2019版高考物理一轮复习核心素养微专题六“滑块-木板”模型问题课件.ppt
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1、核心素养微专题 六“滑块木板”模型问题,【素养养成】1.模型特点:涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动。2.解题关键:(1)摩擦力方向的特点。,若两个物体同向运动,且两个物体“一快一慢”或“一动一静”,则“快”或“动”的物体受到的另一个物体对它的摩擦力为阻力,“慢”或“静”的物体受到的另一个物体对它的摩擦力为动力。若两个物体反向运动,则每个物体受到的另一个物体对它的摩擦力均为阻力。,(2)运动特点。若滑块由木板的一端滑出,则滑块位移大小x1、木板位移大小x2以及滑块到板端的长度L,有以下关系x1-x2=L(同向运动时)或x1+x2=L(反向运动时)。若滑块与木板最终相对静止,则它们的末速度相等
2、。,【典例突破】【典例】(2017全国卷)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相,向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2。求(1)B与木板相对静止时,木板的速度。(2)A、B开始运动时,两者之间的距离。,【点睛】(1)分析三个物体所受摩擦力的大小、方向可确定三个物体的加速度。(2)B与木板相对静止后,应重新分析摩擦
3、力的大小,重新计算加速度。,【解析】(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。设A、B与木板间的摩擦力的大小分别为f1、f2,木板与地面间的摩擦力的大小为f3,A、B、木板相对于地面的加速度大小分别是aA、aB和a1,在滑块B与木板达到共同速度前有:f1=1mAgf2=1mBgf3=2(mA+mB+m)g ,由牛顿第二定律得f1=mAaAf2=mBaBf2-f1-f3=ma1设在t1时刻,B与木板达到共同速度,设大小为v1。由运动学公式有v1=v0-aBt1v1=a1t1,联立式,代入数据解得:t1=0.4 s,v1=1 m/s,(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离sB=v
4、0t1- 设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2,对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有:f1+f3=(mB+m)a2 ?,由式知,aA=aB;再由可知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反,由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2。设A的速度大小从v1变到v2所用时间为t2,根据运动学公式,对木板有v2=v1-a2t2 ?,对A有v2=-v1+aAt2 ?在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为s1=v1t2- ? 在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为sA=v0(t1+t2)- aA(t1+t2)2
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