高中物理板块模型和练习

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物块与木板组合在一起的连接体问题,是高中动力学中的一个重要的模型,也是高考考查的重点和难点。一般用整体法和隔离法处理这类问题,同时也是牛顿运动定律、运动学的综合问题,运动过程中加速度和速度的变化分析判断是难点。

现通过板块模型的归类,找出解决这类问题的关键,揭示这类问题的实质,找到解决这类问题的基本方法。

常见的板块模型是由木板和木块组成的,但也有板块模型的变形,是由2个不是木板和木块的其它物体组成,叠放在一起,其中上面的看成木块,下面的看成木板,也能看成板块模型求解。

板块模型的分类:水平放置的和倾斜放置的、受拉力作用的和不受拉力作用的。


高中物理板块模型例题

1、如图所示,长为l=1m、质量为M=1kg的长木板放在光滑的平台上,质量为m=0.5kg的物块放在长木板上表面的左端,在平台右侧边缘固定一定滑轮,绕过定滑轮的细线一端系在物块上,连接物块的细线保持水平,用大小为F=1.2N的拉力向下拉细线,使物块向右做加速运动,已知物块与长木板间的动摩擦因数为0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,长木板右端离定滑轮距离足够大,平台离地面足够高,求

(1)在拉力F作用下,物块与长木板之间的摩擦力大小;

(2)若不用拉力,而在细线上悬挂一个重为G=5N的重物,释放重物,则物块滑离长木板时,长木板运动的距离为多少?

解:(1)计算临界拉力F0,设拉力为F0时,刚好能一起运动,以物块和木板整体为研究对象,由牛顿第二定律得:F0=(M+m)a, ①

以木板为研究对象,由牛顿第二定律得

μmg=Ma, ②

联立①②解得F0=1.5N。

因F=1.2 N<1.5N,所以物块和木板一起运动

对物块和木板:F=(M+m)a ③

对木板: f=Ma ④

联立③④得:f=0.8N

物块与长木板之间的摩擦力大小为0.8N

高中物理知识点总结

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