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板块模型相对位移(高中物理板块模型)

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高中物理板块模型处理思路

首先我们来分析一下板长。这个模型,物块(可以被当作质点)要么在左边,要么在右边。如果物块是从右边滑到左边的话,物块相对于大地的位移的位移是2~3,木板相对于大地的位移是2~4。板长就可以用3~4来表示。同样的。如果物块是从左边滑到右边的话,5块相对于大地的位移,是1-4。木板相对于大地的位移是,2-4。板长就可以用,1-2来表示。规律,我已经在图的右边写出来了。

不过,出卷人出题,不会出那么简单,他一定会把板块模型至少分成两段运动过程。(比如先施加一个拉力,然后撤消。问你物块会不会从木板上滑下来。)因此我们就要分别分析在这两段运动过程当中,板块他们分别受到的力。这是很重要的!接着我们要分析在第二段运动过程当中,板块他们会不会共速。因为木板是在加速的,物块是在减速的,如果他们两个共速的话,他们之间就没有相对位移。如果在他们两个共速之前,物块没有从木板上滑下来,就再也不会滑下来了。如果有就滑下来了。

我们先来看前两问…(前两问非常简单…)是对于第一段运动过程的分析。对于A

B分别列个方程,然后代入数值,算出来就可以了。第二小问,就列个运动学公式,也是带数值算就可以了。

当它们相对速度为零时,具有共同的向左速度,这个速度的来源是块从轨道下来时的动能。

块的动能通过块给板的摩擦力传递给板,块的动能在减少,板动能在增加;块越来越慢,板越来越快,速度逐渐趋同。速度相同时一起继续匀速运动,不再有相对运动,摩擦力也就没了。

最终速度由动量守恒定律求得。块的初动量=(块+板)的终动量,通过这个得到终速度。

mV初=(m+M)V终

摩擦力使板有加速度a,设块在板上滑行T时间达到速度相同(摩擦力消失,不再加速)

则aT=V终,a=摩擦力/板质量,解得T

T时间内板的位移=1/2aT方

块的位移-板的位移=板长,块的位移可以算,先算块的加速度(摩擦力/块质量),再算减速运动位移。

物理板块模型解题方法如下:

设小物块质量m,木板质量M,水平面光滑,以整体为研究对象,F=(M+m)aa=F/(M+m)。小物块的相对静止受重力mg,支持力N=mg,静摩擦力f=ma=mF/(M+m);相对滑动受重力mg,支持力N=mg,滑动摩擦力f=μmg。

物理板块模型介绍:

物理板块模型是直线运动经常考察的模型之一,而且可以将力学、能量、电场、磁场等问题融合在该模型中考察。

在做物理板块模型题时要能识别板块模型,在识别模型的时也要特别注意:可能考察已经运动的物体此后的运动情况(初速度不为零);可能考察从静止开始,物理受拉力作用由此运动的情况,要注意确认外力直接作用于哪个物体;在比较难的问题中,还会考察多个物体的情况和板块模型在斜面上的情况。

但是不管具体情境如何,物理板块模型最终都是放在动力学的知识框架内解决的。所以在做物理板块模型题时的解决思路基本是从受力分析——加速度关系——速度关系——位移关系。

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