高考物理一轮备考|板块模型的动力学问题

✅ 外力驱动：什么时候刚好要相对滑动（临界拉力）；

✅ 速度驱动：什么时候二者达到共速、会不会提前滑落；

先记住一句话：摩擦力是板块之间的“纽带”；静摩擦有上限，一旦突破，立刻相对滑动；速度相等是摩擦力突变最重要的转折点。为此，板块模型可分为两大类型：

✅ 1. 外力（动力）驱动型

特点：存在持续水平外力F（拉滑块或者拉长木板）。如图所示，滑块与木板、木板和地面的动摩擦因数分别为u1、u2。

研究重点：临界拉力F临，判断一起运动还是相对滑动。

核心重点问题拆解：

✦求临界拉力F_临，判断板块一起运动还是相对滑动，其中，临界状态：静摩擦刚好达到最大值，二者加速度相等，即将发生相对滑动。

✦谁被摩擦力带动，谁的加速度就存在上限，如：F拉木板：滑块m最大加速度am=u₁ g

✦地面光滑、地面粗糙两种情况区分计算

✦撤去拉力后的二次判断

撤F瞬间速度相同，但加速度可能不一样，要重新检验能不能一起运动。 

✅ 2. 速度驱动型（初速度驱动）

特点：没有持续外力，依靠初速度+板块间摩擦力相互作用。如图所示，滑块与木板、木板和地面的动摩擦因数分别为u1、u2。

图3

研究重点：何时达到共速；共速之后怎么运动；是否在共速前滑块已经滑离木板。

核心重点问题拆解：

✦分别写出滑块、木板加速度；

✦求共速时刻t：令 v_m=v_M；

✦校验：还没共速，物体就已经滑离木板；

✦共速之后二次受力分析，判断后续运动；

写在最后

板块模型本质就是牛顿第二定律+运动学+摩擦力动态变化。不要死记公式，抓住两个关键词：外力驱动看加速度临界；速度驱动看速度相等。

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