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1、高三物理專題復習:滑塊—滑板模型典型例題:例1.如圖所示,在粗糙水平面上靜止放一長L質(zhì)量為M=1kg的木板B,一質(zhì)量為m=1Kg的物塊A以速度滑上長木板B的左端,物塊與木板的摩擦因素μ1=0.1、木板與地面的摩擦因素為μ2=0.1,已知重力加速度為g=10m/s2,求:(假設(shè)板的長度足夠長)(1)物塊A、木板B的加速度;(2)物塊A相對木板B靜止時A運動的位移;(3)物塊A不滑離木板B,木板B至少多長?考點:本題考查牛頓第二定律及運動學規(guī)律考查:木板運動情況分析,地面對木板的摩擦力、木板的加速度計算,相對位
2、移計算。解析:(1)物塊A的摩擦力:A的加速度:方向向左木板B受到地面的摩擦力:故木板B靜止,它的加速度(2)物塊A的位移:(3)木板長度:拓展1.在例題1中,在木板的上表面貼上一層布,使得物塊與木板的摩擦因素μ3=0.4,其余條件保持不變,(假設(shè)木板足夠長)求:(1)物塊A與木塊B速度相同時,物塊A的速度多大?(2)通過計算,判斷AB速度相同以后的運動情況;(3)整個運動過程,物塊A與木板B相互摩擦產(chǎn)生的摩擦熱多大?考點:牛頓第二定律、運動學、功能關(guān)系考查:木板與地的摩擦力計算、AB是否共速運動的判斷方法
3、、相對位移和摩擦熱的計算。解析:對于物塊A:1分加速度:1分對于木板:1分加速度:1分物塊A相對木板B靜止時,有:解得運動時間:1分(2)假設(shè)AB共速后一起做運動,物塊A的靜摩擦力:1分所以假設(shè)成立,AB共速后一起做勻減速直線運動。1分(3)共速前A的位移:木板B的位移:所以:拓展2:在例題1中,若地面光滑,其他條件保持不變,求:(1)物塊A與木板B相對靜止時,A的速度和位移多大?(2)若物塊A不能滑離木板B,木板的長度至少多大?(3)物塊A與木板B摩擦產(chǎn)生的熱量多大?考點:動量守恒定律、動能定理、能量守恒
4、定律考查:物塊、木板的位移計算,木板長度的計算,相對位移與物塊、木板位移的關(guān)系,優(yōu)選公式列式計算。解析:(1)A、B動量守恒,有:解得:(2)由動能定理得:對A:對B:又:解得:(3)摩擦熱:拓展3:如圖所示,光滑的水平面上有兩塊相同的長木板A和B,長度均為L=0.5m,在B的中間位置有一個可以看作質(zhì)點的小鐵塊C三者的質(zhì)量都為m=1kg,C與A、B間的動摩擦因數(shù)均為u=0.5.現(xiàn)在A以速度va=6m/s向右運動并與B相碰,碰撞時間極短,碰后AB粘在一起運動,而C可以在B上滑動g=10m/s2,求:(1)A、
5、B碰撞后B的速度(2)小鐵塊C最終距長木板A左端的距離.(3)整個過程系統(tǒng)損失的機械能。?考點:動量守恒定律、動能定理、能量守恒定律考查:對多物體、多過程問題的正確分析,選擇合適的規(guī)律列表達式,準確書寫出表達式。解析:(1)與B碰后,速度為v1,由動量守恒定律得mv0=2mv1①??(2分)A、B、C的共同速度為v2,由動量守恒定律有mv0=3mv2②??(1分)?小鐵塊C做勻加速運動:??③???(1分)當達到共同速度時:④(1分)??⑤(1分)對A、B整體,,⑥(1分)??⑦(1分)小鐵塊C距長木板A左
6、端的距離:⑧?(1分)(3)小鐵塊C在長木板的相對位移:系統(tǒng)損失的機械能:拓展4例5.在例題1中,若地面光滑,長木板的上表面的右端固定一根輕彈簧,彈簧的自由端在Q點,Q點右端表面是光滑的,Q點到木板左端的距離L=0.5m,其余條件保持不變,求:(1)彈簧的最大彈性勢能多大?(2)要使滑塊既能擠壓彈簧,又最終沒有滑離木板,則物塊與木板的動摩擦因素的范圍。(滑塊與彈簧的相互作用始終在彈簧的彈性限度內(nèi))考點:動量守恒定律、功能關(guān)系、能量守恒定律考查:正確理解彈性勢能最大的意思,準確找出臨界條件,準確書寫出相應的方
7、程。解析:(1)A、B動量守恒,有:解得:設(shè)最大彈性勢能為EP,由能量守恒定律得:解得:(2)要使滑塊A擠壓彈簧,及A、B共速且恰好運動到Q點時,有:解得:要使滑塊最終沒有滑離木板B,即A、B共速且物塊恰好運動到木板B的最左端時,有:解得:所以:變式訓練,鞏固提升:考查:對知識的遷移、應用,培養(yǎng)能力1.如圖所示,一平板小車靜止在光滑的水平地面上,車上固定著半徑為R=0.7m的四分之一豎直光滑圓弧軌道,小車與圓弧軌道的總質(zhì)量M為2kg,小車上表面的AB部分是長為1.0m的粗糙水平面,圓弧與小車上表面在B處相切
8、.現(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的滑塊(視為質(zhì)點)以?v0=3m/s的水平初速度從與車的上表面等高的固定光滑平臺滑上小車,滑塊恰好在B處相對小車靜止,g=10m/s2.(1)求滑塊與小車之間的動摩擦因數(shù)μ和此過程小車在水平面上滑行的距離s;(2)要使滑塊滑上小車后不從C處飛出,求初速度v0應滿足的條件.2.如圖所示,在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量M=4kg、高h=0.8m的平板車Q,車的左端固定著一條輕質(zhì)彈簧,彈簧自然狀態(tài)時