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高三复习 物理 斜面上的板块模型 压轴题

高三复习 物理  斜面上的板块模型 压轴题
高三复习 物理  斜面上的板块模型 压轴题

例题1:地面固定一个斜面倾角

θ,AC

边长为L ,小物块乙置于木板

甲的一端,与木板一起从斜面顶端C 处无初速度释放,其中甲乙质量均为m ,斜面光滑,甲乙之间的动摩擦因素为

θμtan =,木板长度为

3L/4,重力加速度为g ,每当木

板滑到斜面底端时,就会与A 处的弹性挡板发生碰撞,木板碰撞后等速率反弹,而且碰撞时间极短,对木块速度的影响可以忽略。求:①甲乙开始静止下滑的加速度;②木板第一次碰撞反弹上升的最大距离;③物块乙从开始运动到最后与木板甲分离所用的时间。

【解析】木板、木块、斜面分别用角标P 、Q 、M 代表

<1>开始下滑时,甲乙相对静止,视为整体,由牛二律:ma mg 2sin 2=θ,故θsin g a =

碰到底部挡板时,有)4

3

(2021L L a v -=-

故2sin 1θ

gL v =

,需时:θ

sin 211g L

a v t ==

<2>木板频道A 端反弹,沿斜面向上运动,物块仍然沿斜面向下,对木板P 有:

2sin cos 板ma mg mg =+θθμ

又μθ=tan ,故θsin 22

g a =板

反弹过程木板P 的初速度12

v v =板

设木板减速到零,走过的位移(相对斜面M )

为2板对斜面S ,则有:

222

220-板对斜面板板S a v = 解得:L S 8

1

2

=板对斜面 所需时间θ

sin 2212

22g L

a v t =

=板板板

对物块Q 有:

物ma mg mg =-θμθcos sin

又μθ=tan ,故0=物a ,即物块在木板上相

对地面匀速下滑

在2板t 时间内,物块对斜面下滑的位移为:

L 4

1

212=

=板物对斜面t v S ,则物块相对木板的位移为:L 8

3

2

22=+=板对斜面物对斜面物对板S S S <3> 木板减速到零后,方向沿斜面向下加速。 木板若加速到与木块共速,需走过

22214

板对斜面板板

S L a v S >== 故木板在回到斜面底端A 时,仍然没有达到与物体共速,故木板回到底端时的速度为:

12232v S a v ==板对斜面板板,所需时间为:

θ

sin 22122

33g L

t a v t =

==

板板板板

木板返回所走位移:L S S 8

123=

=板对斜面板对斜面 此时间内物块又向下相对斜面走了位移:

L t v S 4

1313=

=板物对斜面

故物体在斜面上相对前进了:

L S S S 8

1

-333==板对斜面物对斜面物对板

此时物体距离木板左端还剩下的距离为:

L S S L S 4

1

-43324=-=

物对板物对板物对板 <4>木板与底端碰撞后又反弹14v v =板 若木板反弹后在斜面上向上一直减速到零,而木块仍未从木板上落下,由前面计算可知,

木板相对斜面的位移为L S 8

1

2

=板对斜面,需时间θ

sin 22123g L

t t =

=板板,与此同时物体

对斜面向下位移为L S 4

13

=物对斜面 故物体对木板的位移为:

L S L S S 4

1

83432=>=+物对板物对斜面板对斜面

说明板还未减速到零之前,物体已经达到木板左端,设需要时间为4板t ,则木板向上相对斜面运动位移为:

2

4

24124244421-21-板板板板板板板板对斜面t a t v t a t v S ==物体继续相对斜面向下运动位移:

414板物对斜面t v S =

则物体对木板位移为:

L S S S 4

1

444=

=+物对板物对斜面板对斜面 即L t g t gL 4

1)sin 2(21-)2sin 22

44=??

板板(θθ 解得: θ

sin 2124g L t -=板

故总时间为

θ

sin 222-

34321g L

t t t t t )(板板板总=+++=

方法2:VT 图:<1><2>步骤同前,对第<3>问:

θ

sin 21g L

a v t ==

,又13221t t t ==

321t t t t ++=时,甲乙的相对位移为:三角形DKH 的面积,把三角形CKE 的面积补到三角

形EGH 的部分,则等于矩形DCGH 的面积,又等于矩形ABCD 的面积(L /2),即:

L

vt t t v S 21)

(22

1

DH DK 21111==+??=?=)(物对板

故4t 内的相对位移为:

444414)]sin 22(2[21

)]2(2[21

)]([21

)(2

1

412143t t g v v t t a v v HJ PN JN HM HJ JP HM L L L S ??-+=?-+=?-+=?+==-=

θ物对板解得: θ

sin 2124g L

t -=板

故总时间为

θ

sin 222-34321g L

t t t t t )(板板板总=+++=

在光滑水平面上放置两长度相同、质量分别

为m

1和m

2

的木板P、Q,在木板的左端各有一

大小、形状、质量完全相同的物块a和b,木板和物块均处于静止状态.现对物块a和

b分别施加水平恒力F

1和F

2

,使它们向右运

动.当物块与木板分离时,P、Q的速度分别

为v

1、v

2

,物块a、b相对地面的位移分别为

s 1、s

2

.已知两物块与木板间的动摩擦因数相

同,下列判断正确的是()

A.若F1=F2、m1>m2,则v1>v2、S1=S2 B.若F1=F2、m1<m2,则v1>v2、S1=S2 C.若F1>F2、m1=m2,则v1<v2、S1>S2 D.若F1<F2、m1=m2,则v1>v2、S1>S2

A.若F

1=F

2

、m

1

>m

2

,则v

1

>v

2

、S

1

=S

2

B.若F

1=F

2

、m

1

<m

2

,则v

1

>v

2

、S

1

=S

2

C.若F

1>F

2

、m

1

=m

2

,则v

1

<v

2

、S

1

>S

2

D.若F

1<F

2

、m

1

=m

2

,则v

1

>v

2

、S

1

>S

2

12题:A、首先看F1=F2时情况:由题很容易得到a、b 所受的摩擦力大小是相等的,因此a、

b 加速度相同,我们设a、b 加速度大小为a,对于P、Q,滑动摩擦力即为它们的合力,设P(m

1

)的加速度大小为a

1

,Q(m

2

)的加速度

大小为a

2

,根据牛顿第二定律得:因为

a

1

=μmg/ m1,a

2

=μmg/ m2,其中m为物块a 和b的质量.设板的长度为L,它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时:a

与P 的相对位移L=(1/2)at

1

2-(1/2)a

1

t

1

2又b

与Q 的相对位移L=(1/2)at

2

2-(1/2)a

2

t

2

2若m

1>m

2

,a

1

<a

2

所以得:t

1

<t

2

P的速度为v

1

=a

1

t

1

Q的速度为v

2

=a

2

t

2

物块a相对地面的位移分

别为s

1

=(1/2)at

1

2物块b相对地面的位移分别

为s

2

=(1/2)at

2

2则v

1

<v

2

,s

1

<s

2

,故A、B错

误.对于C、若F

1

>F

2

、m

1

=m

2

,根据受力分析和牛顿第二定律的:则a的加速度大于b的

加速度,即a

a

>a

b

由于m

1

=m

2

,所以P、Q加速度相同,设P、Q加速度为a.它们向右都做匀加速直线运动当物块与木板分离时:a与P

的相对位移L=(1/2)a

a

t

1

2-(1/2)at

1

2又b与Q

的相对位移L=(1/2)a

b

t

2

2-(1/2)at

2

2由于a

a

a

b

所以得:t

1

<t

2

则v

1

<v

2

,s

1

<s

2

,故C错

误.对于D、根据C选项分析得:若F

1

<F

2

m

1

=m

2

,a

a

<a

b

则v

1

>v

2

、S

1

>S

2

故D正确.故选D.

高中物理板块模型道专题练习和高考板块练习及答案

板块模型专题练习 (一)两个小物块 1.如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。A,B质量分别为和,A、B之间的动摩擦因数为。在物体A上施加水平方向的拉力F,开始时F=10N,此后逐渐增大,在增大到45N的过程中,以下判断正确的是() A.两物体间始终没有相对运动 B.两物体间从受力开始就有相对运动 C.当拉力F<12N时,两物体均保持静止状态 D.两物体开始没有相对运动,当F>18N时,开始相对滑动 2.如图所示,质量为M的木板长为L,木板的两个端点分别为A、B,中点为O,木板置于光滑的水平面上并以v0的水平初速度向右运动。若把质量为m的小木块(可视为质点)置于木板的B端,小木块的初速度为零,最终小木块随木板一起运动。小木块与木板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求: (1)小木块与木板相对静止时,木板运动的速度; (2)小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什么范围内,才能使木块最终相对于木板静止时位于OA之间。 3.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s时,在小车前端轻轻放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为,小车足够长,求从小物块放上小车开始,经过t=,小物块通过的位移大小为多少? 4.光滑水平面上静置质量为M的长木板,质量为m的可视为质点的滑块以初速度v0从木板一端开始沿木板运动.已知M>m,则从滑块开始运动起,滑块、木板运动的v-t图象可能是() (二)传送带 5.如图所示,传送带与地面间的倾角为θ=37°,A、B之间的长度为L=16m,传送带以速率v=10m/s逆时针运动,在传送带上A端无初速度地放一个质量为m=的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=,求物体从A端运动到B端需要多长时间?(g取10m/s2,sin37°=,cos37°=) 6.现在传送带传送货物已被广泛地应用,如图3-2-7所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s运行,一质量为m=4kg的物体被无初速度地放在A处,传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动,随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=,A、B间的距离L=2m,g取10m/s2。 (1)求物体刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小; (2)求物体做匀加速直线运动的时间; (3)如果提高传送带的运行速率,物体就能被较快地传送到B处,求物体从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。 7.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2 的小物块从与 传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在 传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2>v 1 .则?() A.t 2 时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.t 1 时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.t 2-t 3 时间内,小物块受到的摩擦力方向向右

(完整word版)备战2018年高考物理板块模型

高考物理复习之板块模型 一、动力学中的板块模型 1、力学中板块 2、动力学中板块 二、功能关系中的板块模型 三、动量守恒中的板块模型 四、电磁学中板块模型 1、电学中板块 2、磁场中板块

一、动力学中的板块模型 1、力学类型 例题一、(2004年调研题)如图10所示, 质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板A 上滑行,长木板放在水平地面上,一直处于静止状态.若长木板A 与地面间的动摩擦因数为1μ,木块P 与长板A 间的动摩擦因数为2μ,则长木板A 受到地面的摩擦力大小为 ( ) A Mg 1μ B .g M m )(1+μ C mg 2μ D mg Mg 21μμ+ 例题二、如图所示,物体放在粗糙的较长的木块上,木板可以绕M 端自由转动,若将其N 端缓慢地从水平位置抬起,木板与水平面的夹角为θ,物体所受木板的摩擦力为F 1,试定性地说明物体所受的摩擦力的大小F 1随θ的变化情况。(设物体所受的最大静摩擦力跟同样情况下的滑动摩擦力相等)并画在图乙中。 例题三、如图所示,质量为m 1的木块受到向右的拉力F 的作用沿质量为m 2的长木板向右滑行,长木板保持静止状态。已知木块与长木板问的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则 ( ) A .长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2(m 1+m 2)g B .长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m 1g C .若改变F 的大小,当F>μ2(m 1+m 2)g 时,长木板将开始运动 D .无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动 例题四、北京陈经纶中学2011届高三物理期末练习 2011.17.如图所示,木板B 放在粗糙水平面上,木块A 放在B 的上面,A 的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F 向左拉动B ,使其以速度v 做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T ,下面说法正确的是 A .绳上拉力T 与水平恒力F 大小相等 B .木块A 受到的是静摩擦力,大小等于T C .木板B 受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F D .若木板B 以2v 匀速运动,则拉力仍为F 例题五、如图所示,质量为M 、上表面光滑的平板水平安放在A 、B 两固定支座上。质量为m 的小滑块以某一速度从木板的左端滑至右端。能正确反映滑行过程中,B 支座所受压力N B 随小滑块运动时间 t 变化规律的是 N B N B N B N B m M A B N B N B N B N B m M A B T 图10 A P V θ N M 图甲 F 1 θ 图乙

高考物理板块模型典型例题+答案.资料

高考物理板块模型典型例题+答案.资料 1.如图19所示,长度L = m的长木板A静止在水平地面上,A的质量m1 = kg,A与水平地面之间的动摩擦因数μ1 = .在A的右端有一个小物块B.现猛击A左侧,使A 瞬间获得水平向右的速度υ0 = m/s.B的质量m2 = kg,A与B之间的动摩擦因数μ2 = .取重力加速度g = 10 m/s2.求B在A上相对A滑行的最远距离; 若只改变物理量υ0、μ2中的一个,使B刚好从A上滑下.请求出改变后该物理量的数值. v0 B A L 图19 2、如图13所示,如图所示,水平地面上一个质量M=、长度L=的木板,在F=的水平拉力作用下,以v0=/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量m=的物块轻放在木板最右端. 若物块与木板间无摩擦,求物块离开木板所需的时间; 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.

3.(20XX春会考)如图15所示,光滑水平面上有一块木板,质量M = kg,长度L = m.在木板的最左端有一个小滑块,质量m = kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数μ= .开始时它们都处于静止状态.某时刻起对小滑块施加一个F = N水平向右的恒力,此后小滑块将相对木板滑动. 求小滑块离开木板时的速度; 假设只改变M、m、μ、F中一个物理量的大小,使得小滑块速度总是木板速度的2倍,请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值. m F M 图15 4.如图15所示,水平桌面到地面的高度h = m. 质量m = kg的小物块放在桌面A端. 现对小物块施加一个F= N 的水平向右的恒力,小物块从静止开始运动. 当它经过桌面上的B点时撤去力F,一段时间后小物块从桌面上的C端飞出,最后落在水平地面上. 已知AB = BC = m,小物块在A、B间运动时与桌面间的动摩擦因数μ1 = ,在B、C间运动时与桌面间的动摩擦因数μ2 = 求小物块落地点与桌面C端的水平距离; 某同学作出了如下判断:若仅改变AB段的长度而保持BC段的长度不变,或仅改变BC段的长度而保持AB段的长度

高考物理板块模型典型例题+答案

1.(8分)如图19所示,长度L = 1.0 m 的长木板A 静止在水平地面上,A 的质量m 1 = 1.0 kg ,A 与水平地面之间的动摩擦因数μ1 = 0.04.在A 的右端有一个小物块B (可视为质点).现猛击A 左侧,使A 瞬间获得水平向右的速度υ0 = 2.0 m/s .B 的质量m 2 = 1.0 kg ,A 与B 之间的动摩擦因数μ2 = 0.16.取重力加速度g = 10 m/s 2. (1)求B 在A 上相对A 滑行的最远距离; (2)若只改变物理量υ0、μ2中的一个,使B 刚好从A 上滑下.请求出改变后该物理量的数值(只要求出一个即可). 2、(8分)如图13所示,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v 0=2.0m/s 的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量m=1.0kg 的物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端.(g=10m/s 2) (1)若物块与木板间无摩擦,求物块离开木板所需的时间;(保留二位有效数字) (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。 3.(2009春会考)(8分)如图15所示,光滑水平面上有一块木板,质量M = 1.0 kg ,长度L = 1.0 m .在木板的最左端有一个小滑块(可视为质点),质量m = 1.0 kg .小滑块与木板之间的动摩擦因数μ = 0.30.开始时它们都处于静止状态.某时刻起对小滑块施加一个F = 8.0 N 水平向右的恒力,此后小滑块将相对木板滑动. (1)求小滑块离开木板时的速度; (2)假设只改变M 、m 、μ、F 中一个物理量的大小,使得小滑块速度总是木板速度的2倍,请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值(只要提出一种方案即可). B A v 0 L 图19 m M F 图15

高考板块模型及传送带问题 压轴题【含详解】

如图所示,长L=1.5 m,高h=0.45 m,质量M=10 kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线 运动.当木箱的速度v0=3.6 m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50 N,并同时将一个质量m=l kg的小球轻放在距木箱右端的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地 面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10 m/s2.求: ⑴小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间; ⑵小球放到P点后,木箱向右运动的最大位移; ⑶小球离开木箱时木箱的速度. 【解答】:⑴设小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为t,由于 ,① 则s.② ⑵小球放到木箱后相对地面静止,木箱的加速度为m/s2.③) 木箱向右运动的最大位移为m ④ ⑶x1<1 m,故小球不会从木箱的左端掉下. 木箱向左运动的加速度为m/s2⑤ 设木箱向左运动的距离为x2时,小球脱离木箱m ⑥ 设木箱向左运动的时间为t2,由,得 s ⑦ 小球刚离开木箱瞬间,木箱的速度方向向 左, 大小为m/s ⑧ 如图所示,一质量为m B = 2 kg的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角θ= 37°.一质量也为m A = 2 kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端x0 = 8 m处静止释放,物块A刚好没有从木板B的左端滑出.已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为μ1 = 0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2 = 0.2,sinθ = 0.6,cosθ = 0.8,g 取10 m/s2,物块A可看做质点.求: ⑴ 物块A刚滑上木板B时的速度为多大? ⑵ 物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时 间? (3)木板B有多长?

高三复习 物理 斜面上的板块模型 压轴题

例题1:地面固定一个斜面倾角 为 θ,AC 边长为L ,小物块乙置于木板 甲的一端,与木板一起从斜面顶端C 处无初速度释放,其中甲乙质量均为m ,斜面光滑,甲乙之间的动摩擦因素为 θμtan =,木板长度为 3L/4,重力加速度为g ,每当木 板滑到斜面底端时,就会与A 处的弹性挡板发生碰撞,木板碰撞后等速率反弹,而且碰撞时间极短,对木块速度的影响可以忽略。求:①甲乙开始静止下滑的加速度;②木板第一次碰撞反弹上升的最大距离;③物块乙从开始运动到最后与木板甲分离所用的时间。 【解析】木板、木块、斜面分别用角标P 、Q 、M 代表 <1>开始下滑时,甲乙相对静止,视为整体,由牛二律:ma mg 2sin 2=θ,故θsin g a = 碰到底部挡板时,有)4 3 (2021L L a v -=- 故2sin 1θ gL v = ,需时:θ sin 211g L a v t == <2>木板频道A 端反弹,沿斜面向上运动,物块仍然沿斜面向下,对木板P 有: 2sin cos 板ma mg mg =+θθμ 又μθ=tan ,故θsin 22 g a =板 反弹过程木板P 的初速度12 v v =板 设木板减速到零,走过的位移(相对斜面M ) 为2板对斜面S ,则有: 222 220-板对斜面板板S a v = 解得:L S 8 1 2 =板对斜面 所需时间θ sin 2212 22g L a v t = =板板板 对物块Q 有: 物ma mg mg =-θμθcos sin 又μθ=tan ,故0=物a ,即物块在木板上相 对地面匀速下滑 在2板t 时间内,物块对斜面下滑的位移为: L 4 1 212= =板物对斜面t v S ,则物块相对木板的位移为:L 8 3 2 22=+=板对斜面物对斜面物对板S S S <3> 木板减速到零后,方向沿斜面向下加速。 木板若加速到与木块共速,需走过 22214 板对斜面板板 S L a v S >== 故木板在回到斜面底端A 时,仍然没有达到与物体共速,故木板回到底端时的速度为: 12232v S a v ==板对斜面板板,所需时间为: θ sin 22122 33g L t a v t = == 板板板板 木板返回所走位移:L S S 8 123= =板对斜面板对斜面 此时间内物块又向下相对斜面走了位移: L t v S 4 1313= =板物对斜面

高中物理专题六机械能守恒定律选讲5板块模型

. 板块模型 木板和物块组成的相互作用的系统称为板块模型,该模型涉及到静摩擦力、滑动摩擦力的转化、方向判断等静力学知识,还涉及到牛顿运动定律、运动学规律、动能定理和能量的转化和守恒、动量守恒定律等方面的知识。板块模型是多个物体的多个过程问题,是一个最经典、最基本的模型之一。 一、基础篇 例1.两个叠在一起的滑块,置于固定的、倾角为θ的斜面上,如图所示,滑块A 、B 的质量分别为M 、m ,A 与斜面之间的动摩擦因数为 μ 1,B 与A 之间的动摩擦因数为μ2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,滑块B 受到的摩擦力 A .等于零 B .方向沿斜面向上 C .大小等于μ1mgcos θ D .大小等于μ2mgcos θ BC 例2(2011天津第2题)如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力 A .方向向左,大小不变 B .方向向左,逐渐减小 C .方向向右,大小不变 D .方向向右,逐渐减小 【解析】:考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法,简单题。对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。取A 、B 系统整体分析 B 两物块叠放在一起共同向右做匀减速运动,整体根据牛顿第二定律a==μg 。 B 与A 具有共同的运动状态,取B 为研究对象,根据牛顿第二定律有 f AB =m B a=μm B g 大小不变, 物体B 做速度方向向右的匀减 速运动,故而加速度方向向左,摩擦力向左;故选A 。 μ(m A +m B )g m A +m B 例3.(新课标理综第21题).如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt (k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( ) A . 例4.如图所示,长12m ,质量100kg 的小车静止在光滑水平地面上.一质量为50kg 的人从小车左端,以4m/s 2加速度向右匀加速跑至小车的右端(人的初速度为零).求: (1)小车的加速度大小; (2)人从开始起跑至到达小车右端所经历的时间; (3)人从开始起跑至到达小车右端对小车所做的功.

(完整word版)高考物理板块模型典型例题+与答案

1.(8分)如图19所示,长度L = 1.0 m的长木板A静止在水平地面上,A的质量m1 = 1.0 kg,A与水平地面之间的动摩擦因数μ1 = 0.04.在A 的右端有一个小物块B(可视为质点).现猛击A左侧,使A瞬间获得水平向右的速度υ0 = 2.0 m/s.B的质量m2 = 1.0 kg,A与B之间的动摩擦因数μ2 = 0.16.取重力加速度g = 10 m/s2. (1)求B在A上相对A滑行的最远距离; (2)若只改变物理量υ0、μ2中的一个,使B刚好从A上滑下.请求出改变后该物理量的数值(只要求出一个即可). 2、(8分)如图13所示,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的物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端.(g=10m/s2) (1)若物块与木板间无摩擦,求物块离开木板所需的时间;(保留二位有效数字) (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. B A v0 L 图19

3.(2009春会考)(8分)如图15所示,光滑水平面上有一块木板,质量M = 1.0 kg,长度L = 1.0 m.在木板的最左端有一个小滑块(可视为 质点),质量m = 1.0 kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数μ= 0.30.开始时它们都处于静止状态.某时刻起对小滑块施加一个F = 8.0 N水平向右的恒力,此后小滑块将相对木板滑动. (1)求小滑块离开木板时的速度; (2)假设只改变M、m、μ、F中一个物理量的大小,使得小滑块速度总是木板速度的2倍,请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值(只要提出一种方案即可). 4.(2009夏)(8分)如图15所示,水平桌面到地面的高度h= 0.8 m. 质量m = 0.2 kg的小物块(可以看作质点)放在桌面A端. 现对小物块施加一个F=0.8 N的水平向右的恒力,小物块从静止开始运动. 当它经过桌面上的B点时撤去力F,一段时间后小物块从桌面上的C端飞出,最后落在水平地面上. 已知AB = BC = 0.5 m,小物块在A、B间运动时与桌面间的动摩擦因数μ1 = 0.2,在B、C间运动时与桌面间的动摩擦因数μ2 = 0.1. (1)求小物块落地点与桌面C端的水平距离; (2)某同学作出了如下判断:若仅改变AB段的长度而保持BC段的长度不变,或仅改变BC段的长度而保持AB段的长度不变,都可以使小物块落地点与桌面C端的水平距离变为原来的2倍. 请你通过计算说明这位同学的判断是否正确. m M F 图15 F h A B C 图15

关于高级高中物理模型总结归纳

1、追及、相遇模型 火车甲正以速度v 1向前行驶,司机突然发现前方距甲d 处有火车乙正以较小速度v 2同向匀速行驶,于是他立即刹车,使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞,加速度a 应满足什么条件? 故不相撞的条件为d v v a 2)(2 21-≥ 2、传送带问题 1.(14分)如图所示,水平传送带水平段长L =6米,两皮带轮直径均为D=0.2米,距地面高度H=5米,与传送带等高的光滑平台上有一个小物体以v 0=5m/s 的初速度滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数为,g=10m/s 2,求: (1)若传送带静止,物块滑到B 端作平抛 运动 的水平距离S 0。 (2)当皮带轮匀速转动,角速度为ω,物 体平抛运动水平位移s ;以不同的角速度ω值重复 上述过程,得到一组对应的ω,s 值,设皮带轮顺时针转动时ω>0,逆时针转动时ω<0,并画出s —ω关系图象。 解:(1))(12110m g h v t v s === (2)综上s —ω关系为:?? ? ??≥≤≤≤s rad s rad s rad s /707/70101.0/101ωωω ω 2.(10分)如图所示,在工厂的流水线上安装有水平传送带,用水平传送带传送工件,可以大大提高工作效率,水平传送带以的 工 恒定的速率s m v /2=运送质量为kg m 5.0=

件,工件都是以s m v /10=的初速度从A 位置滑上传送带,工件与传送带之间的动摩擦因数2.0=μ,每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即滑上传送带,取2/10s m g =,求: (1)工件滑上传送带后多长时间停止相对滑动 (2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离 (3)在传送带上摩擦力对每个工件做的功 (4)每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能 解:(1)工作停止相对滑动前的加速度2/2s m g a ==μ ① 由at v v t +=0可知:s s a v v t t 5.02 1 20=-=-= ② (2)正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离m m vt s 15.02=?==? ③ (3)J J mv mv W 75.0)12(5.02 12121 222 02=-??=-= ④ (4)工件停止相对滑动前相对于传送带滑行的距离 )21(20at t v vt s +-=m )5.022 1 5.01(5.022??+?-?=m m 25.0)75.01(=-=⑤ J mgs fs E 25.0===μ内 ⑥ 3、汽车启动问题 匀加速启动 恒定功率启动 4、行星运动问题 [例题1] 如图6-1所示,在与一质量为M ,半径为R ,密度均匀的球体距离为R 处有一质量为m 的质点,此时M 对m 的万有引力为F 1.当从球M 中挖去一个半径为R/2的小球体时,剩下部分对m 的万有引力为F 2,则F 1与F 2的比是多少?

高考物理模型之圆周运动模型

第二章 圆周运动 解题模型: 一、水平方向的圆盘模型 1. 如图1.01所示,水平转盘上放有质量为m 的物块,当物块到转轴的距离为r 时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)。物体和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍,求: (1)当转盘的角速度ωμ12=g r 时,细绳的拉力F T 1。 (2)当转盘的角速度ωμ232=g r 时,细绳的拉力F T 2。 图2.01 解析:设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为ω0,则μωmg m r =02,解得ωμ0=g r 。 (1)因为ωμω102=g r ,所以物体所需向心力大于物与盘间的最大静摩擦力,则细绳将对物体施加拉力F T 2,由牛顿的第二定律得:F mg m r T 222+=μω,解得 F mg T 22=μ。 2. 如图2.02所示,在匀速转动的圆盘上,沿直径方向上放置以细线相连的A 、B 两个小物块。A 的质量为m kg A =2,离轴心r cm 120=,B 的质量为m kg B =1,离轴心

r cm 210=,A 、B 与盘面间相互作用的摩擦力最大值为其重力的0.5倍,试求: (1)当圆盘转动的角速度ω0为多少时,细线上开始出现张力? (2)欲使A 、B 与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大 角速度为多大?(g m s =102/) 图2.02 解析:(1)ω较小时,A 、B 均由静摩擦力充当向心力,ω增大,F m r =ω2可知,它们受到的静摩擦力也增大,而r r 12>,所以A 受到的静摩擦力先达到最大值。ω再增大,AB 间绳子开始受到拉力。 由F m r fm =1022ω,得:ω011111 055===F m r m g m r rad s fm ./ (2)ω达到ω0后,ω再增加,B 增大的向心力靠增加拉力及摩擦力共同来提供,A 增大的向心力靠增加拉力来提供,由于A 增大的向心力超过B 增加的向心力,ω再增加,B 所受摩擦力逐渐减小,直到为零,如ω再增加,B 所受的摩擦力就反向,直到达最大静摩擦力。如ω再增加,就不能维持匀速圆周运动了,A 、B 就在圆盘上滑动起来。设此时角速度为ω1,绳中张力为F T ,对A 、B 受力分析: 对A 有F F m r fm T 11121+=ω 对B 有F F m r T fm -=2212 2ω 联立解得:ω112 112252707=+-==F F m r m r rad s rad s fm fm /./ 3. 如图2.03所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置,两轮半径 R R A B =2,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A 轮边缘上。若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮也静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( ) A. R B 4 B. R B 3 C. R B 2 D. R B 答案: C

高中物理板块模型习题及答案

板块模型 (一)俩小物块 1.如图所示,物体A叠放在物体B上,B 置于光滑水平面上。A,B质量分别为6.0 kg 和2.0 kg,A、B之间的动摩擦因数为0.2。在物体A上施加水平方向的拉力F,开始时F=10 N,此后逐渐增大,在增大到45N的过程中,以下判断正确的是()A.两物体间始终没有相对运动 B.两物体间从受力开始就有相对运动C.当拉力F<12 N时,两物体均保持静止状态 D.两物体开始没有相对运动,当F>18 N 时,开始相对滑动 2.如图所示,质量为M的木板长为L,木板的两个端点分别为A、B,中点为O,木板置于光滑的水平面上并以v0的水平初速度向右运动。若把质量为m的小木块(可视为质点)置于木板的B端,小木块的初速度为零,最终小木块随木板一起运动。小木块与木板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求: (1)小木块与木板相对静止时,木板运动的速度; (2)小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什么范围内,才能使木块最终相对于木板静止时位于OA之间。 3.质量M=8 kg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=8 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长,求从小物块放上小车开始,经过t=1.5 s,小物块通过的位移大小为多少? 4.光滑水平面上静置质量为M的长木板,质量为m的可视为质点的滑块以初速度v0从木板一端开始沿木板运动.已知M>m,则从滑块开始运动起,滑块、木板运动的v-t 图象可能是( ) 13.如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A.某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F 随时间t的变化规律如图乙所示,即F=kt,其中k为已知常数.若物体之间的滑动摩擦 力的大小等于最大静摩擦力,且A、B 的质量相等,则下列图中可以定性地描述长木板B运动的v-t图象的是() (二)传送带 5.如图所示,传送带与地面间的倾角为θ=37°,A、B之间的长度为L=16 m,传送带以速率v=10 m/s逆时针运动,在传送带上A 端无初速度地放一个质量为m=0.5 kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,求物体从A端运动到B端需要多长时间?(g 取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) 6.现在传送带传送货物已被广泛地应用,如图3-2-7所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1 m/s运行,一质量为m=4 kg的物体被无初速度地放在A处,传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动,随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s2。(1)求物体刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小; (2)求物体做匀加速直线运动的时间; (3)如果提高传送带的运行速率,物体就能被较快地传送到B处,求物体从A处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。 7.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1.则() A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.t1时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.t2-t3时间内,小物块受到的摩擦力方向

高考常用24个物理模型

F m 高考常用24个物理模型 物理复习和做题时需要注意思考、善于归纳整理,对于例题做到触类旁通,举一反三, 把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,下面是物理解题中常见的24个解题 模型,从力学、运动、电磁学、振动和波、光学到原子物理,基本涵盖高中物理知识的各个 方面。主要模型归纳整理如下: 模型一:超重和失重 系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量a y) 向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a); 向下失重(加速向下或减速上升) F=m(g-a) 难点:一个物体的运动导致系统重心的运动 绳剪断后台称示数铁木球的运动 系统重心向下加速用同体积的水去补充 斜面对地面的压力? 地面对斜面摩擦力? 导致系统重心如何运动? 模型二:斜面 搞清物体对斜面压力为零的临界条件 斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定 μ=tgθ物体沿斜面匀速下滑或静止μ> tgθ物体静止于斜面 μ< tgθ物体沿斜面加速下滑a=g(sinθ一μcosθ) a θ

模型三:连接体 是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。 整体法:指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程。 隔离法:指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。 连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) 与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。 平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止 记住:N= 211212 m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力), 一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用?F 2 12m m m N += 讨论:①F 1≠0;F 2=0 122F=(m +m )a N=m a N=212 m F m m + ② F 1≠0;F 2≠0 N= 211212 m F m m m F ++ (2 0F =是上面的情 况) F=2 11221m m g)(m m g)(m m ++ F=122112 m (m )m (m gsin )m m g θ++ F=A B B 12 m (m )m F m m g ++ F 1>F 2 m 1>m 2 N 1

高中物理板块模型经典题目和标准答案

2.如图,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt (k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2,下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是() 3.如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力 A .方向向左,大小不变 B .方向向左,逐渐减小 C .方向向右,大小不变 D .方向向右,逐渐减小 例1.一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB 边重合,如图.已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度) 10.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为() A .物块先向左运动,再向右运动 B .物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C .木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D .木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零 木板 物块 拉力

14.质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为m=3.0 kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图3-12所示,为使小滑块不掉下木板,试求:(g取10 m/s2) (1)水平恒力F作用的最长时间; (2)水平恒力F做功的最大值. 10.如图9所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 ( ) 图9 A.物块先向左运动,再向右运动 B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零 17.如图18所示,小车质量M为2.0 kg,与水平地面阻力忽略不计,物体质量m为0.5 kg,物体与小车间的动摩擦因数为0.3,则: 图18 (1)小车在外力作用下以1.2 m/s2的加速度向右运动时,物体受摩擦力多大? (2)欲使小车产生a=3.5 m/s2的加速度,需给小车提供多大的水平推力? (3)若要使物体m脱离小车,则至少用多大的水平力推小车? (4)若小车长L=1 m,静止小车在8.5 N水平推力作用下,物体由车的右端向左滑动,则滑离小车需多长时间?(物体m看作质点) 16.如图所示,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.质量m=1.0kg的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止状态,现给木板以向右的初速度,取g=10m/s2,求:

板块模型高考及综合试题

1.(2012福建六校联考),质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长.求: (1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大? (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=1.5 s小物块通过的位 移大小为多少?(取g=l0 m/s2). 2. 一长木板质量为M=4kg,木板与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量为m=2kg的小滑块放在木板的右端,小滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。开始时木板与滑块都处于静止状态,木板的右端与右侧竖直墙壁的距离L=2.7m。现给木板以水平向右的初速度v0=6m/s使木板向右运动,设木板与墙壁碰撞时间极短,且碰后以原速率弹回,取g=10m/s2,求:(1)木板与墙壁碰撞时,木板和滑块的瞬时速度各是多大? (2)木板与墙壁碰撞后,经过多长时间小滑块停在木板上?

3、水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。如图为一 水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB 始终保持v=1m/s 的恒定速率运行,一质量为 m=4Kg 的行李无初速地放在A 处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运 动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数 μ=0.1,AB 间的距离l =2.0m ,g 取10m/s 2。 (1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小。 (2)求行李做匀加速直线运动的时间。 (3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B 处。求行李从A 处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。 4.(15新课标2卷)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为 θ=37°(sin37°=5 3)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数 μ1减小为8 3,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距 离l =27m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s 2。求: (1)在0~2s 时间内A 和B 加速度的大小 (2)A 在B 上总的运动时间

备战年高考物理板块模型

备战年高考物理板块模 型 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

高考物理复习之板块模型 一、动力学中的板块模型 1、力学中板块 2、动力学中板块 二、功能关系中的板块模型 三、动量守恒中的板块模型 四、电磁学中板块模型 1、 电学中板块 2、磁场中板块 一、动力学中的板块模型 1、力学类型 例题一、(2004年调研题)如图10所示,质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板A 上滑行,长木板放在水平地面上,一直处于静止状态.若长木板A 与地面 间的动摩擦因数为1μ,木块P 与长板A 间的动摩擦因数为2μ,则长木板 A 受到地面的摩擦力大小为() A Mg 1μ B .g M m )(1+μ C mg 2μ D mg Mg 21μμ+ 例题二、如图所示,物体放在粗糙的较长的木块上,木板可以绕M 端自由转动,若将其N 端缓慢地从水平位置抬起,木板与水平面的夹角为θ,物体所受木板的摩擦力为F 1,试定性地说明物体所受的摩擦力的大小F 1随θ的变化情况。(设物体所受的最大静摩擦力 跟同样情况下的滑动摩擦力相等)并画在图乙中。 图10 F θ 图乙

例题三、如图所示,质量为m 1的木块受到向右的拉力F 的作用沿质量为m 2的长木板向右滑行,长木板保持静止状态。已知木块与长木板问的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则 () A .长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2(m 1+m 2)g B .长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m 1g C .若改变F 的大小,当F>μ2(m 1+m 2)g 时,长木板将开始运动 D .无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动 例题四、北京陈经纶中学2011届高三物理期末练习.如图所示,木板B 放在粗糙水平面上,木块A 放在B 的上面,A 的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F 向左拉动B ,使其以速度v 做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T ,下面说法正确的是 A .绳上拉力T 与水平恒力F 大小相等 B .木块A 受到的是静摩擦力,大小等于T C .木板B 受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F D .若木板B 以2v 匀速运动,则拉力仍为F 例题五、如图所示,质量为M 、上表面光滑的平板水平安放在A 、B 两固定支座上。质量为m 的小滑块以某一速 度从木板的左端滑至右端。能正确反映滑行过程中,B 支 座所受压力N B 随小滑块运动 时间t 变化规律的是 例题六、如图1—5—5所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间的动摩擦因数为μ,由于光滑导槽A 、B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度v 1向右运动,同时 N B N B N B N B m M A B 0 t 0 t 0 t 0 t (A ) (B ) (C ) (D ) T

高考物理连接体模型问题归纳

绳牵连物”连接体模型问题归纳 广西合浦廉州中学秦付平 两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起,物理学中称为连接体,连结体问题是物体运动过程较复杂问题,连接体问题涉及多个物体,具有较强的综合性,是力学中能考查的重要内容。从连接体的运动特征来看,通过某种相互作用来实现连接的物体,如物体的叠合,连接体常会处于某种相同的运动状态,如处于平衡态或以相同的加速度运动。从能量的转换角度来说,有动能和势能的相互转化等等,下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。 一、判断物体运动情况 例1如图1所示,在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况是() A.绳的拉力大于A的重力 B.绳的拉力等于A的重力 C.绳的拉力小于A的重力 D.拉力先大于A的重力,后小于重力

解析:把小车的速度为合速度进行分解,即根据运动效果向沿绳的方向和与绳垂直的方向进行正交分解,分别是v2、v1。如图1所示,题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同,不必分解。A的速度等 于v2,,小车向右运动时,逐渐变小,可知逐渐变大,故A向上做加速运动,处于超重状态,绳子对A的拉力大于重力,故选项A正确。 点评:此类问题通常是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致,导致主动运动物体和被动运动物体的加速、减速的不一致性。解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。 二、求解连接体速度 例2质量为M和m的两个小球由一细线连接(),将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘,从静止释放,如图2所示。求当M滑至容器底部时两球的速度。两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。 解析:设M滑至容器底部时速度为,m的速度为。根据运动效果,将沿绳的方向和垂直于 绳的方向分解,则有:,对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程,由机械能

高中物理滑块-板块模型(解析版)

滑块—木板模型 一、模型概述 滑块-木板模型(如图a),涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热,多次互相作用,属于多物体多过程问题,知识综合性较强,对能力要求较高,另外,常见的子弹射击木板(如图b)、圆环在直杆中滑动(如图c)都属于滑块类问题,处理方法与滑块-木板模型类似。 二、滑块—木板类问题的解题思路与技巧: 1.通过受力分析判断滑块和木板各自的运动状态(具体做什么运动); 2.判断滑块与木板间是否存在相对运动。滑块与木板存在相对运动的临界条件是什么? ⑴运动学条件:若两物体速度或加速度不等,则会相对滑动。 ⑵动力学条件:假设两物体间无相对滑动,先用整体法算出共同加速度,再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力f;比较f与最大静摩擦力f m的关系,若f > f m,则发生相对滑动;否则不会发生相对滑动。 3. 分析滑块和木板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度; 4. 对滑块和木板进行运动情况分析,找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移. 5. 计算滑块和木板的相对位移(即两者的位移差或位移和); 6. 如果滑块和木板能达到共同速度,计算共同速度和达到共同速度所需要的时间; 7. 滑块滑离木板的临界条件是什么? 当木板的长度一定时,滑块可能从木板滑下,恰好滑到木板的边缘达到共同速度(相对静止)是滑块滑离木板的临界条件。 【典例1】如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(如下图所示)()

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