高中物理牛顿第二定律——板块模型解题基本思路-7页.pdf

实用文档 .高中物理根本模型解题思路板块模型一本模型难点：（1）长板下外表是否存在摩擦力，摩擦力的种类；静摩擦力还是滑动摩擦力，如滑动摩擦力，NF 的计算（2）物块和长板间是否存在摩擦力，摩擦力的种类： 静摩擦力还是滑动摩擦力3）长板上下外表摩擦力的大小二在题干中寻找注意条件：（1）板的上下两外表是否粗糙或光滑（2）初始时刻板块间是否发生相对运动（3）板块是否受到外力F，如受外力F观察作用在哪个物体上（4）初始时刻物块放于长板的位置（5）长板的长度是否存在限定一、光滑的水平面上，静止放置一质量为M，长度为L的长板，一质量为m的物块，以速度0v从长板的一段滑向另一段，板块间动摩擦因数为首先受力分析：对于m：由于板块间发生相对运动，所以物块所受长板向左的滑动摩擦力，即：mNNmafFfmgF动动gam方向水平向左由于物块的初速度向右，加速度水平向左，所以物块将水平向右做匀减速运动对于M：由于板块间发生相对运动，所以长板上外表所受物块向右的滑动摩擦力，但下外表由于光滑不受地面作用的摩擦力即：0v动fNFmg动fNFNFMg.实用文档 .MNNNMafFfFMgF动动MmgaM方向水平向右由于长板初速度为零，加速度水平向右，所以物块将水平向右做匀加速运动。

假设当Mmvv时，由于板块间无相对运动或相对运动趋势，所以板块间的滑动摩擦力会突然消失那么物块和长板将保持该速度一起匀速运动关于运动图像可以用tv图像表示运动状态：公式计算：设经过时间t板块共速，共同速度为共v由共vvvMm可得：m做匀减速直线运动：tavvm0共M做初速度为零的匀加速直线运动：tavMM可计算解得时间：tatavMm0物块和长板位移关系：m：2021tatvxmmM：221taxMM相对位移：Mmxxx0vt0vmaMa共vtmxMxx.实用文档 .二、粗糙的水平面上，静止放置一质量为M，一质量为m的物块， 以速度0v从长板的一段滑向另一段，板块间动摩擦因数为1，长板和地面间的动摩擦因数为2，长板足够长首先受力分析：对于m：由于板块间发生相对运动，所以物块所受长板向左的滑动摩擦力，即：mNNmafFfmgF动动gam1方向水平向左由于物块的初速度向右，加速度水平向左，所以物块将水平向右做匀减速运动对于M：由于板块间发生相对运动，所以长板上外表所受物块向右的滑动摩擦力，下外表受到地面施加方向向左的摩擦力f的作用即：由于长板所受的上外表向右的滑动摩擦力mg1和下外表地面所施加的最大静摩擦力大小关系未知，这里我们认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以我们要进行讨论：（1）当gmMmg)(21时：M仍然保持静止不动，m以加速度ma做匀减速直线运动。

2）当gmMmg)(21时：M那么产生一定的加速度：MMagmMmg)(21，可求得M的加速度Ma，方向向右所以M将做初速度为零，加速度Ma的匀加速直线运动，0vmg1NFmgNFNFMgmg1f.实用文档 .设经过时间1t二者速度相等，即共vvvMm解得时间：110tatavMm解得二者共同的速度：共vm位移：211021tatvxmmM位移：2121taxMM二者在此过程中发生的相对位移：Mmxxx当二者速度相同时，无相对运动， 所以二者间滑动摩擦力突然消失，但由于长板下外表为粗糙，假设二者可以一起匀减速运动：Mm：共amMgmM)()(2解得：ga2共由于gg12，所以假设成立当二者速度相同时，二者共同以加速度共a做匀减速运动，不再发生相对运动共同匀减速时间：共共avt2关于运动图像可以用tv图像表示运动状态：三、光滑的水平面上，静止放置一质量为M的长板，长板上静止放置一质量为m的物块，现对物块施加一外力F，板块间动摩擦因数为，假设长板与物块无相对运动一起加速，所以我们可以采用整体法来进行求解：0vt0vmaMa共v1t21tt共aF.实用文档 .amMF)(当外力F增大时，整体的加速度a增大，说明长板和物块的加速度同时增大，但对于m：由于受到外力F的作用作为动力来源，所以m的加速度无最大值。

但对于M：由于加速度的来源是m施加的静摩擦力产生，二者间的静摩擦力存在最大值，所以当二者间静摩擦力到达最大值时M的加速度也就存在着对应的最大值，即：Mamg，将Mmga带入上式，解得：MgmMmF)(为一临界值当MgmMmF)(0时，板块间无相对滑动，一起匀以共同的加速度匀加速运动F增大，二者间的静摩擦力增大当MgmMmF)(时，板块间发生相对滑动，MmaaF增大，二者间的滑动摩擦力不变为mgf，ma增大，Ma不变四、光滑的水平面上，静止放置一质量为M的长板，长板上静止放置一质量为m的物块，现对长板施加一外力F，板块间动摩擦因数为，假设长板与物块无相对运动一起加速，所以我们可以采用整体法来进行求解：amMF)(当外力F增大时，整体的加速度a增大，说明长板和物块的加速度同时增大，但对于m：由于加速度的来源是M施加的静摩擦力产生，二者间的静摩擦力存在最大值，所以当二者间静摩擦力到达最大值是m的加速度也就存在着对应的最大值但对于M：由于受到外力F的作用作为动力来源，所以m的加速度无最大值0FaF.实用文档 .即：mamg，将ga带入上式，解得：gmMF)(为一临界值当gmMF)(0时，板块间无相对滑动，一起匀以共同的加速度匀加速运动F增大，二者间的静摩擦力增大。

当gmMF)(时，板块间发生相对滑动，MmaaF增大，二者间的滑动摩擦力不变为mgf，Ma增大，ma不变从以上几例我们可以看到，无论物体的运动情景如何复杂，这类问题的解答有一个根本技巧和方法： 在物体运动的每一个过程中，假设两个物体的初速度不同，那么两物体必然相对滑动；假设两个物体的初速度相同包括初速为0，那么要先判定两个物体是否发生相对滑动，其方法是求出不受外力F作用的那个物体的最大临界加速度并用假设法求出在外力F作用下整体的加速度，比拟二者的大小即可得出结论0Fa.实用文档 .。