《創(chuàng)新設(shè)計(jì)高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 能力課2 動(dòng)力學(xué)中的典型“模型”課件 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《創(chuàng)新設(shè)計(jì)高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 能力課2 動(dòng)力學(xué)中的典型“模型”課件 新人教版（48頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、能力課能力課2動(dòng)力學(xué)中的典型動(dòng)力學(xué)中的典型“模型模型” 傳送帶模型傳送帶模型1傳送帶的基本類型傳送帶的基本類型(1)按放置可分為：水平按放置可分為：水平(如圖如圖a)、傾斜、傾斜(如圖如圖b，圖，圖c)、水平與、水平與傾斜組合；傾斜組合；(2)按轉(zhuǎn)向可分為：順時(shí)針、逆時(shí)針。按轉(zhuǎn)向可分為：順時(shí)針、逆時(shí)針。2傳送帶的基本問題傳送帶的基本問題(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)問題：運(yùn)動(dòng)時(shí)間、痕跡問題、運(yùn)動(dòng)圖象問題運(yùn)動(dòng)學(xué)問題：運(yùn)動(dòng)時(shí)間、痕跡問題、運(yùn)動(dòng)圖象問題(運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度分析學(xué)的角度分析)；(2)動(dòng)力學(xué)問題：物塊速度和加速度、相對(duì)位移，運(yùn)動(dòng)時(shí)間動(dòng)力學(xué)問題：物塊速度和加速度、相對(duì)位移，運(yùn)動(dòng)時(shí)間(動(dòng)力學(xué)角度分析動(dòng)力學(xué)角度分

2、析)；(3)功和能問題：做功，能量轉(zhuǎn)化功和能問題：做功，能量轉(zhuǎn)化(第五章講第五章講)。圖圖1(1)若傳送帶靜止不動(dòng)，求若傳送帶靜止不動(dòng)，求vB；(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工件還能到達(dá)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工件還能到達(dá)B端嗎？若不能，說端嗎？若不能，說明理由；若能，求到達(dá)明理由；若能，求到達(dá)B點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度vB；(3)若傳送帶以若傳送帶以v13 m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求vB及工件由及工件由A到到B所用的時(shí)間。所用的時(shí)間。答案答案(1)2 m/s(2)能，能，2 m/s(3)13 m/s0.67 s1求解水平傳送帶問題的關(guān)鍵求解水平傳送帶問題的關(guān)鍵(1)正確分析物體所受摩擦力的方

3、向。正確分析物體所受摩擦力的方向。(2)注意轉(zhuǎn)折點(diǎn)：物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻是物注意轉(zhuǎn)折點(diǎn)：物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻。體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻。2處理此類問題的一般流程處理此類問題的一般流程弄清初始條件弄清初始條件判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方向向分析物體受到的合外力及加速度的大小和方向分析物體受到的合外力及加速度的大小和方向由物體由物體的速度變化分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度變化分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步確定以后的受力及運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步確定以后的受力及運(yùn)動(dòng)情況。情況。方法技巧方法技巧圖圖2(1)傳送帶的速度大小傳送帶的速度大小v

4、0；(2)傳送帶的長度傳送帶的長度L；(3)物體物體A、B、C與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(4)物體物體C從傳送帶左端從傳送帶左端P到右端到右端Q所用的時(shí)間所用的時(shí)間tC。解析解析(1)物體物體A與與B先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明物體的速度與傳送帶的最終速度相等，所以由圖乙、丙可說明物體的速度與傳送帶的最終速度相等，所以由圖乙、丙可知傳送帶的速度大小是知傳送帶的速度大小是4 m/s。(2)vt圖線與圖線與t軸圍成圖形的面積表示物體的位移，所以軸圍成圖形的面積表示物體的位移，所以A的位的位移移xA36 m，傳送帶的長度傳

5、送帶的長度L與與A的位移相等，也是的位移相等，也是36 m。答案答案(1)4 m/s(2)36 m(3)0.40.20.012 5 (4)24 s滑塊在水平傳送帶上運(yùn)動(dòng)常見的滑塊在水平傳送帶上運(yùn)動(dòng)常見的3個(gè)情景個(gè)情景反思總結(jié)反思總結(jié)項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)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(shí)，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)v0v返回時(shí)速度為v，當(dāng)v0v返回時(shí)速度為v0圖圖3答案答案2.5 s圖圖4(1)煤塊從煤塊從A到到B的時(shí)間；的時(shí)間；(2)煤塊從煤塊從A到到B的過程中傳送帶上形成痕跡的長度。的過程中傳送帶上形成痕跡的長度。解析解析(1)煤塊剛放上時(shí)，

6、受到向下的摩擦力，其加速度為煤塊剛放上時(shí)，受到向下的摩擦力，其加速度為a1g(sin cos )10 m/s2，(2)第一過程痕跡長第一過程痕跡長x1v0t1x15 m，第二過程痕跡長第二過程痕跡長x2x2v0t20.25 m，x1與與x2部分重合，故痕跡總長為部分重合，故痕跡總長為5 m。答案答案(1)1.5 s(2)5 m滑塊在傾斜傳送帶上運(yùn)動(dòng)常見的滑塊在傾斜傳送帶上運(yùn)動(dòng)常見的4個(gè)情景個(gè)情景反思總結(jié)反思總結(jié)項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)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)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

7、先加速后勻速(3)可能一直減速(4)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(4)可能一直減速滑塊滑塊木板模型木板模型1模型特點(diǎn)：模型特點(diǎn)：滑塊滑塊(視為質(zhì)點(diǎn)視為質(zhì)點(diǎn))置于木板上，滑塊和木板均相對(duì)置于木板上，滑塊和木板均相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)，且滑塊和木板在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑地面運(yùn)動(dòng)，且滑塊和木板在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。動(dòng)。2位移關(guān)系：位移關(guān)系：滑塊由木板一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，滑塊和滑塊由木板一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中，滑塊和木板同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之差木板同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之差xx1x2L(板長板長)；滑塊和木；滑塊和木板反向運(yùn)動(dòng)

8、時(shí)，位移之和板反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和xx2x1L。甲甲乙乙圖圖5圖圖6(1)物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)從從t0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大小。位移的大小。解析解析(1)從從t0時(shí)開始，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，時(shí)開始，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木板減速，此過程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為止。使木板減速，此過程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為止。由圖可知，在由圖可知，在t10.5 s時(shí)，物塊和木板的速度相同。設(shè)時(shí)，物塊和木板的速度相同。設(shè)t0

9、到到tt1時(shí)間間隔內(nèi)，物塊和木板的加速度大小分別為時(shí)間間隔內(nèi)，物塊和木板的加速度大小分別為a1和和a2，則，則(2)在在t1時(shí)刻后，地面對(duì)木板的摩擦力阻礙木板運(yùn)動(dòng)，物塊與木時(shí)刻后，地面對(duì)木板的摩擦力阻礙木板運(yùn)動(dòng)，物塊與木板之間的摩擦力改變方向。設(shè)物塊與木板之間的摩擦力大小為板之間的摩擦力改變方向。設(shè)物塊與木板之間的摩擦力大小為f，物塊和木板的加速度大小分別為物塊和木板的加速度大小分別為a1和和a2，則由牛頓第二定律得，則由牛頓第二定律得fma122mgfma2假設(shè)假設(shè)f1mg，則，則a1a2由由式得式得f2mg1mg，與假設(shè)矛盾。，與假設(shè)矛盾。故故f1mg由由式知，物塊加速度的大小式知，物塊加

10、速度的大小a1a1；物塊的物塊的vt圖象如圖中點(diǎn)劃線所示。圖象如圖中點(diǎn)劃線所示。答案答案(1)0.200.30(2)1.125 m“滑塊滑塊滑板滑板”模型問題的分析思路模型問題的分析思路規(guī)律方法規(guī)律方法圖圖7(1)物塊剛放置在木板上時(shí)，物塊和木板的加速度分別為物塊剛放置在木板上時(shí)，物塊和木板的加速度分別為多大；多大；(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對(duì)靜止；木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對(duì)靜止；(3)物塊與木板相對(duì)靜止后物塊受到的摩擦力大小？物塊與木板相對(duì)靜止后物塊受到的摩擦力大小？答案答案(1)2 m/s21 m/s2(2)0.5 m(3)6.29 N(1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加

11、速度的大小和方向；貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；(2)制動(dòng)坡床的長度。制動(dòng)坡床的長度。圖圖8解析解析(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為設(shè)貨物的質(zhì)量為m，貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)過程中，貨物，貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)過程中，貨物與車廂的動(dòng)摩擦因數(shù)與車廂的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，受摩擦力大小為，受摩擦力大小為f，加速度大小為，加速度大小為a1，則，則fmgsin ma1fmgcos 聯(lián)立聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得并代入數(shù)據(jù)得a15 m/s2a1的方向沿制動(dòng)坡床向下。的方向沿制動(dòng)坡床向下。(2)設(shè)貨車的質(zhì)量為設(shè)貨車的質(zhì)量為M，車尾位于制動(dòng)坡床底端時(shí)的車速為，車尾位于制動(dòng)坡床底端時(shí)的車速為v23 m/s。貨物在車廂內(nèi)開始滑動(dòng)到車頭距制動(dòng)坡

12、床頂端。貨物在車廂內(nèi)開始滑動(dòng)到車頭距制動(dòng)坡床頂端s038 m 的的過程中，用時(shí)為過程中，用時(shí)為t，貨物相對(duì)制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為，貨物相對(duì)制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s1，在車廂，在車廂內(nèi)滑動(dòng)的距離內(nèi)滑動(dòng)的距離s4 m，貨車的加速度大小為，貨車的加速度大小為a2，貨車相對(duì)制動(dòng)，貨車相對(duì)制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s2。貨車受到制動(dòng)坡床的阻力大小為。貨車受到制動(dòng)坡床的阻力大小為F，F(xiàn)是是貨車和貨物總重的貨車和貨物總重的k倍，倍，k0.44，貨車長度，貨車長度l012 m，制動(dòng)坡床，制動(dòng)坡床的長度為的長度為l，則，則答案答案(1)5 m/s2方向沿制動(dòng)坡床向下方向沿制動(dòng)坡床向下(2)98 m圖圖9(

13、1)為使物塊不滑離木板，求力為使物塊不滑離木板，求力F應(yīng)滿足的條件；應(yīng)滿足的條件；(2)若若F37.5 N，物塊能否滑離木板？若不能，請(qǐng)說明理由；若，物塊能否滑離木板？若不能，請(qǐng)說明理由；若能，求出物塊滑離木板所用的時(shí)間及滑離木板后沿斜面上升的能，求出物塊滑離木板所用的時(shí)間及滑離木板后沿斜面上升的最大距離。最大距離。解析解析(1)以物塊和木板整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得以物塊和木板整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得F(Mm)gsin (Mm)a以物塊為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得以物塊為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得Ffmgsin ma又又FfFfmmgcos 聯(lián)立解得聯(lián)立解得F30 N物塊與木板

14、的分離條件為物塊與木板的分離條件為xx1x2L聯(lián)立以上各式解得聯(lián)立以上各式解得t1.2 s物塊滑離木板時(shí)的速度物塊滑離木板時(shí)的速度va2t由公式由公式2gsin x0v2解得解得x0.9 m答案答案(1)F30 N(2)能能1.2 s0.9 m滑塊、木板問題的分析方法滑塊、木板問題的分析方法方法技巧方法技巧1(全國卷全國卷)如圖如圖10所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相

15、等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間間t增大的水平力增大的水平力Fkt(k是常量是常量)，木板和木塊加速度的大小，木板和木塊加速度的大小分別為分別為a1和和a2。下列反映。下列反映a1和和a2變化的圖線中正確的是變化的圖線中正確的是()圖圖10答案答案A2(2016廣西南寧三模廣西南寧三模)如圖如圖11所示的傳送皮帶，其水平部分所示的傳送皮帶，其水平部分ab長度為長度為2 m，傾斜部分，傾斜部分bc長度為長度為4 m，bc與水平方向的夾角為與水平方向的夾角為37，將一小物塊，將一小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在傳送帶的輕輕放在傳送帶的a端，端，物塊物塊A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)與傳送帶之間的動(dòng)摩擦

16、因數(shù)0.25。傳送帶沿圖示方。傳送帶沿圖示方向以向以v2 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，若物塊的速度勻速運(yùn)動(dòng)，若物塊A始終未脫離皮帶，試始終未脫離皮帶，試求小物塊求小物塊A從從a端傳送到端傳送到c端所用時(shí)間。端所用時(shí)間。(取取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)圖圖11答案答案2.4 s3(2017湖北襄陽四中、荊州中學(xué)、龍泉中學(xué)聯(lián)考湖北襄陽四中、荊州中學(xué)、龍泉中學(xué)聯(lián)考)有一項(xiàng)有一項(xiàng)“快快樂向前沖樂向前沖”的游戲可簡化如下：如圖的游戲可簡化如下：如圖12所示，滑板長所示，滑板長L1 m，起點(diǎn)起點(diǎn)A到終點(diǎn)線到終點(diǎn)線B的距離的距離s5 m。開始滑板靜止，右端與。開始滑板靜止，右端與A

17、平平齊，滑板左端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，對(duì)滑塊施一水平恒力齊，滑板左端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，對(duì)滑塊施一水平恒力F使滑板前進(jìn)。板右端到達(dá)使滑板前進(jìn)。板右端到達(dá)B處沖線，游戲結(jié)束。已知滑塊與處沖線，游戲結(jié)束。已知滑塊與滑板間動(dòng)摩擦因數(shù)滑板間動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，地面視為光滑，滑塊質(zhì)量，地面視為光滑，滑塊質(zhì)量m12 kg，滑板質(zhì)量，滑板質(zhì)量m21 kg，重力加速度，重力加速度g10 m/s2，求：，求：圖圖12(1)滑板由滑板由A滑到滑到B的最短時(shí)間；的最短時(shí)間；(2)為使滑板能以最短時(shí)間到達(dá)，水平恒力為使滑板能以最短時(shí)間到達(dá)，水平恒力F的取值范圍。的取值范圍。答案答案(1)1 s(2)30 NF34 N