在2017年的高考物理中,涉及滑塊木板的問題主要有以下幾種:
1. 彈性碰撞:在兩個物體(滑塊和木板)發生碰撞時,需要考慮物體間彈性碰撞的規律。
2. 滑塊木板在光滑水平面上運動:這類問題主要考察學生對牛頓第二定律以及運動學公式的掌握情況,需要理解滑塊在木板表面滑動時的運動規律。
3. 滑塊與木板間的摩擦:這種情況下,需要分析摩擦力的方向,以及它對滑塊和木板運動的影響。
4. 電磁感應中的滑塊木板:在電磁感應的問題中,滑塊和木板可以作為導體,它們之間的相對運動會引起磁場的變化,從而產生感應電動勢和感應電流。
請注意,具體問題還需要看考卷的題目類型和深度。建議針對高考物理中滑塊木板的問題進行深入的學習和練習。
例題:
【題目描述】
一個質量為$m$的滑塊,以初速度$v_{0}$從木板的一端滑上木板,木板的質量為$M$,長度為L,木板與地面之間的摩擦系數為$\mu$。求滑塊與木板之間的摩擦力。
【解題思路】
1. 滑塊與木板之間的摩擦力是滑塊受到的力,需要用到牛頓第二定律。
2. 滑塊在運動過程中受到重力、支持力和摩擦力的作用,而木板受到重力、支持力和滑動摩擦力的作用。
3. 滑塊和木板之間的相互作用力是相對運動產生的,因此需要用到動量定理。
【答案】
根據牛頓第二定律,滑塊受到的摩擦力為:
$f = \mu(mg + Mg) = \mu(m + M)g$
根據動量定理,滑塊對木板的沖量等于木板動量的變化:
$I = \Delta p = \Delta mv = (m + M)v_{f}$
其中$v_{f}$是木板最終的速度。由于滑塊和木板之間的相互作用力是相對運動產生的,因此需要用到動量定理來求解。
【例題解析】
本題主要考察了牛頓第二定律和動量定理的應用,需要學生能夠理解相對運動的概念。在解題過程中需要注意摩擦力的方向和大小,以及動量定理中沖量的方向和大小。
【拓展】
如果木板足夠長,滑塊在木板上滑動的過程中會達到一個相對靜止的狀態,此時可以認為滑塊和木板作為一個整體來考慮。在這種情況下,可以運用動量守恒定律來求解。
【練習】
一個質量為$m$的小球從高度為$h$的斜面頂端滑下,斜面的質量為$M$,長度為L。小球與斜面之間的摩擦系數為$\mu_{1}$,斜面與地面之間的摩擦系數為$\mu_{2}$。求小球在斜面上滑行的距離。