高一物理滑块木板模型例题有很多,以下是一些常见的题目:
1. 木板静止在光滑水平面上,一滑块以某一速度滑上木板,两者保持相对静止。这个过程中木板和滑块的速度变化和加速度变化情况,以及它们之间的相互作用力是如何变化的。
2. 木板以某一初速度在粗糙水平面上运动,滑块以某一初速度滑上木板。求木板和滑块组成的系统在摩擦力作用下的运动规律,以及它们之间的相互作用力是如何变化的。
3. 木板静止在光滑水平面上,滑块以某一初速度沿斜面滑下,斜面与木板接触并挤压在一起。求滑块和木板组成的系统在摩擦力和重力作用下的运动规律,以及它们之间的相互作用力是如何变化的。
4. 木板以某一初速度在粗糙水平面上运动,滑块从高处自由落下,落在木板上。求滑块和木板组成的系统在摩擦力和重力作用下的运动规律,以及它们之间的相互作用力是如何变化的。
这些题目都是基于滑块木板模型,通过分析物体的运动规律和受力情况,来考察学生对牛顿运动定律和动量守恒定律的理解和应用。同时,这些题目也可以帮助学生更好地理解摩擦力和相互作用力的性质,以及它们如何影响物体的运动状态。
问题:一个质量为m的滑块轻轻放在了长木板M的顶端,木板的质量为M,长为L,开始时木板和光滑水平地面平行,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ。求:滑块在木板上滑动的过程中,木板发生的最大位移是多少?
解答:
首先,我们需要理解这个模型的基本运动规律。当滑块轻轻放在木板上时,由于木板光滑,滑块会在木板上滑动,木板则会在滑块和摩擦力的作用下发生运动。
设木板发生的最大位移为x,则在此过程中,滑块的位移为L-x。根据动能定理,我们可以得到:
- 滑块受到的摩擦力对其做的功等于其动能的减少量:-f(L-x) = ΔKm
- 木板受到的摩擦力对其做的功等于其动能的减少量:-f x = ΔKm'
其中ΔKm和ΔKm'是滑块和木板动能的减少量。由于滑块和木板在整个过程中都只有相对运动,所以它们的动能变化量是相等的。
由此可以得出:f(L-x) = f x,即(L-x) = x,解得x = L/2。
所以,滑块在木板上滑动的过程中,木板发生的最大位移是L/2。