安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第三章 第8讲 板块问题1、动力学临界问题教案(通用)

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安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第三章 第8讲 板块问题1、动力学临界问题教案(通用)

动力学临界问题 ‎ 一、知识清单 ‎1. 板块模型中的动力学临界问题 常见情况 ‎①光滑面上外力拉板 ‎②光滑面上外力拉块 ‎③粗糙面上外力拉板 ‎④粗糙面上外力拉块 ‎⑤粗糙面上减速滑行 示意图 m2‎ m1‎ μ F 光滑 a m2‎ m1‎ μ F 光滑 a m2‎ m1‎ μ1‎ F a μ2‎ m2‎ m1‎ μ1‎ F a μ2‎ m2‎ m1‎ μ1‎ v μ2‎ a 最大加速度 a1max= ‎ a2max= ‎ a1max= ‎ a2max= ‎ a1max= ‎ 分离条件 a‎2 a1max F ‎ a‎1 a2max F ‎ a‎2 a1max F ‎ a‎1 a2max F ‎ a‎2 a1max F ‎2. 光滑面上外力拉板 加速度 分离 不分离 m2‎ m1‎ μ F f 光滑 a f m1最大加速度a1max=μg m2加速度a2=(F-μm‎1g)/m2‎ 条件:a2>a1max 即F>μg(m1+m2)‎ 条件:a2≤a1max即 F≤μg(m1+m2)‎ 整体加速度a=F/(m1+m2)‎ 内力f=m‎1F/(m1+m2)‎ ‎3. 光滑面上外力拉块 加速度 分离 不分离 m2‎ m1‎ μ F f 光滑 a f m2最大加速度a2max=μm‎1g/m2‎ m1加速度a1=(F-μm‎1g)/m1‎ 条件:a1>a2max 即F>μm‎1g(1+m1/m2)‎ 条件:a2≤a1max 即 F≤μm‎1g(1+m1/m2)‎ 整体加速度a=F/(m1+m2)‎ 内力f=m‎2F/(m1+m2)‎ ‎4. 粗糙面上外力拉板 不分离(都静止)‎ 不分离(一起加速)‎ 分离 m2‎ m1‎ μ1‎ F f1‎ a f1‎ μ2‎ f2‎ 条件:‎ F≤μ2(m1+m2)g 条件:a2≤a1max 即 μ2(m1+m2)ga1max=μ‎1g 即F>(μ1+μ2)g(m1+m2)‎ 外力区间范围 F ‎(μ1+μ2)g(m1+m2)‎ μ2(m1+m2)g 分离 一起加速 都静止 ‎5. 粗糙面上外力拉块 μ‎1m1g>μ2(m1+m2)g 一起静止 一起加速 分离 m2‎ m1‎ μ1‎ F f1‎ a f1‎ μ2‎ f2‎ 条件:‎ F≤μ2(m1+m2)g 条件:‎ μ2(m1+m2)ga2max=[μ‎1m1g-μ2(m1+m2)g]/m2‎ 即F>(μ1-μ2)m‎1g(1+m1/m2)‎ 外力区间范围 F ‎(μ1-μ2)m‎1g(1+m1/m2)‎ μ2(m1+m2)g 分离 一起加速 一起静止 ‎6. 粗糙面上刹车减速 一起减速 减速分离 m2‎ m1‎ μ1‎ f1‎ v f1‎ μ2‎ f2‎ a m1最大刹车加速度:a1max=μ‎1g 整体刹车加速度a=μ‎2g 条件:a≤a1max即μ2≤μ1‎ 条件:a>a1max即μ2>μ1‎ m1刹车加速度:a1=μ‎1g m2刹车加速度:a2=μ2(m1+m2) g-μ‎1m1g)]/m2‎ 加速度关系:a13μmg时,A相对B滑动 D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg ‎11.如图4所示,甲、乙两物体质量分别为m1=‎2 kg,m2=‎‎3 kg ‎,叠放在水平桌面上。已知甲、乙间的动摩擦因数为μ1=0.6,物体乙与平面间的动摩擦因数为μ2=0.5,现用水平拉力F作用于物体乙上,使两物体一起沿水平方向向右做匀速直线运动,如果运动中F突然变为零,则物体甲在水平方向上的受力情况(g取‎10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(  )‎ A.大小为12 N,方向向右 B.大小为12 N,方向向左 C.大小为10 N,方向向右 D.大小为10 N,方向向左 ‎12.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和‎2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为‎2 m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为( )‎ A、3μmg /5 B、3μmg/4‎ C、3μmg /2 D、3μmg 三、自我检测 ‎13.如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车上静止地放置着一小物块,物块和小车间的动摩擦因数为μ=0.3,用水平恒力F拉动小车,下列关于物块的加速度a1和小车的加速度a2,当水平恒力F取不同值时,a1与a2的值可能为(当地重力加速度g取‎10m/s2)( )‎ A.a1=‎2m/s2,a2=‎3m/s2 B.a1=‎3m/s2,a2=‎2m/s2‎ C.a1=‎3m/s2,a2=‎5m/s2 D.a1=‎5m/s2,a2=‎3m/s2‎ ‎14.(多选)如图11(a)所示,在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图(b)所示。已知重力加速度g=‎10 m/s2,由图线可知(  )‎ A.甲的质量是‎2 kg B.甲的质量是‎6 kg C.甲、乙之间的动摩擦因数是0.2‎ D.甲、乙之间的动摩擦因数是0.6‎ ‎15.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。现假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线正确的是( )‎ ‎ ‎ ‎16.如图所示,质量M=‎2kg的长板静止在水平地面上,与地面间动摩擦因数μ1=0.1,另一质量m=‎1kg的小滑块静止在长木板上,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.4,则下列说法正确的是则( )‎ A.若水平恒力F作用在小滑块上,当F>3N时,小滑块相对长木板滑动 B.若水平恒力F作用在小滑块上,当F>4N时,小滑块相对长木板滑动 C.若水平恒力F作用在长木板上,当F>7N时,小滑块相对长木板滑动 D.若水平恒力F作用在长木板上,当F>15N时,小滑块相对长木板滑动 ‎17.如图8所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.在物块放到木板上之后,木板运动的速度—时间图象可能是下列选项中的(  )‎ ‎ ‎ ‎18.一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=‎1 kg和mB=‎2 kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),水平恒力F作用在A物块上,如图136所示(重力加速度g=‎10 m/s2)。则(  )‎ A.若F=1 N,则物块、木板都静止不动 B.若F=1.5 N,则A物块所受摩擦力大小为1.5 N C.若F=4 N,则B物块所受摩擦力大小为4 N D.若F=8 N,则B物块的加速度为‎1.0 m/s2‎
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