2027届高三物理一轮复习课件：第三章　第十五课时　专题强化：“滑块—木板”模型中的动力学问题_含解析

这是一份2027届高三物理一轮复习课件：第三章　第十五课时　专题强化：“滑块—木板”模型中的动力学问题_含解析，共51页。PPT课件主要包含了第15课时，答案10N，答案3ms2，答案05m，答案28ms，答案07m，答案1ms，答案19m，课时精练，对一对等内容，欢迎下载使用。
专题强化：“滑块—木板”模型中的动力学问题
1.掌握“滑块—木板”模型的运动及受力特点。2.能正确运用动力学观点处理“滑块—木板”模型问题。
1.模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动，滑块和木板具有不同的加速度。2.模型构建(1)隔离法的应用：对滑块和木板分别进行受力分析和运动过程分析。(2)对滑块和木板分别列动力学方程和运动学方程。
(3)明确滑块和木板间的位移关系如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx=x1-x2=L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移大小之和Δx=x2+x1=L。
3.解题关键(1)摩擦力的分析判断：由滑块与木板的相对运动来判断“板块”间的摩擦力方向。(2)挖掘“v物=v板”临界条件的拓展含义摩擦力突变的临界条件：当v物=v板时，“板块”间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力或者两者间不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动)。①滑块恰好不滑离木板的条件：滑块运动到木板的一端时，v物=v板；②木板最短的条件：当v物=v板时滑块恰好滑到木板的一端。
(2026·江西赣州市检测)如图所示，在光滑的水平面上有一足够长且质量为M=4 kg的长木板，在长木板右端有一质量为m=1 kg的小物块，长木板与小物块间的动摩擦因数为μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，长木板与小物块均静止，现用水平恒力F向右拉长木板，g取10 m/s2。(1)若要使小物块和木板间发生相对滑动，拉力F不小于什么值？
(2)若F=14 N，经时间t=1 s撤去水平恒力F，则：①在F的作用下，长木板的加速度为多大？
②刚撤去F时，小物块离长木板右端多远？
③最终长木板与小物块一起以多大的速度匀速运动？
④最终小物块离长木板右端多远？
[变式]　(多选)一小车在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到小车上，以后小车运动的速度—时间图像如图所示。已知物块质量是小车质量的3倍，物块与小车间及小车与地面间均有摩擦，小车与地面间的摩擦认为是滑动摩擦。物块与小车间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在小车上。重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是A.物块与小车间的动摩擦因数为0.2B.小车与地面间的动摩擦因数为0.3C.从t=0时刻到物块与小车均停止运动时，物块相对于 小车的位移的大小为1.25 mD.小车经过0.9 s停止运动
(2026·湖南长沙市检测)如图，两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5；木板的质量为m=4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10 m/s2。求：(1)B与木板相对静止时，木板的速度大小；
(2)A、B开始运动时，两者之间的距离。
(2026·云南玉溪市模拟)倾角为37°足够长固定斜面上，有一长木板A恰好能处于静止状态。现有物块B以v0=1 m/s的速度从A的顶端开始下滑，A、B间动摩擦因数为μ=0.8。已知A、B的质量分别为mA=2 kg，mB=3 kg，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是A.物块B下滑过程中，木板A仍能保持静止B.物块B下滑过程中，A要向下加速，A、B速度刚达 到相等时为0.4 m/sC.要使B不脱离A，A板长度至少为1.25 mD.从开始运动到A、B速度达到相等过程中，系统因摩擦产生的热量为18.6 J
处理“板块”模型中动力学问题的流程
精练高频考点提升关键能力
1.(2025·陕西咸阳市检测)如图所示，桌面上放置一张纸，一个硬币静止在纸面上，现用手快速拉动纸的一边，将纸从硬币下抽出来，则手的拉力越大A.硬币在纸上滑动的加速度越大B.硬币在纸上滑行的时间越短C.硬币受到纸面的摩擦力越大D.硬币滑离纸面时的速度越大
2.(2026·湖南长沙雅礼中学检测)平板小车静止放在水平地面上，箱子以一定的水平初速度从左端滑上平板车，箱子和车之间有摩擦，地面对小车的阻力可忽略，当它们的速度相等时，箱子和平板车的位置情况可能是
3.(多选)(2025·湖南邵阳市期中)如图甲所示，长木板A静止在光滑水平面上，另一质量为2 kg的物体B(可看作质点)以水平速度v0=3 m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，之后的运动过程中A、B的速度—时间图像如图乙所示。g取10 m/s2，下列说法正确的是A.长木板A、物体B所受的摩擦力均与各自运动方向相反B.A、B之间的动摩擦因数μ=0.2C.A长度至少为3 mD.长木板A的质量是4 kg
4.(多选)(2025·甘肃平凉市模拟)如图甲所示，质量为2 kg的薄木板B静止在光滑的水平地面上，质量为1 kg的物块A静止在B的右端。t=0时刻起，对B施加一水平向右的作用力F，其大小随时间t变化关系如图乙所示，t=3 s时撤去F。已知A与B之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终未脱离B，g取10 m/s2。下列说法正确的是A.t=2.5 s时A与B未发生相对滑动B.0~2 s内摩擦力对A的冲量大小为 4 kg·m/sC.t=2 s时，B的速度大小为2 m/sD.t=3 s时，A的速度大小为4 m/s
5.(2025·辽宁沈阳市模拟)如图，在光滑水平地面上一足够长的木板b以速度2v0向右做匀速运动，某时刻将物块a轻放在b上，同时对a施加水平向右的恒力F。a、b质量相等，a与b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从a放到b上开始计时，关于a、b运动的速度v随时间t变化的图像可能正确的是
6.(多选)(2025·河北承德市期末)如图甲所示，薄木板静置于水平地面上，木板右端放置一可看成质点的物块。t=0时，对木板施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下，物块和木板发生相对滑动，t=2.0 s时，撤去F，物块和木板共速时恰好从木板右端掉落(物块掉落时立即被移走)，整个过程中木板的v-t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.6 kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10 m/s2，下列说法正确的是A.木板的长度为2 mB.木板与地面间的动摩擦因数为0.2C.物块与木板间的动摩擦因数为0.4D.拉力大小F=3.3 N
7.(2026·河北邯郸市检测)如图所示，足够长的长木板A的质量为m1=2 kg，可视为质点的物块B的质量为m2=1 kg，A与B之间的动摩擦因数μ=0.4，B以初速度v0=6 m/s从左端滑上静止在光滑水平面上的A木板，同时对B施加一个大小为F=6 N、方向水平向左的恒力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。在A、B向右运动的过程中，求：(1)B在A上相对A向右滑动过程中，A和B的加速度大小；
答案　2 m/s2　10 m/s2
(2)A与B刚达到共同速度时的速度大小；
(3)B向右运动的最大位移的大小。
8.(2025·河北省部分学校联考三模)如图所示，在倾角为θ=37°的足够长的斜面上有一个质量为m1=4 kg的长木板，长木板与斜面之间的动摩擦因数为μ1=0.7。将长木板由静止释放，经过Δt=2.5 s，将一质量为m2=1 kg的物块无初速度地放到距长木板底端L=9.628 m处。已知物块最终从长木板底端滑出，物块与长木板之间的动摩擦因数为μ2=0.3，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，物块体积较小，计算时可视为质点，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8。
(1)刚放上物块的瞬间，求长木板的加速度的大小；
答案　1.6 m/s2
(2)求物块在长木板上滑行的时间。