專題（38）綜合應(yīng)用力學(xué)兩大觀點(diǎn)解決三類問題（原卷版）

2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)全攻關(guān)專題（38）綜合應(yīng)用力學(xué)兩大觀點(diǎn)解決三類問題（原卷版）專題解讀1.本專題是力學(xué)兩大觀點(diǎn)在多運(yùn)動過程問題、傳送帶問題和滑塊—木板問題三類問題中的綜合應(yīng)用，高考常以計算題壓軸題的形式命題．2．學(xué)好本專題，可以極大地培養(yǎng)同學(xué)們的審題能力、推理能力和規(guī)范表達(dá)能力，針對性的專題強(qiáng)化，可以提升同學(xué)們解決壓軸題的信心．3．用到的知識有：動力學(xué)方法觀點(diǎn)(牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)基本規(guī)律)，能量觀點(diǎn)(動能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律)．命題熱點(diǎn)一：多過程問題1．分析思路(1)受力與運(yùn)動分析：根據(jù)物體的運(yùn)動過程分析物體的受力情況，以及不同運(yùn)動過程中力的變化情況；(2)做功分析：根據(jù)各種力做功的不同特點(diǎn)，分析各種力在不同的運(yùn)動過程中的做功情況；(3)功能關(guān)系分析：運(yùn)用動能定理、機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律進(jìn)行分析，選擇合適的規(guī)律求解．2．方法技巧(1)“合”——整體上把握全過程，構(gòu)建大致的運(yùn)動圖景；(2)“分”——將全過程進(jìn)行分解，分析每個子過程對應(yīng)的基本規(guī)律；(3)“合”——找出各子過程之間的聯(lián)系，以銜接點(diǎn)為突破口，尋求解題最優(yōu)方案．INCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\大倩\\e\\大倩\\PPT\\一輪物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\全國三\\最后一遍word\\左括.tif"INET【例1】如圖所示，半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道與水平地面相切于B點(diǎn)，且固定于豎直平面內(nèi)．在水平地面上距B點(diǎn)x＝5m處的A點(diǎn)放一質(zhì)量m＝3kg的小物塊，小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5.小物塊在與水平地面夾角θ＝37°、斜向上的拉力F的作用下由靜止向B點(diǎn)運(yùn)動，運(yùn)動到B點(diǎn)時撤去F，小物塊沿圓軌道上滑，且恰能到圓軌道最高點(diǎn)C.圓弧的圓心為O，P為圓弧上的一點(diǎn)，且OP與水平方向的夾角也為θ.(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)小物塊在B點(diǎn)的最小速度vB的大??；(2)在(1)情況下小物塊在P點(diǎn)時對軌道的壓力大??；(3)為使小物塊能沿水平面運(yùn)動并通過圓軌道C點(diǎn)，則拉力F的大小范圍．INCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\大倩\\e\\大倩\\PPT\\一輪物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\全國三\\最后一遍word\\左括.tif"INET【變式1】某人設(shè)計了如圖所示的滑板個性滑道．斜面AB與半徑R＝3m的光滑圓弧軌道BC相切于B，圓弧對應(yīng)的圓心角θ＝37°且過C點(diǎn)的切線水平，C點(diǎn)連接傾角α＝30°的斜面CD.一滑板愛好者連同滑板等裝備(整體視為質(zhì)點(diǎn))總質(zhì)量m＝60kg.某次試滑，他從斜面上某點(diǎn)P由靜止開始下滑，發(fā)現(xiàn)在斜面CD上的落點(diǎn)Q恰好離C點(diǎn)最遠(yuǎn)．若他在斜面AB上滑動過程中所受摩擦力Ff與位移大小x的關(guān)系滿足Ff＝90x(均采用國際制單位)，忽略空氣阻力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)P、B兩點(diǎn)間的距離；(2)滑板在C點(diǎn)對軌道的壓力大?。}熱點(diǎn)二：傳送帶模型問題1．設(shè)問的角度(1)動力學(xué)角度：首先要正確分析物體的運(yùn)動過程，做好受力分析，然后利用運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時間內(nèi)的位移，找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系．(2)能量角度：求傳送帶對物體所做的功、物體和傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動機(jī)多消耗的電能等，常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解．2．功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q.(2)對W和Q的理解：①傳送帶克服摩擦力做的功：W＝Ff

x傳；②產(chǎn)生的內(nèi)能：Q＝Ffx相對．模型1水平傳送帶問題INCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\大倩\\e\\大倩\\PPT\\一輪物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\全國三\\最后一遍word\\左括.tif"INET【例2INCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\大倩\\e\\大倩\\PPT\\一輪物理通用\\5-8章\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\5-8章\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\全國三\\最后一遍word\\右括.tif"INET】如圖所示，水平傳送帶勻速運(yùn)行速度為v＝2m/s，傳送帶兩端A、B間距離為x0＝10m，當(dāng)質(zhì)量為m＝5kg的行李箱無初速度地放上傳送帶A端后，傳送到B端，傳送帶與行李箱間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，求：(1)行李箱開始運(yùn)動時的加速度大小a；(2)行李箱從A端傳送到B端所用時間t；(3)整個過程行李箱對傳送帶的摩擦力做功W.模型2傾斜傳送帶問題INCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\大倩\\e\\大倩\\PPT\\一輪物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\全國三\\最后一遍word\\左括.tif"INET【例3】如圖所示，固定的粗糙弧形軌道下端B點(diǎn)水平，上端A與B點(diǎn)的高度差為h1＝0.3m，傾斜傳送帶與水平方向的夾角為θ＝37°，傳送帶的上端C點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差為h2＝0.1125m(傳送帶傳動輪的大小可忽略不計)．一質(zhì)量為m＝1kg的滑塊(可看作質(zhì)點(diǎn))從軌道的A點(diǎn)由靜止滑下，然后從B點(diǎn)拋出，恰好以平行于傳送帶的速度從C點(diǎn)落到傳送帶上，傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，速度大小為v＝0.5m/s，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.8，且傳送帶足夠長，滑塊運(yùn)動過程中空氣阻力忽略不計，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，試求：(1)滑塊運(yùn)動至C點(diǎn)時的速度vC大小；(2)滑塊由A到B運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功Wf；(3)滑塊在傳送帶上運(yùn)動時與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.命題熱點(diǎn)三：滑塊—木板模型問題1．模型分類滑塊—木板模型根據(jù)情況可以分成水平面上的滑塊—木板模型和斜面上的滑塊—木板模型．2．位移關(guān)系滑塊從木板的一端運(yùn)動到另一端的過程中，若滑塊和木板沿同一方向運(yùn)動，則滑塊的位移大小和木板的位移大小之差等于木板的長度；若滑塊和木板沿相反方向運(yùn)動，則滑塊的位移大小和木板的位移大小之和等于木板的長度．3．解題關(guān)鍵找出物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口，求解中應(yīng)注意聯(lián)系兩個過程的紐帶，每一個過程的末速度是下一個過程的初速度．INCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\大倩\\e\\大倩\\PPT\\一輪物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\全國三\\最后一遍word\\左括.tif"INET【例4】如圖所示，傾角θ＝30°的足夠長光滑斜面底端A固定有擋板P，斜面上B點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差為h.將質(zhì)量為m、長度為L的木板置于斜面底端，質(zhì)量也為m的小物塊靜止在木板上某處，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知木板與物塊間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),2)，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g.(1)若給木板和物塊一沿斜面向上的初速度v0，木板上端恰能到達(dá)B點(diǎn)，求v0大??；(2)若對木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物塊相對木板剛好靜止，求拉力F0的大??；(3)若對木板施加沿斜面向上的拉力F＝2mg，作用一段時間后撤去拉力，木板下端恰好能到達(dá)B點(diǎn)，物塊始終未脫離木板，求拉力F做的功W.【變式2】如圖，質(zhì)量M＝8kg的小車停放在光滑水平面上，在小車右端施加一水平恒力F＝8N．當(dāng)小車向右運(yùn)動速度達(dá)到v0＝3m/s時，在小車的右端輕放一質(zhì)量m＝2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，假定小車足夠長，g＝10m/s2.求：(1)小物塊從放在車上開始經(jīng)過多長時間與小車具有相同的速度及此時的速度大小；(2)從小物塊放在車上開始經(jīng)過t0＝3.0s摩擦力對小物塊所做的功．課時精練：如圖所示，傾角為θ的傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，把一物體由靜止放置到傳送帶的底端，則物體從底端運(yùn)動到頂端的過程中，下列說法正確的是()A．物體始終受到沿傳送帶向上的摩擦力B．物體運(yùn)動至頂端時一定相對傳送帶靜止C．傳送帶對物體所做的功大于物體機(jī)械能的增量D．物體加速運(yùn)動過程中傳送帶通過的距離是物體通過距離的2倍2．(多選)如圖所示，B、M、N分別為豎直光滑圓軌道上的三個點(diǎn)，B點(diǎn)和圓心O等高，M點(diǎn)與O點(diǎn)在同一豎直線上，N點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為α＝45°.現(xiàn)從B點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)由靜止釋放一個質(zhì)量為m的小球，經(jīng)圓軌道飛出后沿水平方向通過與O點(diǎn)等高的C點(diǎn)，已知圓軌道