高考物理滑塊木板模型主要有以下幾種:
1. 木板滑塊模型:在木板上固定一個滑塊,滑塊在木板上滑動,木板固定在光滑的地板上。研究滑塊的受力情況、運動情況和能量轉(zhuǎn)化情況。
2. 彈性碰撞模型:兩個物體在光滑水平面上發(fā)生彈性碰撞,研究碰撞前后物體的速度和能量變化。
3. 滑塊彈簧模型:在滑塊上連接一個輕質(zhì)彈簧,研究彈簧壓縮或伸長過程中的運動和能量轉(zhuǎn)化情況。
4. 滑塊勻強磁場模型:將滑塊放在光滑的水平面上,并置于磁場上方,滑塊內(nèi)放一金屬棒,金屬棒在磁場中運動,研究磁場對金屬棒的運動影響。
5. 滑塊傳送帶模型:將滑塊放在傳送帶上,傳送帶以一定速度勻速運動,研究滑塊的受力情況、運動情況和能量轉(zhuǎn)化情況。
6. 斜面木板滑塊模型:將木板放在斜面上,滑塊在木板上滑動,研究滑塊的加速度、速度、位移等運動情況。
這些模型是高考物理中的常見題型,需要考生掌握物體的受力情況、運動情況和能量轉(zhuǎn)化情況,才能正確解答。
題目:
一個質(zhì)量為 m 的滑塊以初速度 v0 從木板的一端開始運動,木板的質(zhì)量為 M,長度為 L,開始時木板與滑塊之間沒有摩擦。當滑塊在木板上滑動距離為 S 時,滑塊恰好停止。求:
(1)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù);
(2)若滑塊與木板的摩擦因數(shù)變?yōu)樵瓉淼膬杀叮渌麠l件不變,求滑塊再次停止時木板的位置。
解析:
(1)設滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ,滑塊在木板上滑動距離為S時停止,則根據(jù)能量守恒定律可得:
μmgS = 0 - (1/2)mv2
解得μ = (v2)/(2gS)
(2)若滑塊與木板的摩擦因數(shù)變?yōu)樵瓉淼膬杀叮处? = 2μ,其他條件不變,則滑塊再次停止時木板的位置與原來相比會有所變化。設滑塊再次停止時木板的位置為x,則根據(jù)能量守恒定律可得:
(1/2)mv2 = μ'mg(x + S) + (1/2)Mv2
解得x = (v2)/(gμ') - S
答案:
(1)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為(v2)/(2gS)。
(2)滑塊再次停止時木板的位置為(v2)/(gμ') - S。
這個例題可以幫助學生們更好地理解滑塊木板模型,并學會運用能量守恒定律來解決相關(guān)問題。