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LOGO滑板物块模型LOGO什么是物理模型模型就是通过对问题现象的分解,利用我们考虑得来的原理吸收一切主要因素,略去一切不主要因素,所创造出来的一幅图画……钱学森LOGO板、块均运动,研究对象有两个2.板块有相对运动,v、a往往不同3.板块之间有相互作用,需判断的Ff4.板块空间位置和时间上有关联板块问题难点LOGO例题1:如图所示,光滑水平面上有一块木板,质量M=1.0Kg,长度L=1.0m,在木板的最左端有一小滑块(可视为质点),m=1.0Kg,小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.3.开始时它们都处于静止状态,某时刻起对小滑块施加一个F=8.0N水平向右的恒力,此后小滑块将相对木板滑动,取g=10m/s2求(1)小滑块离开木板时速度;(2)假设只改变M、m、μ、F中一个物理量的大小,使得小滑块速度总是木板速度的2倍,请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值(只要提出一种方案即可)FMLOGO练习:如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A.物块先向左运动,再向右运动木板物块拉力B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零答案:BCLOGO作业LOGO1.如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长L=1.4m,木板右端放着一个小滑块.小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L.小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,g=10m/s2.(1)现用恒力F作用于木板M上,为使m能从M上滑落,F的大小范围是多少?(2)其他条件不变,若恒力F=22.8N且始终作用于M上,最终使m能从M上滑落,m在M上滑动的时间是多少?LOGO[答案](1)F20N(2)2s[解析](1)小滑块与木块间的滑动摩擦力Fμ=μFN=μmg.小滑块在滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加速运动的加速度a1==μg=4m/s2.木板在拉力F和滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加速运动的加速度a2=,使m能从A上滑落的条件为a2a1,即,解得Fμ(M+m)g=20N.(2)设m在M上面滑行的时间为t,恒力F=22.8N,木板的加速度a2==4.7m/s2,小滑块在时间t内运动位移s1=a1t2,木板在时间t内运动的位移s2=a2t2,又s2-s1=L,解得t=2s.LOGO2.如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F,F=8N,当小车速度达到1.5m/s时,在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,求物体从放在小车上开始经t=1.5s通过的位移大小。(g取10m/s2)LOGO解答:物体放上后先加速:a1=μg=2m/s2此时小车的加速度为:当小车与物体达到共同速度时:v共=a1t1=v0+a2t1解得:t1=1s,v共=2m/s以后物体与小车相对静止:(∵,物体不会落后于小车)物体在t=1.5s内通过的位移为:s=a1t12+v共(t-t1)+a3(t-t1)2=2.1mLOGO3.如图所示,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.质量m=1.0kg的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止状态,现给木板以向右的初速度,取g=10m/s2,求:(1)木板所受摩擦力的大小;(2)使小滑块不从木板上掉下来,木板初速度的最大值.LOGO[解析](1)木板与地面间压力大小等于(M+m)g①故木板所受摩擦力Ff=μ(M+m)g=20N②(2)木板的加速度a=5m/s2③滑块静止不动,只要木板位移小于木板的长度,滑块就不掉下来,根据v2-0=2ax得v0==4m/s④即木板初速度的最大值是4m/s.LOGO4.长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下.若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数μ1=0.25.求:(取g=10m/s2)(1)木块与冰面的动摩擦因数.(2)小物块相对于长木板滑行的距离.(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块滑上长木板的初速度应为多大?AvBLOGO解析:(1)A、B一起运动时,受冰面对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度解得木板与冰面的动摩擦因数μ2=0.10(2)小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度a1=μ1g=2.5m/s2小物块A在木板上滑动,木块B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力,做匀加速运动,有μ1mg-μ2(2m)g=ma2解得加速度a2=0.50m/s2设小物块滑上木板时的初速度为v10,经时间t后A、B的速度相同为v由长木板的运动得v=a2t,解得滑行时间小物块滑上木板的初速度v10=v+a1t=2.4m/sA在B上滑动的距离为20.8svta2221.0m/s2vags22120112110.96m22sssvtatatLOGO(3)小物块A滑上长木板的初速度越大,它在长木板B上相对木板滑动的距离越大,当滑动距离等于木板长时,物块A达到木板B的最右端,两者的速度相等(设为v′),这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最大初速度,设为v0.有由以上三式解得,为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块滑上长木板的初速度不大于最大初速度220121122vtatatL012vvatvat0122()3.0m/svaaL
本文标题:9板块模型
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