专题七、结合牛顿运动定律处理三种经典力学模型题型一、过程分析之板块模型由滑块和木板组成的相互作用的系统一般称之为“木板—滑块模型”,简称'板块模型'
此类问题涉及的相关知识点包括:静摩擦力、滑动摩擦力、运动学规律、牛顿运动定律、动能定理、能量转化与守恒等多方面的知识
此类问题涉及的处理手段包括:受力分析、运动分析、临界条件判断、图像法处理、多过程研究等多种方法
因此对大家的综合分析能力要求极高,也是高考的热点之一
“滑块——木板”模型【解题方略】两种类型如下:类型图示规律分析木板 B 带动物块 A,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等,则位移关系为 xB=xA+L物块 A 带动木板 B,物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时二者速度相等,则位移关系为 xB+L=xA
例 1、如图所示,质量为 M=8kg 的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平推力 F=8N,当小车向右运动的速度达到 v0=1
5m/s 时,在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量为 m=2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数 μ=0
已知运动过程中,小物块没有从小车上掉下来,取 g=10m/s2
求:(1)经过多长时间两者达到相同的速度;(2)小车至少多长,才能保证小物块不从小车上掉下来;(3)当小车与物块达到共速后在小车合物块之间是否存在摩擦力
(4)从小物块放上小车开始,经过 t=1
5s 小物块通过的位移大小为多少;(5)二者共速后如果将推力 F 增大到 28N ,则二者的加速度大小分别为;【答案】(1)1s
(3)有,1
1m (5)2m/s2
8m/s2【解析】:对木块受力分析得: 对小车受力分析得: 解得: 分别对两车进行运动分析:假设经过时间 t 两车达到共速,且达到共速时物