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1、實用標準文案專題:傳送帶模型和滑塊模型1、板塊模型此類問題通常是一個小滑塊在木板上運動,小物塊與長木板是靠一對滑動摩擦力或靜摩擦力聯(lián)系在一起的。分別隔離選取研究對象,均選地面為參照系,應用牛頓第二定律及運動學知識,求出木板對地的位移等,解決此類問題的關鍵在于深入分析的基礎上,頭腦中建立一幅清晰的動態(tài)的物理圖景,為此要認真畫好草圖。在木板與木塊發(fā)生相對運動的過程中,作用于木塊上的滑動摩擦力f為動力,作用于木板上的滑動摩擦力f為阻力,由于相對運動造成木板的位移恰等于物塊在木板左端離開木板時的位移Sm與木板長度L之和,而它們各自的勻加速運動均
2、在相同時間t內完成。例2如圖3所示,質量M=8kg的小車放在光滑的水平面上,在小車右端加一水平恒力F,F=8N,當小車速度達到1.5m/s時,在小車的前端輕輕放上一大小不計、質量m=2kg的物體,物體與小車間的動摩擦因數μ=0.2,小車足夠長,求物體從放在小車上開始經t=1.5s通過的位移大小。(g取10m/s2)?解答:物體放上后先加速:a1=μg=2m/s2,此時小車的加速度為:???????,當小車與物體達到共同速度時:v共=a1t1=v0+a2t1,解得:t1=1s??,v共=2m/s,以后物體與小車相對靜止:(∵,物體不會落后
3、于小車)物體在t=1.5s內通過的位移為:s=a1t12+v共(t-t1)+a3(t-t1)2=2.1m精彩文檔實用標準文案解決這類問題的方法是:①研究物塊和木板的加速度;②畫出各自運動過程示意圖;③找出物體運動的時間關系、速度關系、相對位移關系等;④建立方程,求解結果,必要時進行討論。要求學生分析木板、木塊各自的加速度,要寫位移、速度表達式,還要尋找達到共同速度的時間等等在這三個模型中尤其板塊模型最為復雜。其次是傳送帶模型,一般情況下只需要分析物體的加速度和運動情況,而傳送帶一般是勻速運動不需另加分析。最后是追及相遇問題,它只是一個運
4、動學問題并沒有牽扯受力分析問題,相對是最簡單的,只要位移關系速度公式就可以問題。對于上述的三種模型我們不難發(fā)現他們的共性是:①分別寫出位移、速度表達式;②根據位移、速度的關系求得未知量。我認為在三個模型中只要熟練分析好板塊模型其他兩個模型在此基礎上根據已知條件稍作變通就可以迎刃而解了。這樣就可以減少了學生對模型數量的記憶,達到事半功倍的效果。例3、如圖1所示,光滑水平面上放置質量分別為m、2m的物塊A和木板B,A、B間的最大靜摩擦力為μmg,現用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度運動,求拉力F的最大值。? 分析:為防止運動過程中A落后
5、于B(A不受拉力F的直接作用,靠A、B間的靜摩擦力加速),A、B一起加速的最大加速度由A決定。 解答:物塊A能獲得的最大加速度為:.∴A、B一起加速運動時,拉力F的最大值為:.變式1例1中若拉力F作用在A上呢?如圖2所示?!〗獯穑耗景錌能獲得的最大加速度為:?! 郃、B一起加速運動時,拉力F的最大值為:. 變式2在變式1的基礎上再改為:B與水平面間的動摩擦因數為(認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),使A、B以同一加速度運動,求拉力F的最大值。解答:木板B能獲得的最大加速度為:,設A、B一起加速運動時,拉力F的最大值為Fm,則:精彩文檔實用
6、標準文案? ??解得:? 例4.如圖所示,有一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上,木板質量為M=4kg,長為L=1.4m;木板右端放著一小滑塊,小滑塊質量為m=1kg,其尺寸遠小于L。小滑塊與木板之間的動摩擦因數為(1)現用恒力F作用在木板M上,為了使得m能從M上面滑落下來,問:F大小的范圍是什么?(2)其它條件不變,若恒力F=22.8牛頓,且始終作用在M上,最終使得m能從M上面滑落下來。問:m在M上面滑動的時間是多大?解析:(1)小滑塊與木板間的滑動摩擦力,小滑塊在滑動摩擦力f作用下向右勻加速運動的加速度,木板在拉力F和滑動摩擦力f
7、作用下向右勻加速運動的加速度,使m能從M上面滑落下來的條件是,即,(2)設m在M上滑動的時間為t,當恒力F=22.8N,木板的加速度),小滑塊在時間t內運動位移,木板在時間t內運動位移,因即AvB例5.長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上,小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B,直到A、B的速度達到相同,此時A、B的速度為0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下.若小物塊A可視為質點,它與長木板B的質量相同,A、B間的動摩擦因數μ1=0.25.求:(取g=10m/s2)(1)木塊與冰面的動摩擦因數.(
8、2)小物塊相對于長木板滑行的距離.(3)為了保證小物塊不從木板的右端滑落,小物塊滑上長木板的初速度應為多大?解析:(1)A、B一起運動時,受冰面對它的滑動摩擦力,做勻減速運動,加速度解得木板與冰面的動摩擦因