03-01-21_物體光滑木上移動摩擦力
本期高中物理競賽試題，我們共同來研究一下運動學方程在動力學解題中的應用方法和手段，通過牛頓第二定律可以知道，在動力學方程中與運動學有非常緊密關係的物理量其實只有加速度，通過加速度即可以從運動學入手解決受力問題，又能夠從動力學入手通過加速度解決運動學問題，但無論是哪一種應用方式，加速度都是連接運動學和動力學的橋梁，有著不可比擬的優勢。本期題目小編帶領同學們從運動學出發，通過對運動過程的細緻分析，解決運動過程中加速度的大小，從而進一步通過牛頓第二定律分析出物體的受力情況，最終通過運動方程得到動力學中摩擦力大小的計算。
本題就難度而言，主要的難點幾乎都集中在運動學計算過程，關於運動學的解題方法和技巧，其實並沒有很多，在競賽中最常考查的也就是運動的相對性問題，此題目中也涉及到了一點兒運動的相對性問題的求解，本題小編並沒有採用簡單的計算分析手段來解決運動問題，還是希望能從最基礎的內容上讓同學們理解這個題目。
高中物理競賽典型例題與解題步驟
如圖1所示，一塊質量為M，長為L的勻質木板放在很長的光滑水平面上，木板的左端有一質量為m的小物體(可視為質點)，小物體上連接一根很長的細繩，細繩跨過位於桌邊的定滑輪，某人以恆定的速率v向下拉繩，物體最多只能到達木板的中點，而木板的右端尚未到達桌邊定滑輪處，試求：
(1) 物體剛到達木板中點時，木板的位移。(2) 若木板與桌面之間有摩擦，為使物體能夠到達木板最右端，木板與桌面之間的動摩擦因數的範圍？高中物理競賽典型例題解題方法與思路
題目看完了，就本題小編給出的解題方法和過程來說，運動學的計算過程佔了絕大多數解題過程，由此可見，這個題目的重點考查內容也在於分析運動上，這就是本期題目的考查重難點，運動的相對性分析，下面小編帶領同學們通過這個題目深入的理解一下這個內容。
首先，我們先需要明確，木板上的小物體其實是在做勻速直線運動的，因為繩子的運動速度固定不變，同樣與繩子相連的物體運動速度也不會發生變化，然後物塊和木板之間必須是有摩擦的，這點雖然題目沒有明確給出，但是如果沒有摩擦，則下面的木板將不會做任何運動，因為其在水平方向上不受到任何外力的作用，所以物塊與木板之間必須要有摩擦，並且這個摩擦力要為下面的木板提供加速度，也就是通過牛頓第二定律可以將運動的加速度與摩擦力建立函數關係後，方便後面的求解過程。
其次不論是第一問物體能夠運動到木板中點還是物體能夠運動到木板的一端，此時都說明了，當物體到達終點時，物體與木板之間是保持相對靜止的，也就是物體與木板具有相等的運動速度，這個非常重要，因為上面已經分析出了物體的運動速度了，其實通過這個條件也就明確了最終木板的運動速度，通過運動學的基礎方程，就能知道此運動的持續時間，相信同學們也解了不少運動學題目了，在解決運動學問題時，時間其實是個非常重要的物理量，只要有了時間，運動學中的物理量其實都能計算出來了，對於這個題目，有了時間這個物理量後，木板的加速度就能計算出來，有了加速度就有了聯通運動學和動力學的橋梁，就從物體的運動求解過程轉到了力的求解上，後面就能計算摩擦力了。
有了上面的思路，這個題目的重難點同學們都應該有非常明確的思維過程了，然後再看這個題目的解題過程，應該並不複雜，小編在這裡不再具體說明了，同學們如果仍舊不明白可以關注小編，經行提問，小編會給同學們認真解答的。