2024年高中物理新教材同步学案 必修第一册第4章　专题强化　板块问题（含解析）

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专题强化　板块问题[学习目标]　1.能正确运用牛顿运动定律处理水平面上的滑块—木板问题(重难点)。2.熟练应用牛顿运动定律解决实际问题(重点)。一、地面光滑的板块问题1．如图，木板B、物块A的质量分别为M和m，不计物块大小，开始A、B均静止，现使A以v0从B的左端开始运动。已知A、B间动摩擦因数为μ，地面光滑。(1)分析A刚滑上B时，A、B的加速度大小？(2)分析A、B各自的运动情况？答案　(1)对A：μmg＝maA，对B：μmg＝MaBaA＝μg，aB＝eq \f(μmg,M)(2)A做加速度为μg的减速运动。B做加速度为eq \f(μmg,M)的加速运动，若木板足够长，二者最后达到共同速度。2．若A的质量m＝1 kg，B的质量M＝4 kg，A、B间动摩擦因数μ＝0.2，地面光滑，A、B开始均静止，现对A施加向右的水平恒力F，试分析在以下两种情况下A、B的可能运动情况。(1)F＝5 N；(2)F＝2 N。答案　若A、B间恰好发生相对滑动，则对A：F0－μmg＝ma0对B：μmg＝Ma0得a0＝0.5 m/s2，此加速度也是B能获得的最大加速度F0＝(M＋m)a0＝2.5 N。(1)因F＝5 N>F0＝2.5 N，故A、B发生相对滑动，由F－μmg＝maA得aA＝3 m/s2，即A在拉力F＝5 N作用下以3 m/s2的加速度做匀加速运动，B以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动；(2)因F＝2 Nμ2(M＋m)g(2)a块＝μ1ga板＝eq \f(μ1mg－μ2M＋mg,M)。2.如图所示，木板A、木块B静止在粗糙水平面上，质量分别为M、m，外力F作用在木块上，逐渐增大F。则：(1)木板一定会相对水平地面滑动吗？(2)若能发生相对滑动，A、B间动摩擦因数为μ1，A与地面间动摩擦因数为μ2，分析A、B加速度的大小？答案　(1)不一定。若FfAB>FfA地，则木板相对地面滑动，若FfABFf2，所以木板一定静止不动；假设小铁块未滑出木板，在木板上滑行的距离为x，则v02＝2μ2gx，解得x＝2 m