高中物理板塊模型的分類與分析

【摘要】板塊模型作為許多知識點考查的載體，主要分為水平面的板塊模型和斜面上的板塊模型.本文結(jié)合具體實例分析板塊模型具體的受力分析過程以及對應(yīng)解題思路，幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí)，快速解題.

【關(guān)鍵詞】板塊模型；高中物理；解題方法

板塊模型問題屬于常見的高中物理問題，根據(jù)狀態(tài)不同可分為水平面上的板塊模型和斜面上的板塊模型.本文分別對不同模型的板塊運(yùn)動情況作出分析并總結(jié)，可以收獲更多解題思路和經(jīng)驗，還能提高學(xué)生的解題效率和準(zhǔn)確率.

1 水平面上的板塊模型

水平面板塊模型可分為無外力存在的板塊模型和有外力存在的板塊模型兩大類.處理問題的基本思路相同，主要考查整體法和隔離法、牛頓運(yùn)動定律的綜合運(yùn)用.

1.1 有外力存在的板塊模型

例1 如圖1所示，質(zhì)量為1kg、足夠長的長木板B放在水平地面上，質(zhì)量為2kg的物體A放在木板B的左端.物塊A與木板B間的動摩擦系數(shù)為0.7，木板B與地面間的動摩擦系數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為10m/s2，現(xiàn)對A施加一水平向右的拉力F，則物塊速度vA、木板速度vB隨時間變化的圖象可能是（ ）

分析 首先對滑塊受力分析，結(jié)合牛頓第二定律分析得到具體加速度.其次解決第二問需要整體看做一個系統(tǒng)后，再隔離分別對斜面、滑塊分別分析符合要求的運(yùn)動情況，列式運(yùn)算求解即可.

解 （1）設(shè)紙帶加速度為a1時，滑塊到達(dá)斜面頂端時紙帶恰好被拉出，滑塊加速度為as，對滑塊，由牛頓第二定律則有μmgcosθ－mgsinθ=mas，滑塊位移12L=12ast2，紙袋位移L=12a1t2，聯(lián)立可解得a1=2.4m/s2，若在滑塊到達(dá)斜面頂端前紙帶被拉出，拉動紙帶的加速度最小值為2.4m/s2.

（2）設(shè)紙帶加速度為a2，滑塊先以加速度as加速，離開紙帶后再斜面上以加速度ax減速，到達(dá)斜面頂端時速度恰好為0，對滑塊，由牛頓第二定律則有mgsinθ=max，設(shè)滑塊加速度時間為t1，減速時間為t2，最大速度為vm，由平均速度公式，有12L=12vmt1+t2，vm=ast1，vm=axt2，可得t1=1s，由位移關(guān)系可知12a2t21－12ast21=12L，可得a2=2.64m/s2，若滑塊能運(yùn)動到平臺上，拉動紙帶的加速度最大值為2.64m/s2.

3 結(jié)語

上述例題分別對平面上的板塊模型和斜面上的板塊模型做出歸類與解答，不同類型的板塊運(yùn)動有不同的解題思路，學(xué)習(xí)過程中需要注意區(qū)分和總結(jié).在學(xué)習(xí)和實踐過程中，每類模型的特點和解題思路都需要學(xué)習(xí)理解并掌握.

參考文獻(xiàn)：

［1］鄭成.高中物理中的板塊模型解題方法探析［J］.廣東教育（高中版），2023（02）：61-65.

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