牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用之“滑塊—木板模型”(已修改)
2025-07-02 02:48 本頁面
【正文】 一、模型特征上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，滑塊－木板模型 ( 如圖所示)，涉及摩擦力分析、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、摩擦生熱，多次互相作用，屬于多物體多過程問題，知識(shí)綜合性較強(qiáng)，對(duì)能力要求較高，故頻現(xiàn)于高考試卷中。 二、常見的兩種位移關(guān)系滑塊從木板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，若滑塊和木板向同一方向運(yùn)動(dòng)，則滑塊的位移和木板的位移之差等于木板的長(zhǎng)度；若滑塊和木板向相反方向運(yùn)動(dòng)，則滑塊的位移和木板的位移之和等于木板的長(zhǎng)度。三、滑塊—木板類問題的解題思路與技巧：1．通過受力分析判斷滑塊和木板各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（具體做什么運(yùn)動(dòng)）；2．判斷滑塊與木板間是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)?；瑝K與木板存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的臨界條件是什么？[來源:學(xué),科,網(wǎng)]⑴ 運(yùn)動(dòng)學(xué)條件：若兩物體速度或加速度不等，則會(huì)相對(duì)滑動(dòng)。⑵ 動(dòng)力學(xué)條件：假設(shè)兩物體間無相對(duì)滑動(dòng)，先用整體法算出共同加速度，再用隔離法算出其中一個(gè)物體“所需要”的摩擦力f；比較f與最大靜摩擦力fm的關(guān)系，若f fm，則發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；否則不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。3. 分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；[來源:學(xué)科網(wǎng)]4. 對(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程．特別注意滑塊和木板的位移都是相對(duì)地面的位移.5. 計(jì)算滑塊和木板的相對(duì)位移（即兩者的位移差或位移和）；6. 如果滑塊和木板能達(dá)到共同速度，計(jì)算共同速度和達(dá)到共同速度所需要的時(shí)間；7. 滑塊滑離木板的臨界條件是什么？當(dāng)木板的長(zhǎng)度一定時(shí)，滑塊可能從木板滑下，恰好滑到木板的邊緣達(dá)到共同速度（相對(duì)靜止）是滑塊滑離木板的臨界條件。 【名師點(diǎn)睛】1. 此類問題涉及兩個(gè)物體、多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，并且物體間還存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以應(yīng)準(zhǔn)確求出各物體在各個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的加速度(注意兩過程的連接處加速度可能突變)，找出物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口。求解中應(yīng)注意聯(lián)系兩個(gè)過程的紐帶，每一個(gè)過程的末速度是下一個(gè)過程的初速度。2. 解題思路：分析受力，求解加速度，畫運(yùn)動(dòng)情境圖尋找位移關(guān)系，可借助vt圖像3. 問題實(shí)質(zhì)：追擊相遇【學(xué)霸總結(jié)】1. 相互作用：滑塊之間的摩擦力分析2. 相對(duì)運(yùn)動(dòng)：具有相同的速度時(shí)相對(duì)靜止。兩相互作用的物體在速度相同，但加速度不相同時(shí)，兩者之間同樣有位置的變化，發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3. 通常所說物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度、都是對(duì)地而言。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中相互作用的物體之間位移、速度、時(shí)間一定存在關(guān)聯(lián)。它就是我們解決力和運(yùn)動(dòng)突破口。畫出運(yùn)動(dòng)草圖非常關(guān)鍵。4. 求時(shí)間通常會(huì)用到牛頓第二定律加運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。[來源:學(xué)|科|網(wǎng)]5. 求位移和速度通常
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