板块运动演示

速度-时间图 (v-t)
位移-时间图 (s-t)
实时数值
物块速度— m/s
板块速度— m/s
相对速度— m/s
运动状态待开始
共速时刻—
共速后速度—
相对滑移—
物块摩擦力 f— N
是否滑出—
摩擦生热(总)—
质量 (mA+mB)—
参数设定
10.0 m/s
0.0 m/s
2.0 kg
4.0 kg
0.20
0.00
22.0 m
推导与判断
重力加速度 g = 10 m/s²(固定值),以向右为正方向。
滑动阶段:物块受滑动摩擦 f₁ = μ₁mAg(方向与相对运动方向相反),aA = μ₁g;板块受 f₁ 的反作用力与地面摩擦 f₂ = μ₂(mA+mB)g,aB = (f₁ − f₂)/mB。
判断:板块静止且 f₁ ≤ f₂max 时保持不动,物块在板上滑行减速。
判断:共速(vA = vB,v-t 图两线相交)时相对滑动结束——μ₁ ≥ μ₂ 时静摩擦足以锁死,两者一起运动(μ₂ > 0 时以 a = μ₂g 匀减速至停;μ₂ = 0 时一起匀速);μ₁ < μ₂ 时静摩擦不足,随后再次相对滑动。
摩擦生热:Q = f₁·s相对(板间)+ f₂·sB(板块对地滑动时),数据面板实时累计。
判断:相对滑移 s相对 达到板长 L 时,物块从板块前缘或后缘滑出,此后两者各自独立运动(μ₂ > 0 时各自匀减速)。
🟦 物块 ■ 板块 — vA/sA 蓝线 — vB/sB 灰线 → f(红,物块受摩擦) → f(黄,板块受摩擦) 虚线:共速/滑出时刻(v-t 与 s-t 同步)