马妮妮
滑块和木板模型是高三物理复习的一个重要模型,有时需要从动力学角度运用整体法、隔离法,从以下两方面进行分析解题:(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(或整体加速度);(2)对滑块和木板进行运动分析,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。有时可以从能量守恒、动量守恒角度分析。所以此模型能考查学生对物理情景的想象及综合分析能力,同时对牛顿运动定律,能量守恒、动量守恒是一个大的综合。现结合例题谈谈滑块和木板模型的运用。
图1【例1】如图1所示,有一木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板的质量为M=4kg,长为L=1m。木板右端停放着一个小滑块,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4(g取10m/s2),已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)为使木板能从滑块下抽出来,作用在木板右端的水平恒力F的大小应满足的条件。
(2)其他条件不变,在F=28N的水平恒力持续作用下,需要多长时间将木板从滑块下抽出?
解:(1)要使m能从M上滑下,则m与M发生相对滑动,此时,
方法二:当m与M恰好相对静止一起向右匀加速运动时,
(2)当F=28N时,物块在木板上滑动,设经时间t把木板从滑块下抽出。
总结:本题是牛顿定律的常见题型。整体法与隔离法交替运用,及找到滑块和木板发生相对运动的条件是解题的关键。本题易犯的错误是把所求m的加速度a1看做是相对于木板M的加速度,导致错误。注意在牛顿定律中所求加速度大多相对地面。
(1)求以上过程中,小车运动的距离x;
(2)求以上过程中,木块与小车由于摩擦而产生的内能;
方法一:从动力学角度。
从以上分析可知,①为使木板能从物块下抽出,必须是二者要发生相对滑动,而它们相对滑动的条件是,受外力F作用的木板的加速度要大于不受外力F作用的滑块的最大临界加速度;②当滑块、木板速度不同时,一般要对每个物体进行隔离分析,即分析它们的受力情况、运动情况、位移关系,从动力学角度解答问题。如果系统所受合外力为零时,也可以从动量守恒角度求解。
(责任编辑 易志毅)endprint
滑块和木板模型是高三物理复习的一个重要模型,有时需要从动力学角度运用整体法、隔离法,从以下两方面进行分析解题:(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(或整体加速度);(2)对滑块和木板进行运动分析,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。有时可以从能量守恒、动量守恒角度分析。所以此模型能考查学生对物理情景的想象及综合分析能力,同时对牛顿运动定律,能量守恒、动量守恒是一个大的综合。现结合例题谈谈滑块和木板模型的运用。
图1【例1】如图1所示,有一木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板的质量为M=4kg,长为L=1m。木板右端停放着一个小滑块,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4(g取10m/s2),已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)为使木板能从滑块下抽出来,作用在木板右端的水平恒力F的大小应满足的条件。
(2)其他条件不变,在F=28N的水平恒力持续作用下,需要多长时间将木板从滑块下抽出?
解:(1)要使m能从M上滑下,则m与M发生相对滑动,此时,
方法二:当m与M恰好相对静止一起向右匀加速运动时,
(2)当F=28N时,物块在木板上滑动,设经时间t把木板从滑块下抽出。
总结:本题是牛顿定律的常见题型。整体法与隔离法交替运用,及找到滑块和木板发生相对运动的条件是解题的关键。本题易犯的错误是把所求m的加速度a1看做是相对于木板M的加速度,导致错误。注意在牛顿定律中所求加速度大多相对地面。
(1)求以上过程中,小车运动的距离x;
(2)求以上过程中,木块与小车由于摩擦而产生的内能;
方法一:从动力学角度。
从以上分析可知,①为使木板能从物块下抽出,必须是二者要发生相对滑动,而它们相对滑动的条件是,受外力F作用的木板的加速度要大于不受外力F作用的滑块的最大临界加速度;②当滑块、木板速度不同时,一般要对每个物体进行隔离分析,即分析它们的受力情况、运动情况、位移关系,从动力学角度解答问题。如果系统所受合外力为零时,也可以从动量守恒角度求解。
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滑块和木板模型是高三物理复习的一个重要模型,有时需要从动力学角度运用整体法、隔离法,从以下两方面进行分析解题:(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(或整体加速度);(2)对滑块和木板进行运动分析,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。有时可以从能量守恒、动量守恒角度分析。所以此模型能考查学生对物理情景的想象及综合分析能力,同时对牛顿运动定律,能量守恒、动量守恒是一个大的综合。现结合例题谈谈滑块和木板模型的运用。
图1【例1】如图1所示,有一木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板的质量为M=4kg,长为L=1m。木板右端停放着一个小滑块,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4(g取10m/s2),已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)为使木板能从滑块下抽出来,作用在木板右端的水平恒力F的大小应满足的条件。
(2)其他条件不变,在F=28N的水平恒力持续作用下,需要多长时间将木板从滑块下抽出?
解:(1)要使m能从M上滑下,则m与M发生相对滑动,此时,
方法二:当m与M恰好相对静止一起向右匀加速运动时,
(2)当F=28N时,物块在木板上滑动,设经时间t把木板从滑块下抽出。
总结:本题是牛顿定律的常见题型。整体法与隔离法交替运用,及找到滑块和木板发生相对运动的条件是解题的关键。本题易犯的错误是把所求m的加速度a1看做是相对于木板M的加速度,导致错误。注意在牛顿定律中所求加速度大多相对地面。
(1)求以上过程中,小车运动的距离x;
(2)求以上过程中,木块与小车由于摩擦而产生的内能;
方法一:从动力学角度。
从以上分析可知,①为使木板能从物块下抽出,必须是二者要发生相对滑动,而它们相对滑动的条件是,受外力F作用的木板的加速度要大于不受外力F作用的滑块的最大临界加速度;②当滑块、木板速度不同时,一般要对每个物体进行隔离分析,即分析它们的受力情况、运动情况、位移关系,从动力学角度解答问题。如果系统所受合外力为零时,也可以从动量守恒角度求解。
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