专题强化六动力学中的“滑块一木板”模型
学习目标1.掌握“滑块一木板”模型的受力情况和运动情况2.会用动力学的观点处理“滑块
一木板问题
1.模型特点:滑块(视为质点)置于木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在摩擦力的
作用下发生相对滑动,滑块和木板具有不同的加速度
2膜型构建
(1)隔离法的应用:对滑块和木板分别进行受力分析和运动过程分析
(2)对滑块和木板分别列动力学方程和运动学方程
(3)明确滑块和木板间的位移关系
如图所示,滑块由木板一端运动到另一端的过程中,滑块和木板同向运动时,位移之差Ax=xi-
X2=L(板长);滑块和木板反向运动时,位移大小之和X2+Xl=£o
〃///〃///〃///////,
7//////////,
A。】
?2-—
7777777777.^77777777777777.///////〃,
X2A
3解题关键
滑块与木板达到相同速度或者滑块
一个
从木板上滑下是受力和运动状态变
转折
化的转折点
转折前后受力情况之间的关联和滑
块、木板位移与板长之间的关联,
一般情况下,由于摩擦力或其他力
两个
-的转变,转折前、后滑块和木板的
关联
加速度都会发生变化,因此以转折
点为界,对转折前、后进行受力分
析是建立模型的关键
角度H水平面上的板块模型
例1如图所示,长£=2m、质量M=8kg的木板,放在水平地面上,木板向右运动的速度00=6
m/s时,在木板最右端轻放一个初速度为0、质量m=2kg>可看成质点的小物块木板与地面、
物块与木板间的动摩擦因数均为/1=.2,g=10m/s2o求物块滑离木板的时间?和此时木板的速
度
7777777777777777777777.
答案04s48m/s
解析解法一
各摩擦力方向如图所示
Ffm_____I叫--坤仙
I二vMI*0()
I////////////////////,///,
[先分析摩擦力).木板对物块的摩擦力Ffm=“mg=4N
由牛顿第三定律知Ffmr=Ffn=4N
地面对木板的摩擦力尸『M=“(m+A/)g=20N
对物块有F(m=malf解得Q[=2m/s\方向