模型 4 板块模型 [模型统计]真题模型考查角度真题模型考查角度(2017·全国卷Ⅲ T25)牛顿第二定律、匀变速运动规律、物块与木板相对运动等综合应用的“板块模型”(2015·全国卷Ⅱ T25)牛顿运动定律、物块与木板相对运动及功能关系等综合应用的“板块模型”(2015·全国卷Ⅰ T25)利用图象求物块的加速度、碰撞前后木板运动及物块恰好没有离开木板的临界条件和二者的相对位移及功能关系等综合应用的“板块模型”(2013·全国卷Ⅱ T25)从 vt 图象分析运动情况、牛顿运动定律、摩擦力及两者共速以后的运动情况等综合应用的“板块模型”[模型解读]1.板块模型的特点板块模型一直以来都是高考考查的热点,板块模型问题,至少涉及两个物体,一般包括多个运动过程,板块间存在相对运动,应准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变),找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口,求解中应注意速度是联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度,问题的实质是物体间的相互作用及相对运动问题,应根据题目中的已知信息及运动学公式综合分析,分段分步列式求解.2.板块模型的求解问题(1)相互作用、动摩擦因数.(2)木板对地的位移.(3)物块对地的位移.(4)物块对木板的相对位移.(5)摩擦生热,能量转化.3.板块模型的解题关键解决板块模型问题,不同的阶段要分析受力情况和运动情况的变化,抓住两者存在相对滑动的临界条件是两者间的摩擦力为最大静摩擦力,静摩擦力不但方向可变,而且大小也会在一定范围内变化,明确板块达到共同速度时各物理量关系是此类题目的突破点:(1)板块达到共同速度以后,摩擦力要发生转变,一种情况是板块间滑动摩擦力转变为静摩擦力;另一种情况是板块间的滑动摩擦力方向发生变化.(2)板块达到共同速度时恰好对应物块不脱离木板时板具有的最小长度,也就是物块在木板上相对于板的最大位移.(3)分析受力,求解加速度,画运动情境图寻找位移关系,可借助 vt 图象.[模型突破]考向 1 有外力作用的板块问题[典例 1] 如图 1 所示,质量为 M 的木板(足够长)置于光滑水平面上,质量为 m 的木块与木板间的动摩擦因数为 μ.开始时木板和木块均静止,某时刻起,一恒定的水平外力 F作用在木板上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则木块和木板各自运动的加速度 am、aM的大小分别为多少?图 1【解析】 若两物体相对静止一起向右做匀加速运动对整体,根据...