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） 7页

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