亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        板塊模型高考真題回顧與拓展

        2022-05-27 23:03:14程會琴張金龍
        求學·理科版 2022年5期
        關鍵詞:物塊木塊木板

        程會琴 張金龍

        板塊模型是高中物理的經典模型之一,它能夠將物體的受力分析、運動過程分析、力與運動的關系及相關的運動圖象等力學主干知識串起來進行考查,因而備受高考命題專家的青睞。本文以2021年全國高考乙卷第21題為例引入,總結分析板塊模型中的情境并進行拓展,旨在引導學生分析、歸納、總結板塊模型的特點及相應的分析方法。

        一、高考真題回顧

        (2021年全國乙卷第21題)水平地面上有一質量為m1的長木板,木板的左端上有一質量為m2的物塊,如圖1所示。用水平向右的拉力F作用在物塊上,F(xiàn)隨時間t的變化關系如圖2所示,其中F1、F2分別為t1、t2時刻F的大小。木板的加速度a1隨時間t的變化關系如圖3所示。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2。假設最大靜摩擦力均與相應的滑動摩擦力相等,重力加速度大小為g。則( )

        【解析】由圖3可知,t1時物塊與木板一起剛開始滑動,此時物塊與木板相對靜止,以整體為研究對象有F1=μ1(m1+m2)g,故A錯誤。由圖3可知,t2時物塊與木板剛要發(fā)生相對滑動,以整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律,有F2-μ1(m1+m2)g=(m1+m2)a;以木板為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律,有μ2m2g-μ1(m1+m2)g=m1a>0,解得F2=(μ2-μ1)g,μ2> μ1,故BC正確。由圖3可知,0~t2這段時間物塊與木板相對靜止,所以有相同的加速度,故D正確。

        二、板塊模型分析的思路總結

        三、拓展訓練

        【情境1】地面和木板均粗糙,物塊與木板均不受外力作用。設木板足夠長,取v1為正方向,m和M同向運動。

        (1) v1>v2時,對物塊m,由μ1mg=ma1得知物塊以a1= μ1g做勻減速直線運動;對木板M,由μ1mg-μ2(m+M)g= Ma2得知木板以a2= 做勻加速直線運動。

        (2) v1

        共速后,對于物塊,最大加速度am=μ1g,需要考慮物塊和木板是否會出現(xiàn)相對運動,先假設無相對滑動,二者加速度相同,對整體有μ2(m+M)g=(m+M)a,a=μ2g。若a≤am,即μ1≤μ2時,二者以共同的加速度a=μ2g做勻減速直線運動;若a>am,即μ1>μ2時,物塊以較小的加速度a1=μ1g做勻減速直線運動,而由μ2(m+M)g-μ1mg=Ma2得知,木板以a2= 做勻減速直線運動,不可能出現(xiàn)與物塊同步運動的情況。

        【例1】如圖5,一長木板在水平地面上運動,在某時刻(t=0)將一物塊輕放到木板上,已知物塊與木板的質量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且物塊始終在木板上。在物塊放到木板上之后,木板運動的速度-時間圖象可能是下列選項中的( )

        【解析】設在木板與物塊未達到相同速度之前,木板的加速度為a1,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2。對木板應用牛頓第二定律得-μ1mg-μ2·2mg=ma1,解得a1=-(μ1+2μ2)g。設物塊與木板達到相同速度之后,木板的加速度為a2,對整體有-μ2·2mg=2ma2,a2=-μ2g,可知|a1|>|a2|,由v-t圖象的斜率表示加速度大小可知A正確。

        【情境2】地面與木板均粗糙,物塊受外力F作用,物塊初速度小于木板速度。設木板足夠長,取v1為正方向,m和M開始時運動方向相同,且v1μ1mg>μ2(m+M)g時,物塊速度反超木板;當F>μ1mg,μ1mg<μ2(m+M)g時,物塊做勻加速直線運動,木板做勻減速直線運動;當F<μ1mg,μ1mg<μ2(m+M)g時,物塊與木板均做勻減速直線運動。

        【例2】在光滑水平面上有一質量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等?,F(xiàn)給木塊施加一隨時間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變化的圖象中正確的是( )

        【解析】木塊和木板之間相對靜止時,所受的摩擦力均為靜摩擦力,在達到最大靜摩擦力前,木塊和木板以相同加速度運動,根據(jù)牛頓第二定律知a= ;木塊和木板相對運動時,a1=恒定不變,a2=-μg,a2是t的線性函數(shù),t增大,a2也增大。由于< ,則木塊與木板相對滑動后a2圖象斜率大于a1圖象斜率,故A正確。

        【情境3】地面和木板粗糙,木板受外力F作用,物塊初速度小于木板初速度。物塊與木板共速前,對于物塊m有μ1mg=ma1,物塊以加速度a1=μ1g做勻加速直線運動;對于木板M有F-μ2(m+M)g- μ1mg=Ma2,加速度a2=。當a2=0時,F(xiàn)=μ2(m+M)g+μ1mg,物塊以加速度a1做勻加速直線運動,木板做勻速直線運動,物塊與木板可共速;當a2>0時,F(xiàn)>μ2(m+M)g+μ1mg,物塊和木板均做勻加速直線運動,而木板加速度a2=≥a1時,即當F≥(μ1+μ2)(m+M)g時物塊與木板不可能共速;當a2

        【例3】如圖8,一長L=2m、質量M=4kg的薄木板(厚度不計)靜止在粗糙的水平臺面上,其右端距平臺邊緣l=5m,木板的正中央放有一質量為m=1 kg的小物塊(可視為質點)。已知木板與水平臺面、物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.4,現(xiàn)對木板施加一水平向右的恒力F,其大小為48N,g取10m/s2,求:

        (1)F作用了1.2s時,木板的右端離平臺邊緣的距離;

        (2)要使物塊最終不能從平臺上滑出去,則物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ2應滿足的條件。

        【解析】(1)假設開始時物塊與木板會相對滑動,由牛頓第二定律,對木板有F-μ1(M+m)g-μ1mg=Ma1,解得a1=6m/s2;對物塊有μ1mg=ma2,解得a2=4m/s2。因為a2

        設F作用時間t后,物塊恰好從木板左端滑離,則有=a1t2-a2t2,代入數(shù)據(jù)解得t=1 s(另一解不符合題意,舍去)。在此過程中,木板的位移為x1=a1t2=×6×12 m=3 m,末速度為v1=a1t=6×1 m/s=6 m/s;物塊的位移為x2=a2t2= × 4×12 m=2 m,末速度為v2=a2t=4×1 m/s=4 m/s。

        在物塊從木板上滑落后的t0=0.2 s內,由牛頓第二定律,對木板有F-μ1mg=ma2′,解得a2′=8 m/s2,木板發(fā)生的位移為x1′=v1t0+a1′t02,解得x1′=1.36 m。此時木板右端距平臺邊緣的距離為Δx=l-x1-x1′=(5-3-1.36) m=0.64 m。

        (2)物塊滑至平臺后,做勻減速直線運動,由牛頓第二定律可知,對物塊有μ2mg=ma2′,解得a2′=μ2g。若物塊在平臺上速度減為零,則通過的位移為x2′=,要使物塊最終不會從平臺上掉下去需滿足l+≥x2+x2′,聯(lián)立解得μ2≥0.2。

        猜你喜歡
        物塊木塊木板
        對2016年江蘇卷第14題的進一步探析和論證
        怎樣數(shù)出小木塊的個數(shù)
        木板上的世外桃源
        物塊在傾斜勻速運動傳送帶上的幾類運動情景
        木板
        小鴨數(shù)正方體木塊
        不會上浮的木板
        科學啟蒙(2017年3期)2017-04-10 22:24:30
        READINGS
        粗糙水平面上彈簧振子運動的研究
        物理通報(2011年12期)2011-01-25 03:38:36
        力與運動的“較量”
        国产第一页屁屁影院| 美国又粗又长久久性黄大片| 99青青草视频在线观看| 久草福利国产精品资源| 狠狠摸狠狠澡| 97伦伦午夜电影理伦片| 男女男在线精品网站免费观看 | 精品三级国产一区二区三 | 人妻少妇艳情视频中文字幕| 性色欲情网站| 50岁熟妇的呻吟声对白| 亚洲男人的天堂精品一区二区| 无码视频一区=区| 日本超骚少妇熟妇视频| 亚洲中文字幕九色日本| 欧美狠狠入鲁的视频777色| 精产国品一二三产区m553麻豆| 中文字幕乱偷乱码亚洲| 风韵丰满妇啪啪区老老熟女杏吧| 91精品国产一区国产二区久久| 香港台湾经典三级a视频| 性饥渴艳妇性色生活片在线播放| 亚洲第一区无码专区| 日韩女同一区二区三区久久| 久久99国产综合精品女同| 精品久久久久久久无码人妻热| 色妺妺视频网| 亚洲av粉嫩性色av| 中文字幕综合一区二区三区| 色偷偷888欧美精品久久久| 国产精品免费精品自在线观看| 亚洲一二三区在线观看| 人妻少妇看A偷人无码电影| 中文字幕手机在线精品| 久久精品国产av一级二级三级| 免费va国产高清大片在线| 99久久免费看少妇高潮a片特黄| 久久久9色精品国产一区二区三区| 丰满的少妇av一区二区三区| 无码吃奶揉捏奶头高潮视频 | 亚洲精品无码久久久久|