《“滑塊+木板”模型》專題復(fù)習(xí)的素材選擇與應(yīng)用

1、1《“《“滑塊滑塊木板木板”模型模型》專題專題永安一中吳慶堂（一）專題復(fù)習(xí)素材選擇的理由1、知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀“三維目標(biāo)”是新課程的“獨(dú)創(chuàng)”，是新課程推進(jìn)素質(zhì)教育的根本體現(xiàn)，是新課程標(biāo)準(zhǔn)異于原教學(xué)大綱的關(guān)鍵點(diǎn)，也是這次課程改革的精髓，表現(xiàn)了改革所承擔(dān)著的“新期待”。2、新課程高考物理試題給我們的啟示：引導(dǎo)教學(xué)重視物理過程的分析和學(xué)生綜合解決問題能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)對(duì)考生“運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力”的考查，并

2、且把滲透和關(guān)注學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀納入到了考查目標(biāo)中。命題堅(jiān)持能力立意、問題立意。主干、重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)考。3、在高中物理總復(fù)習(xí)中經(jīng)常會(huì)遇到一個(gè)滑塊在一個(gè)木板上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題，我們稱為“滑塊木板”模型問題。由于兩個(gè)物體間存在相互作用力，相互影響，其運(yùn)動(dòng)過程相對(duì)復(fù)雜，致使一些同學(xué)對(duì)此類問題感到迷惑。此類問題曾是舊教材考試中熱點(diǎn)問題，在我省實(shí)施的新課程高考中，由于高中物理3—3和3—5系選考內(nèi)容，系統(tǒng)不受外力所遵循的動(dòng)量守恒的情況在高考必考

3、內(nèi)容中一般會(huì)回避，因此，這類問題近些年在我省有些被冷落、受忽視。但千萬記住有受外力情況下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)依然是動(dòng)力學(xué)的重要模型之一。（二）專題復(fù)習(xí)素材的編制為了提高訓(xùn)練的有效性，針對(duì)高考題目類型，選用題組進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，我們可以將訓(xùn)練試題分為“典例導(dǎo)學(xué)”、“變式訓(xùn)練”和“強(qiáng)化闖關(guān)”三部分?！暗淅龑?dǎo)學(xué)”和“變式訓(xùn)練”主要起方法引領(lǐng)的作用，適用于課堂教學(xué)，試題以典型性、層次梯度分明的基礎(chǔ)題、中檔題為主，訓(xùn)練解題思路，指導(dǎo)解題方法，規(guī)范解題過程，培養(yǎng)

4、解題能力?！皬?qiáng)化闖關(guān)”供學(xué)生課外進(jìn)行綜合訓(xùn)練，一般采用各地質(zhì)檢和歷屆高考經(jīng)典試題，試題綜合性較強(qiáng)，其主要目的是讓學(xué)生把所掌握的解題方法和技巧應(yīng)用于具體的問題情境中，不僅練習(xí)考點(diǎn)穩(wěn)定的高考題型，還練習(xí)可能的符合時(shí)代氣息的創(chuàng)新題型、拓展題型，特別是那些能夠很好地體現(xiàn)高考改革最新精神和學(xué)科思想方法（如對(duì)圖象、圖表的理解應(yīng)用和提取有效信息能力）的試題，讓學(xué)生實(shí)戰(zhàn)演練，提前進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)，提早體驗(yàn)高考，揭去高考神秘的面紗，努力提高學(xué)生嫻熟的技能技巧

5、和敏捷的思維方式，使學(xué)生樹立高考必勝的信心。多角度、多層面剖析重點(diǎn)難點(diǎn)，通過題組輻射形成點(diǎn)帶線，線連網(wǎng)，對(duì)考點(diǎn)要求有更深層次的理解與把握。下面試列舉本專題復(fù)習(xí)中編制的三部分題型示例以供參考：1、動(dòng)力學(xué)問題【例1】如圖，A是小木塊，B是木板，A和B都靜止在地面上。A在B的右端，從某一時(shí)刻起，B受到一個(gè)水平向右的恒力F作用。AB之間的摩擦因數(shù)為，B?1與地面間的摩擦因數(shù)為，板的長(zhǎng)度L，假設(shè)最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等，試分?2fmax析A、

6、B各種可能的運(yùn)動(dòng)情況及AB間、B與地面間的摩擦力?！舅悸伏c(diǎn)撥】本題涉及兩個(gè)臨界問題：一、B是否相對(duì)地面滑動(dòng)，這里先要弄清只有B相對(duì)地面滑動(dòng)，B與A之間才有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)），B與A之間才存在摩擦。所以，B是否相對(duì)地面滑動(dòng)的臨界條件：F==μ2（m1m2）g；二、A是否相對(duì)B滑動(dòng)，maxBf這里先需要明確A是靠B對(duì)它的摩擦力來帶動(dòng)的。由題設(shè)知最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦fmax力相等，A受到的摩擦力，因而A的加速度。A、B間滑動(dòng)與否的f

7、mgA??11agA??1臨界條件為A、B的加速度相等，即，亦即aaAB?。[()]Fmgmmgmg???????11212213的功量度的是彈性勢(shì)能的變化，表達(dá)式為WG=－△Ep或WT=－△Ep?？梢?，（3）只有重力做功時(shí)，一定是物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，但系統(tǒng)機(jī)械能的總量保持不變；同理，只有彈性力做功時(shí)，一定是物體的動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，但系統(tǒng)機(jī)械能的總量也保持不變。所以，重力或彈性力做功并不會(huì)改變系統(tǒng)的機(jī)械能。換句話

8、說，除重力和彈性力以外的其他力不做功或做的功代數(shù)和為零，系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律。（4）除重力和彈性力以外的其他力做的功量度的是系統(tǒng)的機(jī)械能的變化，表達(dá)式為W其=△E。（5）一個(gè)靜摩擦力或一個(gè)滑動(dòng)摩擦力均可以做正功、不做功和做負(fù)功（請(qǐng)同學(xué)們自行舉例說明，下同），且它們所做的功與移動(dòng)的路徑有關(guān)。但一對(duì)相互作用的靜摩擦力做功的代數(shù)和總為零，因?yàn)樽饔昧εc反作用力總是同時(shí)存在、等大反向，而且靜摩擦力總是發(fā)生在相對(duì)靜止的兩物

9、體接觸面之間，要么兩物體（對(duì)地）都靜止，這一對(duì)相互作用的靜摩擦力都不做功，總功為零；要么兩物體（對(duì)地）在摩擦力的方向上有相同的（分）位移，這一對(duì)相互作用的靜摩擦力其中一個(gè)做正功，另一個(gè)必做等值的負(fù)功，總功也為零。所以，靜摩擦力做功的結(jié)果只能使機(jī)械能在相互作用的兩物體之間發(fā)生傳遞，但不會(huì)改變系統(tǒng)的機(jī)械能總量。而一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和總為負(fù)值，共有三種可能情況，第一種可能是一個(gè)滑動(dòng)摩擦力不做功，它的反作用力卻做負(fù)功；第二種可能

10、是一個(gè)滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，它的反作用力也做負(fù)功；第三種可能是相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)物體（對(duì)地）朝同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，一個(gè)滑動(dòng)摩擦力對(duì)落后者做正功，它的反作用力對(duì)超前者做更多的負(fù)功。所以，滑動(dòng)摩擦力做功的結(jié)果總是要使相互作用的兩物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能總量減少，一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和的絕對(duì)值量度的就是因摩擦所產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q=f相△S，式中△S表示物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的路程。不過，無論是什么力做功，是哪些形式的能量在相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能是否守恒，各種形

11、式的能量總和不變，這就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律?！纠?】如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板左端，木板放在粗糙水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1，木板與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2，木板長(zhǎng)為L(zhǎng)＝150cm，開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)。（1）現(xiàn)用水平向左的恒力F拉木板的左端，要使木板從小滑塊下面抽出，F(xiàn)必須滿足什么條件？（2）若F=10N，則從開始到剛好把木板抽出的過程中，摩擦力對(duì)滑

12、塊做了多少功？F對(duì)木板做了多少功？【思路點(diǎn)撥】（1）如果有拉力F作用，WF將消耗的其他形式的能量轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能和克服系統(tǒng)的摩擦力做功產(chǎn)生熱量，即WF=ΔEKQ，Q=f相△S（2）如果沒有拉力F作用，滑塊或木板的初動(dòng)能轉(zhuǎn)換為克服系統(tǒng)的摩擦力做功產(chǎn)生的熱量，最終將停下來。W合=ΔEKQ=f相△S【變式訓(xùn)練4】如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊放在一質(zhì)量為M=4kg的足夠長(zhǎng)的木板右端，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，木板與水平面間的摩擦不