高考全国卷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。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（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。求（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；（2）木板的最小长度；

2、（3）木板右端离墙壁的最终距离。整体法隔离法运动学力学一、公式例题1：质量为m的滑块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面质量为M的滑板上，滑块与滑板间的动摩擦因数为μ，滑板足够长。（1）求m、M的加速度？（2）滑块相对滑板静止时经历的时间及速度？（3）滑块相对滑板静止时，滑块相对地面通过的位移？例题1：质量为m的滑块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面质量为M的滑板上，滑块与滑板间的动摩擦因数为μ，滑板足够长。（1）求m、M的加速度？（2）滑块相对滑板静止时经历的时间及速度？（3）滑块相对滑板静止时，滑块相对地面通过的位移？

3、二、解题方法mgFA(1)求m、M的加速度?对A受力分析由牛顿第二定律MgN1N2对B受力分析（2）小物块相对滑板静止时经历的时间t及速度v？由牛顿第二定律方向水平向左方向水平向右拓展：若地面动摩擦因数为则B的加速度？（3）到相对滑板静止时，滑块相对于地面通过的位移S？由得拓展：此时，滑板相对于地面通过的位移S0？滑块在滑板上滑行了多长距离？审题方法小结思考：地面光滑的，为什么不会一起运动，而是发生相对滑动呢？例题2:如图所示，在光滑的水平地面上有一个长为L，质量为M=4kg的滑板B，在木板的左端有一个质量为m=2kg的滑块A，

4、A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2，当对A施加水平向右的力F作用时(设A、B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等)，（1）若F=5N，则A、B加速度分别为多大？（2）若F=10N，则A、B加速度分别为多大？（3）在（2）的条件下，若力F作用时间t=3s，A刚好到达木板B的右端，则滑板长L应为多少？例题2:如图所示，在光滑的水平地面上有一个长为L，质量为M=4kg的滑板B，在木板的左端有一个质量为m=2kg的滑块A，A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2，当对A施加水平向右的力F作用时(设A、B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小

5、相等)，（1）若F=5N，则A、B加速度分别为多大？（2）若F=10N，则A、B加速度分别为多大？（3）在（2）的条件下，若力F作用时间t=3s，A刚好到达木板B的右端，则滑板长L应为多少？F三、应用提升B小于等于A（1）B的加速度从何而来？（2）B所受的摩擦力为什么向右？（3）AB加速度大小有没什么限制？（4）B的摩擦力最大只能是多少？（5）B的最大加速度只能是多少？（6）什么情况下AB发生相对运动？（7）什么情况下AB刚好不发生相对运动？讨论A对B的摩擦力B相对A向左运动aA>aBaA=aBF总结A与B相对滑动的条件：B达到

6、最大加速度时对应的力F即为F临，当F>F临，A与B相对滑动；当FF临，A与B相对静止。（1）若F=5N，则A、B加速度分别为多大？对B受力分析，B最大加速度FAMgN2f对A,B整体受力分析，B达最大加速度时，AB刚好不相对滑动拉力代入数据得若F=5N,则AB不发生相对滑动，A,B加速度相等FmgFAfMgFN1FN2f（2）若F=10N，则A、B加速度分别为多大？F对A受力分析，由牛顿第二定律得对B受力分析，由牛顿第二定律得（3）在（2）的条件下，若力F作用时间t=3s，A刚好到达木板B的右端，则木板长L应为多少？A物块3s内

7、的位移B物块3s内的位移木板长L得总结使滑块与滑板间发生相对滑动的临界力的计算方法（1）先用隔离法运用牛顿第二定律求出不受外力F作用的那个物体的最大加速度（2）然后再用整体法运用牛顿第二定律求出外力F的大小数值，这个值就是临界值。(3)滑块与滑板间不发生相对滑动时的外力应小于或等于这个数值，而滑块与滑板间发生相对滑动时的外力应大于这个数值。四、课堂小结整体法隔离法运动学力学一、公式二、解题方法：审—受—列—解三、应用提升如图所示，质量M＝1kg的滑板B静止在水平地面上，在木板的左端放置一个质量m＝1kg的滑块A(大小可忽略)，滑

8、块与滑块间的动摩擦因数μ1＝0.3，滑板长L＝1m，用F＝5N的水平恒力作用在滑块上，g取10(1)若水平地面光滑，计算说明滑块与滑板间是否会发生相对滑动；(2)若木板与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，滑块是否与滑板发生相对运动，如果会那么滑块运动到滑板右端