板块模型五步法(高考核心解题路径):
① 分别受力分析:物块 m 受 mg、N₁、f₁;长板 M 受 Mg、N₁'、N₂、f₁'、f₂(地面)。
② 各自加速度:a_m = f₁/m;a_M = (f₁' + f₂)/M。v-t 图中两线斜率不同。
③ 共速时刻:解 v_m(t) = v_M(t),得 t₀。
④ 共速后判定:若 m 上所需静摩擦 ≤ μ₁mg → 一起运动;否则继续相对滑动(V1 不触发)。
⑤ 关键量:Δs_rel(与板长比较判滑出);摩擦热 Q = f₁·|Δs_rel|;若动量守恒可用动量守恒求末速。
玩法:
• 预设 1-2:光滑/粗糙地面,对比共速后行为差异。
• 预设 3:物块和板相向运动,演示三阶段:"靠近→减速→共速"。
• 预设 4:m > M 时,长板被快速推走,演示牛三反作用。
• 预设 5:长板钉死,退化为单物块在粗糙面上减速(高考最基础情形)。
• 预设 6:短板,演示"物块滑出"边界 + 离板后平抛轨迹,建议结合 v-t 图理解面积差 = 相对位移。
• 预设 7(A 拉物块):F 作用于物块,调 F 大小观察临界 F* = (m+M)mg(μ₁−μ₂)/M——F ≤ F* 共动,F > F* 物块相对板向前滑。
• 预设 8(B 拉板):F 作用于板,临界 F* = (μ₁+μ₂)(m+M)g——F ≤ F* 共动,F > F* 板被拉走,物块被静摩擦带着加速但跟不上。
• 相对位移可视化:板上方红色"起点"三角 + 蓝色当前位置虚线 + 橙色双箭头标 Δs相对,板面橙色擦痕显示滑过区域。
• 共速柔光:达到共速后板边缘有淡黄柔光呼吸提示。
• 橙色擦痕:板上半透明橙色色块标记物块滑过的区域。
• 拖拽:直接拖动橙色物块到长板任意位置(拖拽时物理冻结,松手按"开始"启动)。