高中物理中 的滑块问题(含解析)教学案例.doc

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1、高中物理中的滑块问题1．(2010淮阴中学卷)如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是(BD)F1F2A．若F1＝F2，M1＞M2，则v1＞v2B．若F1＝F2，M1＜M2，则v1＞v2C．若F1＞F2，M1＝M2，则v1＞v2D．若F1＜F2，M1＝M2，则v1＞v22．如图所示，长2m，质量为1kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也为1

2、kg（可视为质点），与木板之间的动摩擦因数为0.2。要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，则木块初速度的最大值为（D）A．1m/sB．2m/sC．3m/sD．4m/s3．如图所示，小木块质量m＝1kg，长木桉质量M＝10kg，木板与地面以及木块间的动摩擦因数均为μ＝0.5．当木板从静止开始受水平向右的恒力F＝90N作用时，木块以初速v0＝4m／s向左滑上木板的右端．则为使木块不滑离木板，木板的长度l至少要多长?4.如图所示，质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数=0.20.现用

3、水平横力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对滑动，经过t=1.0s撤去力F.小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下.求：MFm（1）撤去力F时小滑块和长木板的速度个是多大；（2）运动中小滑块距长木板右端的最大距离是多大？1（1）.对滑和木板分别利用牛顿第二定律和运动学公式（2）.最大位移就是在滑块和木板相对静止时1s后.没有拉力.只有相互间的摩擦力滑块加速度大小均为α=2m/s2(方向相反)v1+αt2=v2－αt2代入数据2+2t2=4-2t2解得t2=0.5s此时2个的速度都是v=3m/s木块和木板的位移分别为5．(2010龙岩二中卷)如图所示，一质量M=2

4、.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2.用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来.求：（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；（2）作用于木板的恒力F的大小；（3）木板的长度至少是多少？解：（1）小物块受力分析如图所示，设它受到的摩擦力大小为ff=0.2×1.0×10N=2N方向水平向右（2）设小物块的加速度为a1，木板在恒力F作用下做匀加速直线运动时

5、的加速度为a2，此过程中小物块的位移为s1，木板的位移为s2则有：对木板进行受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律：F-f’=Ma2，则F=f’+Ma2,代入数值得出F=10N。1（3）设撤去F时小物块和木板的速度分别为v1和v2，撤去F后，木板与小物块组成的系统动量守恒，当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度V共根据动量守恒定律得：mv1+Mv2=(m+M)V共对小物块：根据动能定理：对木板：根据动能定理：代入数据：所以木板的长度至少为L=l+l'=m≈1.7m）6．如图所示，一辆M=8kg,长L=2m的平板小车静止在水平地面上，小车的左端放置一物块(可视为质点)。已知小车

6、高度h=0．80m。物块的质量m=1．0kg，它与小车平板间的动摩擦因数μ=0．20。现用F=26N水平向左的恒力拉小车，经过一段时间后，物块与小车分离。不计小车与地面间的摩擦。取g=10m/s2，求：(1)物块与小车分离前，小车向左运动的最大距离；(2)当物块落地时，物块与小车右端的水平距离。答案：(1)6．0m(2)1．06m。解：(1)①②③④⑤⑥利用①～⑥并代入数据解得s2=6m(2)⑦1⑧⑨⑩7．如图所示，水平地面上一个质量M=4．0kg、长度L=2．0m的木板，在F=8．0N的水平拉力作用下，以v0=2．0m/s的速度向右做匀速直线运动。某时刻将质量m=1．0kg的

7、物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端。(1)若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间；(2)若物块与木板间有摩擦，且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等，求将物块放在木板上后，经过多长时间木板停止运动。(结果保留二位有效数字)答案：(1)1．2s(2)4．0s解（1）代入数据得：t≈1.2s(2)共速时解得接着一起做匀减速直线运动直到速度为零，停止运动，总时间f2/N10234564F/N2681012148．（2010长沙市一中卷）如图所示，质量M=1kg的木板静