高考物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案?jìng)魉蛶О鍓K模型

功能關(guān)系的綜合應(yīng)用——傳送帶模型、“滑塊—木板”模型【傳送帶模型】1.傳送帶克服摩擦力做的功：W＝fx傳（x傳為傳送帶對(duì)地的位移）2.系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能：Q＝fx相對(duì)（x相對(duì)為總的相對(duì)路程）．3.求解電動(dòng)機(jī)由于傳送物體而多消耗的電能一般有兩種思路=1\*GB3①運(yùn)用能量守恒以傾斜傳送帶為例，多消耗的電能為E電，則：E電＝ΔEk＋ΔEp＋Q.=2\*GB3②運(yùn)用功能關(guān)系傳送帶多消耗的電能等于傳送帶克服阻力做的功E電=fx傳(特別注意：如果物體在傾斜傳送帶上的運(yùn)動(dòng)分勻變速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程中傳送帶都要克服摩擦力做功，勻變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩者間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩者間的摩擦力是靜摩擦力)傳送帶問(wèn)題分析流出圖：水平傳送帶例1如圖所示，長(zhǎng)為5m的水平傳送帶以2m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將質(zhì)量為1kg的小物塊無(wú)初速度放在傳送帶左側(cè)。已知傳送帶與小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2，求小滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：傳送帶對(duì)小物塊做的功；傳送帶與小物塊摩擦產(chǎn)生的熱量；因放上小物塊，電動(dòng)機(jī)多消耗的電能。變式：若小滑塊以3m/s的速度從右端滑上傳送帶，求：傳送帶與小物塊摩擦產(chǎn)生的熱量；（2）傳送帶克服摩擦力做功。傾斜傳送帶例2如圖所示，傳送帶與水平面間的夾角為30°，其中A、B兩點(diǎn)間的距離為3.5m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=2m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量4kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶的B點(diǎn)，已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=摩擦力對(duì)小物塊做的功；摩擦產(chǎn)生的熱量；因放小物塊而使得電動(dòng)機(jī)多消耗的電能。例3如圖所示，傳送帶與水平地面的夾角為θ=37°，A、B兩端間距L=16m，傳送帶以速度v=10m/s沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的物體從A端靜止釋放，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，在物體到達(dá)B端的過(guò)程中（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）傳送帶與物塊之間由于摩擦產(chǎn)生的熱量；電動(dòng)機(jī)因傳送物體而多消耗的電能；練習(xí)(多選)如圖甲所示,一傾角為37°的傳送帶以恒定速度順時(shí)針運(yùn)行?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的物體拋上傳送帶,物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,取沿傳送帶向上為正方向,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則下列說(shuō)法正確的是()A.0~8s內(nèi)物體位移的大小是18mB.0~8s內(nèi)物體機(jī)械能增量是90JC.0~8s內(nèi)電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為126JD.0~8s內(nèi)物體與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量是126J【板塊模型】1.使滑塊不從木板的末端掉下來(lái)的臨界條件是滑塊到達(dá)木板末端時(shí)的速度與木板的速度恰好相同。2.從能量角度分析板塊模型時(shí)對(duì)滑塊和木板分別運(yùn)用動(dòng)能定理，或者對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用能量守恒定律．如圖所示，注意區(qū)分三個(gè)位移：①求摩擦力對(duì)滑塊做功時(shí)用滑塊對(duì)地的位移x滑；②求摩擦力對(duì)木板做功時(shí)用木板對(duì)地的位移x板；③求摩擦生熱時(shí)用相對(duì)位移Δx.例1（105頁(yè)針對(duì)訓(xùn)練）如圖甲所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m＝2kg的另一物體B(可看成質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0＝2m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的上表面。由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2()A．木板獲得的動(dòng)能為2JB．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4J（摩擦產(chǎn)生的熱量）C．木板A的最小長(zhǎng)度為2mD．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1例2（104頁(yè)典例）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(dòng)速度達(dá)到v0＝3m/s時(shí)，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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，假定小車足夠長(zhǎng)，g＝10m/s2。求：(1)小物塊從放在車上開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間與小車具有相同的速度及此時(shí)的速度大??；(2)從小物塊放在車上開(kāi)始經(jīng)過(guò)t0＝3.0s摩擦力對(duì)小物塊所做的功。（注意：共速后小物塊有受靜摩擦力，會(huì)對(duì)小物塊做功）練習(xí)1如圖所示，長(zhǎng)木板A靜止放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對(duì)板A靜止的過(guò)程中，下述說(shuō)法中正確的是（）A．物體B克服摩擦力做的功等于木板A增加的機(jī)械能與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和B．物體B動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能C．物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量D．物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的機(jī)械能練習(xí)2(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)=4m的木板Q放在光滑的水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的物塊P放在木板的最左端。T=0時(shí)刻給物塊水平向右的初速度，當(dāng)物塊P滑到木板Q的最右端時(shí)木板Q的位移為x=7m。則下列說(shuō)法正確的是（）A．P、Q所受的摩擦力之比為mB．摩擦力對(duì)P、Q所做的功的絕對(duì)值之比為11C．P減小的動(dòng)能與P、Q間因摩擦而產(chǎn)生的熱量之比為11D．Q增加的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之比為11練習(xí)3(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車的最左端?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小物塊和小車之間的摩擦力大小為Ff，小物塊滑到小車的最右端時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的距離為xA．小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為FLB．小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為FC．摩擦力對(duì)小物塊所做的功為-D．小物塊在小車上滑行過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為F【綜合應(yīng)用】1.（104頁(yè)例2）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(dòng)輪的大小可忽略不計(jì))。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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小為v＝0.5m/s，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.8，且傳送帶足夠長(zhǎng)，滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力忽略不計(jì)，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，試求：(1)滑塊運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)的速度vC大??；(2)滑塊由A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf；(3)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q。2.如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑斜面MN底端固定一個(gè)被壓縮且鎖定的輕彈簧，輕彈簧的上端靜止放一質(zhì)量m=2kg的可看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊，滑塊與斜面頂端N點(diǎn)相距x=0.3m?，F(xiàn)將彈簧解除鎖定，滑塊離開(kāi)彈簧后經(jīng)N點(diǎn)離開(kāi)斜面，恰好水平飛上由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，速度為v=（1）滑塊從離開(kāi)N點(diǎn)至飛上傳送帶的時(shí)間；（2）彈簧鎖定時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能；（3）滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)由于摩擦產(chǎn)生的熱量和電動(dòng)機(jī)多做的功。3.如圖所示，傾角θ=37°，長(zhǎng)為6m的斜面體固定在水平地面上，長(zhǎng)為3m、質(zhì)量為4kg的長(zhǎng)木板A放在斜面上，上端與斜面頂端對(duì)齊；質(zhì)量為2kg的物塊B（可是為質(zhì)點(diǎn)）放在長(zhǎng)木板的上端，同時(shí)釋放A和B，結(jié)果當(dāng)A的下端滑到斜面底端時(shí)，物塊B也剛好滑到斜面底端，已知長(zhǎng)木板A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，物塊B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.375，重力加速度g取10m/s（1）從開(kāi)始到A的下端滑到斜面底端所用時(shí)間；（2）從開(kāi)始到A的下端滑到斜面底端的過(guò)程中，A與B間、A與斜面間因摩擦產(chǎn)生的總熱量。4.如圖所示，半徑R=5.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)，C點(diǎn)右側(cè)的水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M=2.0kg，上表面與C點(diǎn)等高。質(zhì)量m=0.5kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊在A點(diǎn)以（1）物塊在B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB（2）物塊從軌道的B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功Wf（3）若木板足夠長(zhǎng)，從物塊滑上木板開(kāi)始至木板停下的整個(gè)過(guò)程中，木板和地面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量Q。5.如圖所示，從A點(diǎn)以v0的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線方向進(jìn)入固定的光滑圓弧軌道B