2018人教版物理必修一《牛顿定律应用专题3轻松解决“板块”问题》学案含答案.pdf
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1、2018 人教版物理必修一学案含答案 1 高中物理轻松解决“板块”问题 一、考点突破 知识点 考纲要求 题型分值 牛 顿 第二 定 律的应用 应用牛顿第二定律解决问题 “板块”问题的一般模型与解决方法。 选择题 解答题 615 分 二、重难点提示 理解并掌握发生相对运动时的力学特征。 “板块” 问题就是通常遇到的叠放问题,由于其往往可看成由物块和木板构成的一对相 互作用模型,故将其形象称为“板块”问题。其应用的知识面较为广泛,与运动学、受力分 析、动力学、功与能等有着密切联系,而且往往牵涉着临界极值问题,能够较好地考查对知 识的掌握程度和对问题的分析综合能力。 常见基本问题处理方法 分析物体所
2、受的摩擦力(动力、阻力) 根据物块与木板的相对运动方向来判断,摩擦力的 突变时刻: 物 v与 板 v相同时 板、块能一起加速运动的最大加速度板、块间达到最大静摩擦力时 相对位移的计算 弄清对地位移和相对位移的概念是前提。可先由运 动学公式求出某段时间内物体与传送带的对地位 移,然后用“快”的减去“慢”的就是差距。也可 应用图象法或相对运动法进行求解 物块不从木板上掉下去的条件 物块与木板保持相对静止时物块还在木板上,弄清 达到临界状态的时间和位移关系 例题 1 如图所示,一速率为v0 10m/s 的物块冲上一置于光滑水平面上且足够长的木 板上。 物块质量为m 4kg,木板质量M6kg,物块与木
3、板间的动摩擦因数6.0,试问: 物块将停在木板上何处? 思路分析: 物块冲上木板后相对木板向右运动,会在木板摩擦力作用下匀减速运动,木 2018 人教版物理必修一学案含答案 2 板会在摩擦力作用下匀加速运动,两者共速后,一起匀速运动。求物块停在木板上何处,实 际是在求物块与木板的相对位移大小。 方法一(基本公式法) 由牛顿第二定律可知:对物块 1 mamg;对木板 2 Mamg 解得 2 1 m/s6a, 2 2 m/s4a 设两者共速时所用时间为t,则tatav 210 解得s1t 这段时间物块与车的位移大小分别为 m7 2 12 101 tatvx m2 2 1 2 22 tax 两车的位
4、移之差m5 21 xxx 故物块能停在距木板左端5m 处。 方法二(图象法) 作出物块与木板的运动图象如图所示。由牛顿第二定律可求得物块与木板的加速度 2 1m/s6ga 2 2 m/s4g M m a 两者 t 时刻速度相等,则tatav 210 解得s1t 分析可知,图中阴影面积为板、块的相对位移,由几何关系知m5 2 1 0t vx 故物块能停在距木板左端5m 处。 方法三(相对运动法) 以地面为参考系,由牛顿第二定律可知 对物块 1 mamg对木板 2 Mamg 解得 2 1 m/s6a, 2 2 m/s4a 以木板为参考系,物块的初速度为 0v,加速度大小为21aa,则 两者相对位移
5、为m5 2 21 2 0 aa v x 故物块能停在距木板左端5m 处。 答案: 物块能停在距木板左端5m 处。 例题 2静止在光滑水平面上的平板车B 的质量为m0.5kg、长 L1m。某时刻A 以 v04m/s 向右的初速度滑上木板 B 的上表面,物体A 的质量 M1kg,在 A 滑上 B 的同时, 2018 人教版物理必修一学案含答案 3 给 B 施加一个水平向右的拉力。忽略物体A 的大小, 已知 A 与 B 之间的动摩擦因数 0.2, 取重力加速度g10m/s2。试求: (1)若 F5N,物体 A 在小车上运动时相对小车滑行的最大距离; (2)如果要使A 不至于从B 上滑落,拉力F 大小
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