一轮温习物理专题专题动力学中的滑块滑板问题

专题:动力学中的滑块—滑板模型

一、模型特点：

上、下叠放两个物体，而且两物体在摩擦力的彼此作用下发生相对滑动．

2、考点：“滑块-木板”类问题，具有涉及考点多（运动学公式、牛顿运动定律、功能关系等），情境丰硕，设问灵活，解法多样，思维量高等特点，是一类选拔功能极强的试题，也是新课标力学常考的试题。 3、解题思路：

（1）动力学关系:受力分析注意摩擦的作用是彼此的，灵活运用整体法和隔离法分析，依照牛顿第二定律别离求出滑块和木板的加速度；而显现最大加速度时往往是运动进程显现临界转折的关键点。

（2）运动关系：恰好“滑落”或“不滑落”常为找时刻关系列位移方程，一样为同向运动位移差为板长，反向运动位移之和为板长。

（3）能量关系：彼此摩擦机械能损失转化为内能，经常使用能量守恒△E=f滑X相对。

（4）区分选修3-5动量守恒中的滑块滑板:要知足动量守恒必不受外力，一样无外界拉力和地面摩擦力。

【典例1】【临界问题】木板M静止在滑腻水平面上，木板上放着一个小滑块m，与木板之间的动摩擦因数μ，为了使得m能从M上滑落下来，求以下两种情形下力F的大小范围。

方式归纳：是不是滑动的关键在于是不是达到最大静摩擦， 关键在最大静摩擦及最大加速度判定比较

【变式一】图所示，在滑腻的水平地面上有一个长为L，质量为M=4kg的木板A，在木板的左端有一个质量为m=2kg的小物体B，A、B之间的动摩擦因数为μ= ，当对B施加水平向右的力F作历时(设A、B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等)，

（1）假设F=5N，那么A、B 加速度别离为多大？ （2）假设F=10N，那么A、B 加速度别离为多大？

（3）在（2）的条件下，假设力F作历时刻t=3s，B恰好抵达木板A的右端，那么木板长L应为多少？

【变式二】【2020·理综课标I第21题】如图，在滑腻水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放

一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时刻t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小别离为a1和a2，以下反映a1和a2转变的图线中正确的选项是（）

【典例2】【多进程问题】【2021·全国课标II第25题】

图

下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°（sin37°=

3）的山坡C，上5面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如下图。假设某次暴雨中，A渗透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时刻内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为

3，B、C间8的动摩擦因数μ2减小为，A、B开始运动，现在刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变成滑腻，μ2维持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求：

（1）在0~2s时刻内A和B加速度的大小 （2）A在B上总的运动时刻

【变式3】【2021·全国课标II第25题】一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相关于地面静止的物块

轻放到木板上，以后木板运动的速度－时刻图像如下图。己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：

（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相关于木板的位移的大小。

【变式4】(2021·高考江苏卷)如下图，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽

出，砝码的移动很小，几乎观看不到，这确实是大伙儿熟悉的惯性演示实验．假设砝码和纸板的质量别离为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g. (1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；

(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；