專題（19）動力學中三種典型物理模型（原卷版）

2021年高考物理一輪復(fù)習考點全攻關(guān)專題（19）動力學中三種典型物理模型（原卷版）命題熱點一：“傳送帶”模型【例1】(多選)如圖所示，x軸與水平傳送帶重合，坐標原點O在傳動帶的左端，傳送帶右端A點坐標為XA=8m，勻速運動的速度V0=5m/s，一質(zhì)量m=1kg的小物塊，輕輕放在傳送帶上OA的中點位置，小物塊隨傳動帶運動到A點后，沖上光滑斜面且剛好能夠到達N點處無機械能損失，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，斜面上M點為AN的中點，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A．N點縱坐標為yN=1.25mB．小物塊第一次沖上斜面前，在傳送帶上運動產(chǎn)生的熱量為12.5JC．小物塊第二次沖上斜面，剛好能夠到達M點D．在x=2m位置釋放小物塊，小物塊可以滑動到N點上方【變式1】如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距s=2m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．工件滑上A端瞬時速度vA=5m/s，達到B端的瞬時速度設(shè)為vB，則（）A．若傳送帶以4m/s順時針轉(zhuǎn)動，則vB=3m/sB．若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB<3m/sC．若傳送帶以2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB=3m/sD．若傳送帶以某一速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，則一定vB>3m/s命題熱點二：“等時圓模型”【例2】如圖所示，PQ為圓的豎直直徑，AQ、BQ、CQ為三個光滑斜面軌道，分別與圓相交于A、B、C三點．現(xiàn)讓三個小球(可以看作質(zhì)點)分別沿著AQ、BQ、CQ軌道自端點由靜止滑到Q點，運動的平均速度分別為v1、v2和v3.則有：()A．v2＞v1＞v3B．v1＞v2＞v3C．v3＞v1＞v2D．v1＞v3＞v2【變式2】如圖所示，豎直半圓環(huán)中有多條起始于A點的光滑軌道，其中AB通過環(huán)心O并保持豎直．一質(zhì)點分別自A點沿各條軌道下滑，初速度均為零．那么，質(zhì)點沿各軌道下滑的時間相比較()A．無論沿圖中哪條軌道下滑，所用的時間均相同B．質(zhì)點沿著與AB夾角越大的軌道下滑，時間越短C．質(zhì)點沿著軌道AB下滑，時間最短D．軌道與AB夾角越小(AB除外)，質(zhì)點沿其下滑的時間越短命題熱點三：“滑塊——木板”模型【例3】如圖所示，質(zhì)量為M=2kg、長為L=1.5m的木板靜止在光滑的水平面上，木板上右端放著一可視為質(zhì)點的小滑塊，小滑塊的質(zhì)量為m=1kg，小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為=0.2。若用水不拉力F作用在木板上，取g=10m/s2，則下列說法正確的是A．F=8N時，小滑塊與木板保持相對靜止B．F=10N時，小滑塊與木板發(fā)生相對滑動C．F=12N時，小滑塊從木板上滑下所需的時間為2sD．F=12N時，小滑塊從木板上滑下時木板的動量大小為10kg·m/s【變式3】如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對齊．A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ.先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動距離L后停下．接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運動，左邊緣再次對齊時恰好相對靜止，此后兩者一起運動至停下．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g.求：(1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA；(2)在左邊緣再次對齊的前、后，B運動加速度的大小aB、aB′；(3)B被敲擊后獲得的初速度大小vB.課時精練：一、雙基鞏固練1.（多選）如圖1所示，一長的水平傳送帶以的恒定速率沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，一質(zhì)量的物塊以的速率沿直線向左滑上傳送帶，經(jīng)過一段時間后物塊離開了傳送帶，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，重力加速度g取，則以下判斷正確的是（）圖1A．經(jīng)過后物塊從傳送帶的左端離開傳送帶B．經(jīng)過后物塊從傳送帶的右端離開傳送帶C．在t時間內(nèi)傳送帶對物塊做的功為-4JD．在t時間內(nèi)由于物塊與傳送帶間摩擦而產(chǎn)生的熱量為16J2、如圖2所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點為圓周的最高點，d點為圓周的最低點．每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個滑環(huán)A、B、C分別從a、b、c處由靜止開始釋放，用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)A、B、C到達d點所用的時間，則()圖2A．t1<t2<t3 B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2 D．t1＝t2＝t33、如圖3所示，AB和CD為兩條光滑斜槽，它們各自的兩個端點均分別位于半徑為R和r的兩個相切的圓上，且斜槽都通過切點P.設(shè)有一重物先后沿兩個斜槽從靜止出發(fā)，由A滑到B和由C滑到D，所用的時間分別為t1和t2，則t1與t2之比為()圖3A．2∶1B．1∶1C.eq\r(3)∶1 D．1∶eq\r(3)4.(多選)如圖4所示，質(zhì)量M＝2kg的足夠長木板靜止在光滑水平地面上，質(zhì)量m＝1kg的物塊靜止在長木板的左端，物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)對物塊施加一水平向右的恒力F＝2N，則下列說法正確的是()圖4A．物塊和長木板之間的摩擦力為1NB．物塊和長木板相對靜止一起加速運動C．物塊運動的加速度大小為1m/s2D．拉力F越大，長木板的加速度越大綜合提升練：5．(多選)如圖5所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間動摩擦因數(shù)為eq\f(μ,4)，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g.現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度a大小可能是()圖5A．0B.eq\f(2μg,3)C.eq\f(μg,2) D.eq\f(F,2m)－eq\f(μg,4)6．(多選)如圖6甲所示，一滑塊置于足夠長的長木板左端，木板放置在水平地面上．已知滑塊和木板的質(zhì)量均為2kg，現(xiàn)在滑塊上施加一個F＝0.5t(N)的變力作用，從t＝0時刻開始計時，滑塊所受摩擦力隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示．設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()圖6A．滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4B．木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2C．圖乙中t2＝24sD．木板的最大加速度為2m/s27．如圖7甲所示，傾角為37°足夠長的傳送帶以4m/