2020版高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章專題三動力學(xué)中的“傳送帶、板塊”模型教案新人教版.docx

《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章專題三動力學(xué)中的“傳送帶、板塊”模型教案新人教版.docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章專題三動力學(xué)中的“傳送帶、板塊”模型教案新人教版.docx（8頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題三動力學(xué)中的“傳送帶、板塊”模型突破1傳送帶模型考向1水平傳送帶模型情景圖示滑塊可能的運(yùn)動情況情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景2(1)v0v時，一直勻速(2)v0v時，可能一直減速，也可能先減速再勻速(3)v0v時，返回時速度為v，當(dāng)v0v帶，則傳送帶對物塊的摩擦力為滑動摩擦力且為阻力(2)若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，傳送帶對物塊的摩擦力為滑動摩擦力且為阻力【解析】若傳送帶不動，由勻變速運(yùn)動規(guī)律可知vv2as，ag，代入數(shù)據(jù)解得vB3 m/s，當(dāng)滿足選項(xiàng)B、C、D中的條件時，工件所受滑動摩擦力跟傳送帶不動時一樣，還是向左，加速度還是g，所以工件到達(dá)B端時的瞬時速度仍為3 m/s，

2、故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯誤【答案】ABC分析傳送帶問題的關(guān)鍵是判斷摩擦力的方向.要注意抓住兩個關(guān)鍵時刻：一是初始時刻，根據(jù)物塊相對傳送帶的運(yùn)動方向確定摩擦力的方向，根據(jù)受力分析確定物塊的運(yùn)動；二是當(dāng)物塊的速度與傳送帶速度相等時，判斷物塊能否與傳送帶保持相對靜止.另外注意考慮傳送帶長度判定達(dá)到共同速度(臨界點(diǎn))之前物塊是否脫離傳送帶.1如圖所示，足夠長的水平傳送帶靜止時在左側(cè)某處畫下標(biāo)記點(diǎn)P，將工件放在P點(diǎn)啟動傳送帶，使其向右做勻加速運(yùn)動，工件相對傳送帶發(fā)生滑動經(jīng)過t12s立即控制傳送帶，使其做勻減速運(yùn)動，再經(jīng)過t23s傳送帶停止運(yùn)行，測得標(biāo)記點(diǎn)P通過的距離x015 m.(1)求傳送帶的最大速

3、度；(2)已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g取10 m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求整個過程中工件運(yùn)動的總距離解析：(1)設(shè)傳送帶的最大速度為vm.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，有x0 x1x2(t1t2)解得vm6 m/s(2)以工件為研究對象，由牛頓第二定律，有mgma2解得a2g2 m/s2設(shè)經(jīng)時間t工件與傳送帶速度相等，有va2tvvma1(tt1)傳送帶減速運(yùn)動中的加速度a12 m/s2解得t2.5 s，v5 m/st2.5 s內(nèi)工件的位移x1t6.25 m工件與傳送帶速度相等后，假設(shè)二者相對靜止，則工件受到的合外力大小F合m|a1|m2 m/s2工件與傳送帶之間的

4、最大靜摩擦力fmmgm2 m/s2因?yàn)镕合fm，所以二者一起減速運(yùn)動到靜止減速過程工件的位移x2(t1t2t)6.25 m故工件的總位移xx1x212.5 m答案：(1)6 m/s(2)12.5 m考向2傾斜傳送帶模型情景圖示滑塊可能的運(yùn)動情況情景1(1)可能從左端滑下(2)可能靜止(3)可能一直加速(4)可能先加速后勻速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能先以a1加速后以a2加速情景3(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先加速后勻速(4)可能先減速后勻速(5)可能先以a1加速后以a2加速情景4(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速 (20

5、19保定模擬)(多選)如圖甲所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為，小木塊速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，v0、t0已知，則()A傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動BtanC傳送帶的速度大于v0Dt0后木塊的加速度為2gsin【解析】若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)木塊下滑時(mgsinmgcos)，將一直勻加速到底端；當(dāng)滑塊上滑時(mgsinmgcos)，先勻加速運(yùn)動，在速度相等后將勻速運(yùn)動，兩種情況均不符合運(yùn)動圖象，故傳送帶是逆時針轉(zhuǎn)動，選項(xiàng)A正確木塊在0t0內(nèi)，滑動摩擦力向下，木塊勻加速下滑，a1gsingcos，由圖可知a1，則tan，選項(xiàng)B錯誤當(dāng)木塊

6、的速度等于傳送帶的速度時，木塊所受的摩擦力變成斜向上，故傳送帶的速度等于v0，選項(xiàng)C錯誤等速后的加速度a2gsingcos，代入值得a22gsin，選項(xiàng)D正確【答案】AD本題中在工件與傳送帶達(dá)到共同速度的瞬間摩擦力發(fā)生了“突變”，由向下的滑動摩擦力變?yōu)橄蛏系幕瑒幽Σ亮τ趦A斜傳送帶，滑動摩擦力方向能否發(fā)生“突變”，還與動摩擦因數(shù)的大小有關(guān)只有tan，則突變?yōu)殪o摩擦力2有一條沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶，恒定速度v4 m/s，傳送帶與水平面的夾角37，現(xiàn)將質(zhì)量m1 kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn))，與此同時，給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F8 N，經(jīng)過一段時間，小物塊上到了離地面高為

7、h2.4 m的平臺上已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.5(g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)問：(1)物塊從傳送帶底端運(yùn)動到平臺上所用的時間？(2)若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時，立即撤去恒力F，計算小物塊還需經(jīng)過多少時間離開傳送帶以及離開時的速度？解析：(1)對物塊受力分析可知，物塊先是在恒力作用下沿傳送帶方向向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動，直至速度達(dá)到傳送帶的速度，由牛頓第二定律ma1Fmgcos37mgsin37，計算得a16 m/s2加速時間t1 s加速距離x1 m物塊達(dá)到與傳送帶同速后，對物塊受力分析發(fā)現(xiàn)，物塊受的摩擦力的方向改變，因?yàn)镕8 N，而下滑力和最大摩

8、擦力之和為10 N故不能相對斜面向上加速故得a20勻速運(yùn)動時間t2 s到平臺所用的時間tt1t2 s1.33 s(2)若達(dá)到同速后撤去力F，因?yàn)閙gsin37mgcos37，故減速上行，由牛頓第二定律可得ma3mgsin37mgcos37解得a32 m/s2物塊還需t離開傳送帶，離開時的速度為vt，則v2v2a3x2vt m/s2.3 m/st2 s s0.85 s答案：(1)1.33 s(2)0.85 s突破2板塊模型1模型特點(diǎn)涉及兩個物體，并且物體間存在相對滑動.類型圖示規(guī)律分析木板B帶動物塊A，物塊恰好不從木板上掉下的臨界條件是物塊恰好滑到木板左端時二者速度相等，則位移關(guān)系為xBxAL物

9、塊A帶動木板B，物塊恰好不從木板上掉下的臨界條件是物塊恰好滑到木板右端時二者速度相等，則位移關(guān)系為xBLxA2.解題步驟 如圖所示，質(zhì)量為M的長木板位于光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊靜止在粗糙的長木板上，為使兩者能共同向右加速運(yùn)動，可以采用以下兩種方案：(1)水平恒力作用在物塊m上，其最大值為F；(2)水平恒力作用在長木板M上重力加速度大小為g，物塊m與長木板M之間的最大靜摩擦力等于兩者之間的滑動摩擦力則方案(2)中的水平恒力最大值為()A.F B.FC.F D.F【解析】對于方案(1)，以物塊m為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有Fmgma1，以長木板M為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有mgMa2，若兩

10、者出現(xiàn)相對滑動應(yīng)有a1a2，聯(lián)立解得Fmg；對于方案(2)，以物塊m為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有mgma1，以長木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有FmgMa2，若兩者出現(xiàn)相對滑動應(yīng)有a1a2，聯(lián)立解得F(Mm)g.若取臨界情況，則有FF，選項(xiàng)B正確【答案】B抽出木板的最小力分析設(shè)水平面光滑，A、B間的動摩擦因數(shù)為，則能否使B從A下抽(滑)出取決于由A、B間最大靜摩擦力產(chǎn)生的加速度A的加速度決定系統(tǒng)不相對滑動的最大加速度amgB的加速度決定系統(tǒng)不相對滑動的最大加速度amg外力滿足F1(mAmB)gF2(mAmB)g3(多選)如圖所示，一質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上，斜面傾角為，斜面上疊放著

11、A、B兩物體，物體B在沿斜面向上的力F的作用下沿斜面勻速上滑若A、B之間的動摩擦因數(shù)為，tan，A、B質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則(BD)AA、B保持相對靜止BA、B一定相對滑動CB與斜面間的動摩擦因數(shù)為DB與斜面間的動摩擦因數(shù)為解析：因?yàn)閙gcos，所以A、B一定相對滑動，選項(xiàng)A錯誤，B正確；選物體B為研究對象，由牛頓第二定律得FmgcosmgsinB2mgcos0，B，故選項(xiàng)C錯誤，D正確4(2019湖北三校聯(lián)考)有一項(xiàng)“快樂向前沖”的游戲可簡化如下：如圖所示，滑板長L1 m，起點(diǎn)A到終點(diǎn)線B的距離s5 m開始滑板靜止，右端與A平齊，滑板左端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，對滑塊施一水平恒力F使滑

12、板前進(jìn)板右端到達(dá)B處沖線，游戲結(jié)束已知滑塊與滑板間動摩擦因數(shù)0.5，地面視為光滑，滑塊質(zhì)量m12 kg，滑板質(zhì)量m21 kg，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)滑板由A滑到B的最短時間；(2)為使滑板能以最短時間到達(dá)，水平恒力F的取值范圍解析：(1)滑板一直加速時，所用時間最短設(shè)滑板加速度為a2，fm1gm2a2，a210 m/s2，s，解得t1 s.(2)剛好相對滑動時，水平恒力最小，設(shè)為F1，此時可認(rèn)為二者加速度相等，F(xiàn)1m1gm1a2，解得F130 N.當(dāng)滑板運(yùn)動到B點(diǎn)，滑塊剛好脫離時，水平恒力最大，設(shè)為F2，設(shè)滑塊加速度為a1，F(xiàn)2m1gm1a1，L，解得F234 N.則水平恒力大小范圍是30 NF34 N.答案：(1)1 s(2)30 NF34 N學(xué)習(xí)至此，請完成課時作業(yè)10