第三章 牛顿运动定律
(一)巧用动力学观点,破解三类板块模型
木板与物块组成的相互作用的系统统称为板块模型。板块模型是高中动力学部分中的一类重要模型,也是高考考查的重点,此类模型一个典型的特征是,物块与木板间通过摩擦力作用使物体的运动状态发生变化,同时注意分析二者之间相对地面的位移之间的关系。
[典例1] 如图所示,在光滑的水平面上有一长为0.64 m、质量为4 kg的木板A,在木板的左端有一质量为2 kg的小物体B,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2。当对B施加水平向右的力F=10 N时,求经过多长的时间可将B从木板A的左端拉到右端?(物体B可以视为质点,g取10 m/s2)
[解析] 假设二者相对静止,则对整体由牛顿第二定律得F=(M+m)a。设A、B之间的摩擦力为f,A所受的摩擦力水平向右,对A:f=Ma。由于二者相对静止,故f为静摩擦力,要使二者不发生相对滑动,满足f≤μmg,解得F≤μmg=6 N,由于F>6 N,故B将相对于A发生滑动。
法一:以地面为参考系,A和B都做匀加速运动,且B物体的加速度大于A物体的加速度,
B的加速度大小:aB=3 m/s2;=
A的加速度大小:aA=1 m/s2。=