07-专题二 能量与动量-微专题2 滑块—木板模型综合问题-2025年高考物理二轮复习课件（含讲义）

这是一份07-专题二 能量与动量-微专题2 滑块—木板模型综合问题-2025年高考物理二轮复习课件（含讲义），文件包含07-专题二能量与动量-微专题2滑块木板模型综合问题pptx、微专题2滑块木板模型综合问题正文作业docx、微专题2滑块木板模型综合问题答案作业docx、微专题2滑块木板模型综合问题正文听课docx、微专题2滑块木板模型综合问题答案听课docx等5份课件配套教学资源，其中PPT共44页， 欢迎下载使用。
角度1 光滑水平面上的板块模型解答规范
角度2 斜面上的板块模型
1.模型特点:摩擦力的分析与“传送带”模型类似,木板受到摩擦力的影响,往往做匀变速直线运动,解决此类问题要注意从速度、位移、时间等角度寻找各运动过程之间的联系.2.解题关键:(1)抓住临界条件,使滑块不从木板的末端掉下来的临界条件是滑块到达木板末端时的速度与木板的速度恰好相同.(2)抓住问题实质,“滑块—木板”模型的本质是相对运动问题,一是分析共速时是否发生相对运动,采用假设法判断摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力,二是要分别求出滑块和木板对地的位移,再计算相对位移.
木板在光滑水平面上运动，系统无水平外力作用，满足动量守恒的条件，但因板块间的滑动摩擦力做功，产生摩擦热，所以常涉及能量问题.
(1) 求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小;
(2) 求小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小;
斜面上的板块模型和水平面上的板块模型分析方法如出一辙，通常以联系力学和运动学的关键量——加速度为突破口，由于板块系统在斜面上运动，因此在对木板和物块进行受力分析时，注意木板和物块重力沿斜面方向分力的存在.
1.画出对应的运动情境图，可以让我们对物理过程的体会更加直观.如图所示，光滑水平地面
A. B. C. D.
2. (多选)如图所示,光滑水平地面上停放着一辆质量为m的小车,小车的四分之一圆弧轨道在最低点与水平轨道相切,且整个轨道表面光滑.在小车的右端固定一个轻弹簧,一个质量也为m的小球从圆弧轨道上离水平轨道高为h处开始自由滑下,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(　　)A.小球和小车组成的系统动量始终守恒B.弹簧具有的最大弹性势能为mghC.小球具有的最大动能为mghD.被弹簧反弹后,小球能回到离水平轨道高为h处
[解析] 小球在圆弧轨道上下滑的过程中,小球在竖直方向上有加速度,系统在竖直方向上所受的合外力不为零,而系统在水平方向上不受外力,则系统所受的合外力不为零,系统动量不守恒,故A错误;当小球和小车速度相同时,弹簧的弹性势能最大,取水平向右为正方向,根据系统在水平方向上动量守恒得0=(m+m)v共,解得v共=0,根据系统机械能守恒得弹簧具有的最大弹性势能Ep=mgh,故B正确;
4.如图甲所示,足够长的木板置于光滑水平地面上,其上表面的右端放置一个小滑块,开始时两者均静止.现木板受到一水平向右逐渐增大的拉力F作用,其加速度a随拉力F变化的关系图像如图乙所示,直线AB反向延长线的横截距为3 N.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.求:(1)木板与滑块之间的动摩擦因数μ;
[解析]根据图像可知,当拉力F满足012 N时,滑块和木板发生相对滑动,木板和滑块恰好发生相对滑动时,加速度a0=3 m/s2对滑块,根据牛顿第二定律有μmg=ma0解得μ=0.3
4.如图甲所示,足够长的木板置于光滑水平地面上,其上表面的右端放置一个小滑块,开始时两者均静止.现木板受到一水平向右逐渐增大的拉力F作用,其加速度a随拉力F变化的关系图像如图乙所示,直线AB反向延长线的横截距为3 N.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.求:(2)木板的质量M和滑块的质量m.
[答案] 3 kg　1 kg
5.如图所示,光滑水平面上有一质量为M=4.0 kg的平板车,车的上表面有一段长为L=1.5 m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径为R=0.25 m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点O'处相切.现将一质量为m=1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.g取10 m/s2,求:(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小;
5.如图所示,光滑水平面上有一质量为M=4.0 kg的平板车,车的上表面有一段长为L=1.5 m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径为R=0.25 m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点O'处相切.现将一质量为m=1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.g取10 m/s2,求:(2)小物块与车最终相对静止时,它距点O'的距离.
6.如图所示,光滑平台上的弹性滑块A以v0=9 m/s的初速度向静止的弹性滑块B运动,A、B发生弹性碰撞,此后,B滑上静置于光滑水平面且上表面与平台等高的平板车C,整个运动过程B始终未滑离平板车C.已知滑块A、B质量分别为mA=1 kg、 mB=2 kg,平板车质量为mC=2 kg,平板车右端到竖直墙壁的距离为L=1 m,平板车与竖直墙壁碰撞过程没有机械能损失,滑块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)滑块A、B分开瞬间,B的速度大小vB;
6.如图所示,光滑平台上的弹性滑块A以v0=9 m/s的初速度向静止的弹性滑块B运动,A、B发生弹性碰撞,此后,B滑上静置于光滑水平面且上表面与平台等高的平板车C,整个运动过程B始终未滑离平板车C.已知滑块A、B质量分别为mA=1 kg、 mB=2 kg,平板车质量为mC=2 kg,平板车右端到竖直墙壁的距离为L=1 m,平板车与竖直墙壁碰撞过程没有机械能损失,滑块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g取10 m/s2.求:(2)平板车C恰要与墙壁第一次碰撞前时,B和C的速度大小vB1、vC1;
[答案] 4 m/s　2 m/s　
6.如图所示,光滑平台上的弹性滑块A以v0=9 m/s的初速度向静止的弹性滑块B运动,A、B发生弹性碰撞,此后,B滑上静置于光滑水平面且上表面与平台等高的平板车C,整个运动过程B始终未滑离平板车C.已知滑块A、B质量分别为mA=1 kg、 mB=2 kg,平板车质量为mC=2 kg,平板车右端到竖直墙壁的距离为L=1 m,平板车与竖直墙壁碰撞过程没有机械能损失,滑块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g取10 m/s2.求:(3)从滑块B滑上平板车C到平板车C第一次返回平台右端,整个过程系统产生的热量Q.