滑块滑板习题.ppt

物理 物理 考点四　“滑块—滑板”模型 要点透析 题组例练 1.[滑块与滑板间相对静止与相对运动的分析](2016·陕西西安期中)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Ff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图像的是(　 　) B 2.导学号[结合运动图像解决“滑块—滑板”问题] (2016· 山东潍坊模拟)如图(甲)所示,质量M=3 kg的同种木材制作的木板P的上表面由倾角θ=37°的斜面BC和水平面AB构成,斜面和水平面平滑对接于B点.木板右侧靠在竖直墙壁上,地面光滑.t=0时,质量m=1 kg的小滑块Q从斜面顶点C由静止释放,2 s后到达B点,其运动的v-t图线如图(乙)所示.取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2.求: (1)斜面BC的长度; 答案:(1)9.6 m　 (2)t=6.8 s时,木板P与滑块Q的速度大小. 答案:(2)2.4 m/s　2.4 m/s 3.导学号[滑块—滑板模型在实际中的应用](2016·四川卷,10)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面.一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止.已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍.货物与货车分别视为小滑块和平板,取cos θ=1,sin θ=0.1,g=10 m/s2.求: (1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向; 解析:(1)设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢的动摩擦因数μ=0.4,受摩擦力大小为f,加速度大小为a1,则 f+mgsin θ=ma1 f=μmgcos θ 联立并代入数据得a1=5 m/s2 a1的方向沿制动坡床向下. 答案:(1)5 m/s2,方向沿制动坡床向下　 解析: (2)设货车的质量为M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38 m的过程中,用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为s1,在车厢内滑动的距离s=4 m,货车的加速度大小为a2,货车相对制动坡床的运动距离为s2.货车受到制动坡床的阻力大小为F,F是货车和货物总重的k倍,k=0.44,货车长度l0=12 m, 制动坡床的长度为l,则 Mgsin θ+F-f=Ma2 F=k(m+M)g s1=vt- a1t2 s2=vt- a2t2 s=s1-s2 l=l0+s0+s2 联立并代入数据得 l=98 m. 答案:(2)98 m (2)制动坡床的长度. 【典例】 (2015广东七校第三次联考)如图(甲),质量M=1 kg的木板静止在水平面上,质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10 m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F. 【讲解要点】 ①力F恒为8 N时,铁块的合力向左,它向左做加速运动,此时木板受到铁块的摩擦力和水平面的摩擦力,两力的大小决定木块的运动. ②当F较小时,铁块和木板整体静止;F增大到某值后,铁块和木板保持相对静止而做加速运动,F大于某值后,铁块和木板间发生相对滑动. 物理 物理