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”-資料下載頁(yè)
2025-06-20 02:48本頁(yè)面
【正文】 塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝，欲使木板能從木塊的下方抽出，對(duì)木板施加的拉力應(yīng)滿足什么條件？(4) 若木板的長(zhǎng)度、木塊質(zhì)量、木板的上表面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都不變，只將水平恒力增加為30 N，則木塊滑離木板需要多長(zhǎng)時(shí)間？【解析】(1) 木板受到的摩擦力Ff＝μ(M＋m)g＝10 N木板的加速度a＝＝ m/s2。(2) 設(shè)拉力F作用時(shí)間t后撤去，F(xiàn)撤去后，木板的加速度為a′＝－＝－ m/s2，可見(jiàn)|a′|＝a木板先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)，且時(shí)間相等，故at2＝L解得：t＝1 s，即F作用的最短時(shí)間為1 s。 (4) 木塊的加速度a′木塊＝μ1g＝3 m/s2木板的加速度a′木板＝＝ m/s2木塊滑離木板時(shí)，兩者的位移關(guān)系為x木板－x木塊＝L，即 a′木板t2－a′木塊t2＝L代入數(shù)據(jù)解得：t＝2 s?！敬鸢浮?1) m/s2 (2) 1 s (3)F ＞ 25 N (4) 2 s類(lèi)型三 “滑塊—木板模型”圖像問(wèn)題【典例10】如圖甲，水平地面上有一靜止平板車(chē)，車(chē)上放一質(zhì)量為m的物塊，t＝0時(shí)，車(chē)開(kāi)始沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖乙所示。g取10 m/s2，平板車(chē)足夠長(zhǎng)，則物塊運(yùn)動(dòng)的v－t圖象為( )[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]【解析】小車(chē)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，a車(chē)＝4 m/s2，根據(jù)物塊與車(chē)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的加速度大小為a物＝μg＝2 m/s2。設(shè)小車(chē)和物塊在t時(shí)刻速度相同，有24－a車(chē)(t－6)＝a物t，解得t＝8 s，物塊以2 m/s2的加速度減速至零也需要8 s，故只有選項(xiàng)C正確?！敬鸢浮緾【典例11】如圖所示，質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上，其上放一質(zhì)量為m2的木塊．t＝0時(shí)刻起，、a2和vv2表示木板、木塊的加速度和速度大小，下列四個(gè)圖中可能符合運(yùn)動(dòng)情況的是( )【答案】AC【典例12】 如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊．假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等．現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F＝kt(k是常數(shù))，木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是( )【解析】當(dāng)拉力F很小時(shí)，木塊和木板一起加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，對(duì)木塊和木板：F＝(m1＋m2)a，故a1＝a2＝a＝＝t；當(dāng)拉力很大時(shí)，木塊和木板將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)木板：μm2g＝m1a1，得a1＝，對(duì)木塊：F－μm2g＝m1a2，得a2＝＝t－μg，A正確．【答案】A
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