板块的相对运动(板块相对运动会形成什么)

导语：七、板块相对运动模型

写在前面的话

结合我求学期间自己整理的典型例题及近几年的教学经验，将高中物理的知识点和题型分成20组模型，每组模型以3~5道题做深入化剖析，以求让学生在实战中萃取理论、提升理论，理论联系实践。

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提纲如下：

模型特点：板块相对运动微模型是类传送带模型，直板相当于传送带的皮带，难点在于判断摩擦力的方向和是否相对运动以及运动过程的分析。

规律方法：1、板块不共速用“比速度”法判断摩擦力方向，即慢前快后。

２、板块共速时，一般情况下，要假设两物体无相对滑动有共同加速度a0，如图：

⑴若力作用在板上（如图１），先用整体法求出整体加速度a０，再用隔离法求出滑块能提供与板相同方向的最大加速度a1=μg，a1>a０，“供应求”说明可以以共同加速度a０一起变速；a1<a０，“供不应求”说明会相对滑动，即滑块的加速度即a1，板的加速度a2 需对板分离列式求解。

⑵若力作用在滑块上（如图２），先用整体法求出整体加速度a0，再用隔离法求出板能提供的与板相同方向的最大加速度a２，a２>a0，“供应求”说明有共同加速度；a２<a0，“供不应求”说明会相对滑动，即板的加速度即a２，滑块的加速度a１需对滑块分离列式求解。

注意：隔离研究对象的选取

⑶建议画情景图，并根据题设中运动过程画v-t 图,结合运动学、牛顿定律、动量、功能关系求解，有转折点要先求转折点速度。

2、应用运动学讨论板块的运动时，一般选择地面为参考系。如果特别提到“相对于…”，就要画图观察两个物体的位移之间的关系。

3、特别注意物体的位移都是相对地的位移，故物体的位移并不等于木板的长度，当滑板长度一定时，滑块可能从滑板滑下，恰好滑到滑板边缘达到共同速度时是滑块离开滑板的临界条件，一般地，若两物体同向运动，位移之差等于板长，反向运动时，位移这和等于板长

【例１】（微模原型题）如图所示，在光滑水平面上有一足够长的静止小车，小车质量为M＝5 kg，小车上静止地放置着质量为m＝1 kg 的木块，木块和小车间的动摩擦因数μ＝0.2，用水平恒力F 拉动小车，下列关于木块的加速度am 和小车的加速度aM，可能正确的有【】

A．am＝1 m/s2，aM＝1 m/s2

B．am＝1 m/s2，aM＝2 m/s2

C．am＝2 m/s2，aM＝4 m/s2

D．am＝3 m/s2，aM＝5 m/s2

【例2】（微模原型题）如图所示，质量M＝8 kg 的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F＝8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长．(g 取10 m/s2)求：

(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；

(2)经多长时间两者达到相同的速度；

(3)从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s 小物块通过的位移大小为多少．

【例3】（微模原型题）如图所示，一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小铁块，在木板右方有一挡板，长木板右端距离挡板为4.5 m，给小铁块与木板一共同初速度v0＝5 m/s，二者将一起向右运动，直至木板与挡板碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反．已知运动过程中小铁块始终未离开木板，已知长木板与地面的动摩擦因数μ1＝0.1，小铁块与木板间的动摩擦因数为μ2＝0.4，小铁块的质量是m＝1 kg，木板质量是M＝5 kg，重力加速度大小g 取10 m/s2.求：

(1)木板与挡板碰前瞬间的速度；

(2)木板与挡板第一次碰撞后，木板的加速度a1 和小铁块的加速度a2 各为多大；

(3)木板至少有多长．

答案：１、ＡＣ

２、[答案](1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)1 s (3)2.1 m

３、[答案](1)4 m/s (2)2 m/s2 4 m/s2 (3)16/3m

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