篇一：高考物理滑块木板模型问题分析
滑块—木板模型的动力学分析
在高三物理复习中，滑块—木板模型作为力学的基本模型经常出现，是对一轮复习中
直线运动和牛顿运动定律有关知识的巩固和应用。这类问题的分析有利于培养学生对物理情景的想象能力，为后面动量和能量知识的综合应用打下良好的基础。滑块—木板模型的常见题型及分析方法如下：
例1 如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。
分析：为防止运动过程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加速），A、B一起加速的最大加速度由A决定。
解答：物块A能获得的最大加速度为：
∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为：
变式1 例1中若拉力F作用在A上呢？如图2所示。
．
．
解答：木板B能获得的最大加速度为：
。
∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为：
．
变式2 在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦
力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。
解答：木板B能获得的最大加速度为：
设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为Fm，则：
解得：
例2 如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F，
F=8N，当小车速度达到1．5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1．5s通
2
过的位移大小。（g取10m/s）
解答：物体放上后先加速：a1=μg=2m/s
2
此时小车的加速度为：
当小车与物体达到共同速度时：
v共=a1t1=v0+a2t1
解得：t1=1s，v共=2m/s
以后物体与小车相对静止：
车）
（∵，物体不会落后于小
物体在t=1．5s内通过的位移为：s=
a1t12+v共 （t－t1）+ a3（t－t1）2=2．1m
练习1 如图4所示，在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1．5m的木板
A和B，A、B间距s=6m，在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C，A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0．2，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0．1。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N，A和C开始运动，经过一段时间A、B相碰，碰后立刻达到共同速度，C瞬间速度不变，但A、B并不粘连，求：经过
2
时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少？（已知重力加速度g=10m/s）
解答：假设力F作用后A、C一起加速，则：
而A能获得的最大加速度为： ∵
在A、C滑行6m的过程中：
∴v1=2m/s
∴假设成立
A、B相碰过程，由动量守恒定律可得：mv1=2mv2∴v2=1m/s
此后A、C相对滑动：
，故C匀速运动；
，故AB也匀速运动。
设经时间t2，C从A右端滑下：v1t2－v2t2=L ∴t2=1．5s
然后A、B分离，A减速运动直至停止：aA=μ2g=1m/s2，向左
，故t=10s时，vA=0．
2
C在B上继续滑动，且C匀速、B加速：aB=a0=1m/s
设经时间t4，C．B速度相等：
∴t4=1s
此过程中，C．B的相对位移为：，故C没有从
B的右端滑下。
然后C．B一起加速，加速度为a1，加速的时间为：
故t=10s时，A、B、C的速度分别为0，2．5m/s，2．5m/s．
练习2 如图5所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数间的动摩擦因数
，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板
，取g=10m/s，试求：
2
（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在图6中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。（设木板足够长）
（解答略）答案如下：（1）t=1s
（2）①当F≤
N时，A、B相对静止且对地静止，f2=F；
②当2N<F≤6N时，M、m相对静止，
③当F>6N时，A、B发生相对滑动，
N．
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一、水平放置运行的传送带
1．如图所示，物体A从滑槽某一高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带，传送带静止不动时，A滑至传送带最右端的速度为v1，需时间t1，若传送带逆时针转动，A滑至传送带最右端的速度为v2，需时间t2，则（ ）
A．v1?v2,t1?t2B．v1?v2,t1?t2
C．v1?v2,t1?t2D．v1?v2,t1?t2
3．物块从光滑斜面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点．若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动，使传送带随之运动，如图所示，物块仍从P点自由滑下，则 A．物块有可能落不到地面B．物块将仍落在Q点
C．物块将会落在Q点的左边
D．物块将会落在Q点的右边 Q
4．水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带A、B始终保持v=1m/s的恒定速率运行；一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离l=2m，g取10m／s2．