高考物理一輪復習講練測6.1 動力學三大基本模型（講）（原卷版）

1、專題6.1 動力學三大基本模型【講】考點風向標第一部分：考點梳理考點一、傳送帶模型考點二、板塊模型考點三、彈簧模型考點一、傳送帶模型傳送帶模型 傳送帶問題為高中動力學問題中的難點，主要表現(xiàn)在兩方面：其一，傳送帶問題往往存在多種可能結(jié)論的判定，即需要分析確定到底哪一種可能情況會發(fā)生；其二，決定因素多，包括滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)大小、斜面傾角，傳送帶速度、傳送方向、滑塊初速度的大小及方向等。這就需要考生對傳送帶問題能做出準確的動力學過程分析。傳送帶模型1水平傳 求解的關(guān)鍵在于對物體所受的摩擦力進行正確的分析判斷。物體的速度與傳送帶速度相等的時刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時刻。（典例應用1）如

2、圖所示，傳送帶保持以1 m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動。現(xiàn)將一質(zhì)量m0.5 kg的物體從離傳送帶很近的a點輕輕地放上去，設物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)0.1，a、b間的距離L2.5 m，則物體從a點運動到b點所經(jīng)歷的時間為多少？(g取10 m/s2) 方法總結(jié)：如圖所示是物塊在傳送帶上的兩種運行模式，分析可知，在傳送帶的長度一定時，把物塊從A運送到B 端的兩種方式中，t0t1結(jié)論是：如果能夠保證物體在傳送帶上一路勻加速，那么物體到達右端所需的時間更短.（典例應用2）如圖所示，一平直的傳送帶以速度v2m/s勻速運動，傳送帶把A處的工件運送到B處，A、B相距L10m，從A處把工件無初速地放到傳送帶上，經(jīng)過時間

3、t6s，能傳送到B處，求：（1）工件在傳送帶上加速運動過程中的加速度大小及加速運動的時間；（2）欲用最短的時間把工件從A處傳送到B處，求傳送帶的運行速度至少多大？模型總結(jié)與拓展 傾斜傳送帶模型2斜上傳求解的關(guān)鍵在于分析清楚物體與傳送帶的相對運動情況，從而確定其是否受到滑動摩擦力作用。當物體速度與傳送帶速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變。該模型中：要想將工件運送到頂端：需要滿足：，即（典例應用3）如圖所示，傾角為的斜面，傳送帶AB之間的距離為L,傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動，物塊與傳送帶之間的摩擦因素為u，將物塊從A點由靜止釋放，求物體從A傳到B的時間； 傳送帶模型3斜下傳 該模型需要注意：開

4、始時工件受到的摩擦力沿斜面向下，當工件與傳送帶共速后，需要進行判斷若 ，則工件勻速下滑；若 ，則工件將加速下滑，加速度大小為： （典例應用4）如圖所示，一皮帶輸送機的皮帶以v13.6 m/s的速率做勻速運動，其有效輸送距離AB29.8 m，與水平方向夾角為37.將一小物體輕放在A點，物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)0.1，求物體由A到B所需的時間(g取10 m/s) 模型總結(jié)與拓展考點二、板塊模型由滑塊和木板組成的相互作用的系統(tǒng)一般稱之為“木板滑塊模型”,簡稱板塊模型。此類問題涉及的相關(guān)知識點包括：靜摩擦力、滑動摩擦力、運動學規(guī)律、牛頓運動定律、動能定理、能量轉(zhuǎn)化與守恒等多方面的知識。此類問題涉及的處

5、理手段包括：受力分析、運動分析、臨界條件判斷、圖像法處理、多過程研究等多種方法。因此對大家的綜合分析能力要求極高,也是高考的熱點之一?！窘忸}方略】兩種類型如下：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xBLxA。（典例應用5）如圖所示，質(zhì)量為M=8kg的小車放在光滑的水平面上，在小車左端加一水平推力F=8N，當小車向右運動的速度達到v0=1.5m/s時，在小車前端輕輕放上一個大小不計、質(zhì)量為m=2kg的小物塊，

6、物塊與小車間的動摩擦因數(shù)=0.2。已知運動過程中，小物塊沒有從小車上掉下來，取g=10m/s2。求： （1）經(jīng)過多長時間兩者達到相同的速度；（2）小車至少多長，才能保證小物塊不從小車上掉下來；（3）當小車與物塊達到共速后在小車合物塊之間是否存在摩擦力？（4）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為多少；（5）二者共速后如果將推力F 增大到28N ，則二者的加速度大小分別為；方法總結(jié)：選用整體法和隔離法的策略(1)當各物體的運動狀態(tài)相同時，宜選用整體法；當各物體的運動狀態(tài)不同時，宜選用隔離法。(2)對較復雜的問題，通常需要多次選取研究對象，交替應用整體法與隔離法才能求解。方法

7、總結(jié)滑塊滑板模型問題的分析步驟 （典例應用6）(2015新課標全國，25)一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5 m，如圖(a)所示。t0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運動，直至t1 s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前、后木板速度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1 s時間內(nèi)小物塊的vt圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2。求：(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)2；(2)木板的最小長度；(3)木板右端離墻壁的最終距離

8、。方法總結(jié)：處理多體多過程問題的基本步驟：1、確定物體的運動過程并分段處理；將復雜的運動過程分解成若干個小的過程進行研究。2、在已經(jīng)選好的研究過程中根據(jù)不同的運動狀態(tài)選擇合理的研究對象；3、根據(jù)題中的關(guān)鍵條件，對物體進行受力分析和運動分析，書寫各過程的力學關(guān)系式，以及運動學關(guān)系式，求未知物理量。4、注意如果是連續(xù)分段的思維切記過程的銜接；考點三、彈簧模型（典例應用7）如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一質(zhì)量為m。的平盤，盤中有一物體，質(zhì)量為m，當盤靜止時，彈簧的長度比其自然長度伸長了l現(xiàn)向下拉盤使彈簧再伸長l后停止，然后松手放開設彈簧總處在彈性限度以內(nèi)，則剛松手時盤對物體的支持力等于 ( ) （典例應用8）一彈簧秤的秤盤質(zhì)量m1=15kg，盤內(nèi)放一質(zhì)量為m2=105kg的物體P，彈簧質(zhì)量不計，其勁度系數(shù)為k=800N/m，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如圖所示?，F(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在最初02s內(nèi)F是變化的，在02s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2） 方法總結(jié)：處理多體多過程問題的基本步驟：1、確定物體的運動過程并分