专题：滑块-木板问题清学稿

精心备课

专题：滑块--木板模型的问题探究

【学习目标】 2013.9.25

1、掌握板块问题的主要题型及特点。

2、强化受力分析，运动过程分析。抓住运动状态转化时的临界条件：

------------- 往往出现在速度相同的时候。

【自学引导】

阅读学习以下相关内容，用时5-10分钟思考下面几个问题,并完成清学稿引例部分：

1．模型特点：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动．

2．建模指导

解此类题的基本思路：

(1)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；

(2)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.

(3)审题画运动过程的草图建立正确的物理情景帮助自己理解过程。

【引例】木板M静止在光滑水平面上，木板上放着一个小滑块m，与木板之间的动摩擦因数μ，为了使得m能从M上滑落下来，求下列情况下力F的大小范围。

【核心疑难探究】

【例1】质量m=1kg的滑块放在质量为M=2kg的长木板左端，木板放在光滑的水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1，木板长L=75cm，开始时两者都处于静止状态，如图所示，试求：

（1）用水平力F0拉小滑块，使小滑块与木板以相同的速度一起滑动，力F0的最大值应为多少？

（2）用水平恒力F拉小滑块向木板的右端运动，在t=0.5s内使滑块从木板右端滑出，力F应为多大？

（3）按第（2）问的力F的作用，在小滑块刚刚从长木板右端滑出时，系统因相互摩擦散发出多少热量？（设m与M之间的最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等）。（取g=10m/s2）。

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【核心疑难探究】

【规范解答，同学试一试】

【核心疑难探究】

【例3】(2011·新课标全国理综·21)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 ( )

第 2

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【当堂清学】

A组（基础题）：

1.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（f）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

2．如图所示，水平桌面光滑，A、B物体间的动摩擦因数为μ(可认为

最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，A物体质量为2m，B和C物体的

质量均为m，滑轮光滑，砝码盘中可以任意加减砝码．在保持A、

B、C三个物体相对静止共同向左运动的情况下，BC间绳子所能

达到的最大拉力是

1A.μmg 2 ( ) D．3μmg B．μmg C．2μmg

3. 如图所示，长为L＝2 m、质量为M＝8 kg的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0＝6 m/s时，在木板前端轻放一个大小不计、质量为m＝2 kg的小物块．木板与地面间、 物块与木板间的动摩擦因数均为μ＝0.2，g＝10 m/s2.求：

(1) 物块及木板的加速度大小；(2) 物块滑离木板时的速度大小；

（3）物块滑离木板的过程中系统因相互摩擦散发出多少热量；

4. 如图所示，质量M＝1 kg的木板静止在粗糙的水平地面

上，木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，在木板的左端放

置一个质量m＝1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间

的动摩擦因数μ2＝0.4，取g＝10 m/s2，试求：

(1)若木板长L＝1 m，在铁块上加一个向右的恒力F＝8 N经过多长时间铁块运动到木板的右端？

(2)若在木板(足够长)的左端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的拉力F，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在图中画出铁块受到的摩擦力Ff随F变化的图象．

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B组（能力题）：

必做1：如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个

木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，

轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，

使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是( )

A．质量为2m的木块受到四个力的作用

B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断

C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断

D．当轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT

选做2：如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向

右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这

就是大家熟悉的惯性演示实验。 若砝码和纸板的质量分别为m1

和m2，各接触面间的动摩擦因数均为 。 重力加速度为g。

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中，m1=0.5kg，m2=0.1kg， =0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10m/s。 若砝码移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

选做3： 如图，一质量为m=1kg的木板静止在光滑水平面上。开始时，木板右端与墙相距L=0.08m；质量为m=1kg的小物块以初速度v0=2m/s滑上木板左端。木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触。物块与木板之间的动摩擦因数为 =0.1，木板与墙的碰撞是完全弹性的。取g=10m/s2，求

(1)从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次

数及所用的时间；

(2)达到共同速度时木板右端与墙之间的距离；

整洁度： 等级： （A、整洁 B、一般 C、不够整洁） 简要评语： 批改日期：2013年 月 日

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