《2020版物理新增分大一轮江苏专用版课件：第三章 牛顿运动定律 专题突破四 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版物理新增分大一轮江苏专用版课件：第三章 牛顿运动定律 专题突破四 （58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题突破四 用动力学方法解决动力学问题中的 “传送带”问题与“板块”问题,大一轮复习讲义,第三章 牛顿运动定律,NEIRONGSUOYIN,内容索引,过好双基关,研透命题点,随堂测试,回扣基础知识 训练基础题目,细研考纲和真题 分析突破命题点,随堂检测 检测课堂学习效果,课时作业,限时训练 练规范 练速度,过好双基关,一、“传送带”模型,1.水平传送带模型,加速,匀速,加速,加速,匀速,v0,2.倾斜传送带模型,加速,匀速,加速,匀速,1.模型特点 滑块(视为质点)置于长木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动. 2.两种位移关系 滑块从木板的一端运动到另一端
2、的过程中，若滑块和木板向同一方向运动，则滑块的位移和木板的 等于木板的长度；若滑块和木板向相反方向运动，则滑块的位移和木板的 等于木板的长度.,位移之差,位移之和,二、“滑块木板”模型,1.任何多过程的复杂物理问题都是由很多简单的小过程组成，上一过程的末是下一过程的初，对每一个过程分析后，列方程，联立求解. 2.注意两个过程的连接处，加速度可能突变，但速度不会突变，速度是联系前后两个阶段的桥梁.,三、处理多过程问题时应注意的两个问题,研透命题点,相对位移的计算 要分两种情况：若二者同向，则x|x传x物|；若二者反向，则x|x传|x物|. 物体沿倾斜传送带向下运动，tan 时，相对位移可能有重叠
3、部分，要分段计算.,命题点一 “传送带”模型,例1 如图1所示，有一足够长的水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？(取g10 m/s2),图1,答案 5.2 s,解析 物体在传送带上做匀加速直线运动过程中，加速度ag5 m/s2. 与传送带速度相同时，,故传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为tt1t25.2 s.,变式1 (2018盐城中学段考)如图2所示，物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，在此传送带的速度由零逐渐增加到
4、2v0后匀速运动的过程中，则以下分析正确的是 A.M下滑的速度不变 B.M立即开始在传送带上加速，速度变为2v0后向下匀速运动 C.M先向下匀速运动，后向下加速运动，最后沿传送带向下 匀速运动 D.M受的摩擦力方向始终沿传送带向上,图2,解析 传送带静止时，物块匀速下滑，故mgsin Ff，当传送带转动时，根据受力分析可知，物块先向下做加速运动，当速度与传送带速度相同时，物块和传送带以相同的速度匀速下滑，故C正确.,1.模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的相互作用下发生相对滑动. 2.位移关系：如图3，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和
5、木板同向运动时，位移之差xx1x2L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移之和xx2x1L.,命题点二 “滑块木板”模型,图6,3.基本思路,例2 (2018高邮市期初)一木箱放在平板车的中部，距平板车的后端、驾驶室后端均为L1.5 m，如图4所示处于静止状态，木箱与平板车之间的动摩擦因数为0.5，现使平板车以a1的加速度匀加速启动，速度达到v6 m/s后接着做匀速直线运动，运动一段时间后匀减速刹车(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g10 m/s2)，求： (1)若木箱与平板车相对静止，加速度a1大小满足什么条件？,图4,答案 a15 m/s2,解析 木箱与平板车相对静止，加速度相同，当木箱受到
6、的静摩擦力达到最大值时加速度最大，由牛顿第二定律有：Ffmaxmammg 得am5 m/s2 解得a15 m/s2,(2)若a16 m/s2，当木箱与平板车的速度都达到v6 m/s时，木箱在平板车上的位置(离驾驶室后端距离)；,答案 2.1 m,解析 因为a16 m/s25 m/s2，故木箱与平板车发生相对滑动，,解得 x24.2 m 当木箱与平板车的速度都达到v6 m/s时，木箱在平板车上离驾驶室后端距离为：sx2x1L4.2 m3.6 m1.5 m2.1 m,(3)在第(2)问情况下，若在木箱速度刚达到6 m/s时平板车立即刹车到停止，则要使木箱不会撞到驾驶室，平板车刹车时的加速度大小满足
7、什么条件？,答案 a12 m/s2,解析 木箱减速停止时的位移为：,木箱不与车相碰需满足：x3x4s 解得：a12 m/s2.,变式2 如图5甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上.一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板.滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示.某同学根据图象作出如下判断，正确的是 A.滑块和木板始终存在相对运动 B.滑块始终未离开木板 C.滑块的质量小于木板的质量 D.木板的长度一定为,图5,变式3 (2018泰州中学月考)如图6所示，一质量M3.0 kg的足够长的木板B放在光滑的水平面上，其上表面放置质量m1.0 kg的小木块A，A、B均处于静止
8、状态，A与B间的动摩擦因数0.30，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现给木块A施加一随时间t变化的水平力Fkt(k2 N/s)，取g10 m/s2. (1)若木板B固定，则经过多少时间木块A开始滑动？,图6,答案 1.5 s,解析 当木板B固定时，木块A开始滑动瞬间，水平力F与最大静摩擦力大小相等，则：F1Ffmmg 设经过t1时间木块A开始滑动，则：F1kt1,(2)若木板B固定，求t22.0 s时木块A的加速度大小.,答案 1 m/s2,解析 t22.0 s时，有F2kt222 N4 N 由牛顿第二定律得：F2mgma,(3)若木板B不固定，求t31.0 s时木块A受到的摩擦力大小.,
9、答案 1.5 N,解析 在t31.0 s时水平外力为：F3kt321 N2 N 因为此时外力小于最大静摩擦力，两者一定不发生相对滑动，故一起做匀加速运动，以整体为研究对象，由牛顿第二定律可得：F3(mM)a,对木块A受力分析有：F3Ffma 则FfF3ma(210.5) N1.5 N.,随堂测试,1.(多选)(2018徐州三中月考)如图7所示，质量M2 kg的一定长度的长木板静止在光滑水平面上，在其左端放置一质量m1 kg的小木块(可视为质点)，小木块与长木板之间的动摩擦因数0.2.长木板和小木块先相对静止，然后用一水平向右的F4 N的力作用在小木块上，经过时间t2 s，小木块从长木板另一端滑
10、出，g取10 m/s2，则 A.滑出瞬间，小木块的速度大小为2 m/s B.滑出瞬间，小木块的速度大小为4 m/s C.滑出瞬间，长木板的速度大小为2 m/s D.滑出瞬间，长木板的速度大小为4 m/s,1,2,3,4,图7,解析 由牛顿第二定律得：,1,2,3,4,由题意可知，小木块与长木板都做初速度为零的匀加速直线运动，运动时间： t2 s， 小木块滑出瞬间，小木块的速度大小为：v1a1t22 m/s4 m/s， 长木板的速度大小为：v2a2t12 m/s2 m/s，故B、C正确.,2.(多选)(2017运河中学调研)如图8所示为粮袋的传送装置.已知AB间长度为L.传送带与水平方向的夹角为
11、.工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) A.若gsin D.粮袋到达B端的速度与v比较，可能大，可能小，也可能相等,图8,1,2,3,4,解析 若mgcos ，粮袋一直受到滑动摩擦力作用，一直做加速运动，故A正确. 粮袋开始运动时受到沿传送带向下的滑动摩擦力，,若tan ，当速度达到v后，做加速度为g(sin cos )的匀加速运动，故B、C错误. 粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时还没有和传送带同速，速度小于v；粮袋可能先匀加速运动，当速度与传送带
12、相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故D正确.,1,2,3,4,3.(2018仪征中学质检)如图9所示，水平方向的传送带顺时针转动，传送带速度大小恒为v2 m/s，两端A、B间距离为3 m.一物块从B端以初速度v04 m/s滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数0.4，g取10 m/s2.物块从滑上传送带至离开传送带的过程中，速度随时间变化的图象是图中的,图9,1,2,3,4,4.(多选)(2018宝应中学第三次模拟)如图10甲所示，上表面粗糙的平板车静止在光滑水平面上，质量m1 k
13、g的滑块以v03 m/s的速度从左边滑上平板车，忽略滑块的大小.从滑块刚滑上平板车开始计时，它们的vt图象如图乙所示，滑块在平板车上运动了1 s，取重力加速度g10 m/s2.下列说法正确的是 A.滑块与平板车间的动摩擦因数为0.1 B.平板车的质量为1 kg C.平板车的长度为2.5 m D.全过程中摩擦生热为2.5 J,1,2,3,4,图10,解析 根据vt图象的斜率大小表示加速度大小，,1,2,3,4,由vt图象可知滑块、平板车的加速度大小相等，使它们产生加速度的力就是两者之间的滑动摩擦力，因此它们的质量相等，均为1 kg，故B正确； 二者的相对位移的大小等于平板车的长度，由vt图象与坐
14、标轴所围面积可知s2 m，故C错误； 全过程中摩擦生热Qmgs0.11102 J2 J，故D错误.,课时作业,1.(多选)(2019盐城中学月考) 如图1所示，三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为37.现有两小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5.下列说法中正确的是(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) A.物块A到达底端的速度比物块B到达底端的速度大 B.物块A、B同时到达底端 C.物块A先到达传送带底端 D.物块A、B在传送带上的划痕长度之比为13,1
15、,2,3,4,5,6,7,8,图1,双基巩固练,9,解析 对物块A、B受力分析，因为mgsin 37mgcos 37，故物块A所受摩擦力沿传送带向上，向下做匀加速直线运动，物块B所受摩擦力沿传送带向上，向下做匀加速直线运动，且两物块做匀加速直线运动的加速度大小相等，又由位移大小相等知运动的时间相等，故到达底端的速度大小相等，故A、C错误，B正确. 对物块A，划痕的长度等于物块A的位移减去传送带的位移，以物块A为研究对象，由牛顿第二定律得：a2 m/s2，由运动学公式得运动时间为：t1 s，所以传送带运动的位移为xvt1 m.则物块A对传送带的划痕为：x12 m1 m1 m，对物块B，划痕的长度等于B的位移加上传送带的位移，同理得出物块B对传送带的划痕长度为x23 m.所以划痕长度之比为13，故D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2.(多选)如图2甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点).已知传送带的速度保持不变，重力加速度g取10 m/s2.关于物块与传送带间的动摩擦因数及物块在传送带上运动第一次回到传送
