2023年新教材高中物理第4章运动和力的关系微课题6板块模型课件新人教版必修第一册

这是一份2023年新教材高中物理第4章运动和力的关系微课题6板块模型课件新人教版必修第一册，共15页。
第四章　运动和力的关系微课题6　板块模型1．概述：运动的车或长板上有小物块，小物块又在车或板上有相对滑动的问题．2．解题方法．(1)隔离出两个物体，作运动过程分析和受力分析为解题切入点，分析过程时，要有意识地分析或判断两物是否会共速，什么时候共速，两物是否有相对滑动，什么时候会相对滑动．例1　如图所示，在质量为mB＝30 kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量mA＝20 kg的小物体A(可视为质点)，对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F＝120 N，使之从静止开始运动．测得车厢B在最初t＝2.0 s内移动s＝5.0 m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞．车厢与地面间的摩擦忽略不计．(1)计算车厢B在2.0 s时的加速度．(2)求t＝2.0 s时A的速度大小．(3)求t＝2.0 s内A在B上滑动的距离．【答案】(1)2.5 m/s2　(2)4.5 m/s (3)0.5 m例2　如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F，F＝8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长．问：(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大？(2)经多长时间两者达到相同的速度？(3)从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？(g取10 m/s2)【答案】(1)2 m/s2　0.5 m/s2　(2)1.0 s　(3)2.1 m变式1　物体A的质量M＝1 kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m＝0.5 kg、长L＝1 m．某时刻A以v0＝4 m/s 向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，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μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2.试求：(1)若F＝13 N，物体A在小车上运动时，物体A和平板车B的加速度各为多大？(2)若F＝13 N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离．【答案】(1)2 m/s2　14 m/s2　(2)0.5 m【解析】(1)物体A滑上木板B以后，做匀减速运动，有μmg＝maA，得aA＝μg＝2 m/s2.木板B做加速运动，有F＋μmg＝MaB，得aB＝14 m/s2.(2)两者速度相同时，物体A在平板车B上相对小车滑行的距离最大，有v0－aAt＝aBt，得t＝0.25 s.变式2　如图所示，在倾角为θ的足够长的光滑斜面上，长木板上有一质量为2m的小铁块(视为质点)以相对地面的初速度v0从长木板的上端沿长木板向下滑动，同时长木板在沿斜面向上的某恒定拉力作用下始终做速度为v的匀速运动(已知v0>v)，小铁块最终跟长木板一起向上做匀速运动．已知小铁块与木板间的动摩擦因数为μ，已知μ>tan θ，试求：(1)小铁块在长木板上滑动时的加速度；(2)要保证铁块与木板能共速，若长木板足够长，求铁块与长木板相对滑行的时间；(3)长木板的最短长度．