高考物理一轮总复习 热点专题4 动力学中常考的“三个物理模型”课件.ppt

热点专题4动力学中常考的 三个物理模型 栏目导航 1 2 3 抓重难点 课时跟踪检测 抓易错点 解题思路 例1 答案 b 2016届东北三省三校第一次联考 如图所示 位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于m点 与竖直墙相切于a点 竖直墙上另一点b与m的连线和水平面的夹角为60 c是圆环轨道的圆心 已知在同一时刻a b两球分别由a b两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道am bm运动到m点 c球由c点自由下落到m点 则 a a球最先到达m点b b球最先到达m点c c球最先到达m点d b球和c球都可能最先到达m点 跟踪训练1 答案 c 如图所示 ab和cd为两条光滑斜槽 它们各自的两个端点均分别位于半径为r和r的两个相切的圆上 且斜槽都通过切点p 设有一重物先后沿两个斜槽 从静止出发 由a滑到b和由c滑到d 所用的时间分别为t1和t2 则t1与t2之比为 跟踪训练2 答案 b 模型特点1 板 块模型的特点 1 滑块未必是光滑的 2 板的长度可能是有限的 也可能是足够长的 3 板的上 下表面可能都存在摩擦 也可能只有一个面存在摩擦 还可能两个面都不存在摩擦 2 板 块模型常用的物理规律 1 匀变速直线运动规律 牛顿运动定律 2 动能定理 机械能守恒定律 能的转化和守恒定律 功能关系 第五章复习 解题思路 一定 三分 两线 一关键 解决板块问题 2015年新课标全国卷 一长木板置于粗糙水平地面上 木板左端放置一小物块 在木板右方有一墙壁 木板右端与墙壁的距离为4 5m 如图 a 所示 t 0时刻开始 小物块与木板一起以共同速度向右运动 直至t 1s时木板与墙壁碰撞 碰撞时间极短 碰撞前后木板速度大小不变 方向相反 运动过程中小物块始终未离开木板 已知碰撞后1s时间内小物块的v t图线如图 b 所示 木板的质量是小物块质量的15倍 重力加速度大小g取10m s2 求 例2 1 木板与地面间的动摩擦因数 1及小物块与木板间的动摩擦因数 2 2 木板的最小长度 3 木板右端离墙壁的最终距离 解析 1 规定向右为正方向 木板与墙壁碰撞前 小物块和木板一起向右做匀变速运动 设加速度为a1 小物块和木板的质量分别为m和m 由牛顿第二定律有 1 m m g m m a1 由题图 b 可知 木板与墙壁碰撞前的瞬时速度v1 4m s 由运动学公式得v1 v0 a1t1 答案 1 0 10 4 2 6m 3 6 5m 1 滑块与滑板存在相对滑动的临界条件 1 运动学条件 若两物体速度或加速度不等 则会相对滑动 2 力学条件 一般情况下 假设两物体间无相对滑动 先用整体法算出一起运动的加速度 再用隔离法算出滑块 所需要 的摩擦力ff 比较ff与最大静摩擦力ffm的关系 若ff ffm 则发生相对滑动 2 滑块滑离滑板的临界条件当滑板的长度一定时 滑块可能从滑板滑下 恰好滑到滑板的边缘达到共同速度是滑块滑离滑板的临界条件 提分秘笈 3 易错原因 1 不清楚滑块 滑板类问题中滑块 滑板的受力情况 求不出各自的加速度 2 画不好运动草图 找不出位移 速度 时间等物理量间的关系 3 不清楚每一个过程的末速度是下一个过程的初速度 4 不清楚物体间发生相对滑动的条件 提分秘笈 多选 如图所示 一质量为m1的木板静止在光滑水平地面上 现有一质量为m2的小滑块以一定的初速度v0 从木板的左端开始向木板的右端滑行 滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示 根据图象作出的以下判断正确的是 a 滑块始终与木板存在相对运动b 滑块未能滑出木板c 滑块的质量m2大于木板的质量m1d 在t1时刻 滑块从木板上滑出 跟踪训练3 答案 acd 如图所示 薄板a长l 5m 其质量m 5kg 放在水平桌面上 板右端与桌边相齐 在a上距右端x 3m处放一物体b 可看成质点 其质量m 2kg 已知a b间动摩擦因数 1 0 1 a与桌面间和b与桌面间的动摩擦因数均为 2 0 2 原来系统静止 现在在板的右端施加一大小一定的水平力f持续作用在a上直到将a从b下抽出才撤去 且使b最后停于桌的右边缘 g取10m s2 求 1 b运动的时间 2 力f的大小 跟踪训练4 答案 1 3s 2 26n 模型特点 1 水平传送带模型 2 倾斜传送带模型 多选 如图所示 水平传送带以速度v1匀速运动 小物体p q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连 t 0时刻p在传送带左端具有速度v2 p与定滑轮间的绳水平 t t0时刻p离开传送带 不计定滑轮质量和摩擦 绳足够长 正确描述小物体p速度随时间变化的图象可能是 例3 解析 若v2 mpg 则p先匀减速到零再反向加速到离开传送带 也可能减速过程中就离开传送带 若v2 v1 且mqg mpg 则p先匀减速至v1 然后与传送带一起匀速运动 直到离开传送带 也可能减速过程中就离开传送带 若v2 v1且mqg mpg 满足mqg mpg mp mq a2 中途减速至v1 以后满足mqg mpg mp mq a3 以a3先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带 也可能减速过程中就离开传送带 故c正确 a d错误 答案 bc 传送带问题分析的要点是物体与传送带间的摩擦力 关注点是两个时刻 初始时刻和物体与传送带速度相等的时刻 初始时刻物体相对于传送带的速度或滑动方向决定了该时刻摩擦力的方向 物体与传送带速度相等的时刻摩擦力的大小 或有无 性质 滑动摩擦力或静摩擦力 或方向会发生改变 正确判断这两个时刻的摩擦力 才能正确确定物体的运动性质 提分秘笈 跟踪训练5 1 小物体运动到b点时的速度v的大小 2 小物体与运输带间的动摩擦因数 3 小物体从a点运动到c点所经历的时间t 解析 1 设小物体在斜面上的加速度为a1 运动到b点时的速度为v 由牛顿第二定律得mgsin 1mgcos ma1由运动学公式知v2 2a1l 联立解得v 3m s 如图 传送带与水平面夹角 37 并以10m s的速度运行 运行方向未知 在传送带的a端轻轻放一个小物块 已知该小物块与传送带之间的动摩擦因数为 0 5 传送带a端到b端的距离x 16m 则小物块从a端运送到b端所需的时间多长 g取10m s2 例1 答案 4s或2s 错后感悟 误认为物块达到传送带速度以后做匀速运动 没有做全面的受力分析 多选 2017届黑龙江大庆实验中学月考 如图所示 倾斜的传送带始终以恒定速度v2运动 一小物块以v1的初速度从底端冲上传送带 小物块从a到b的过程中一直做减速运动 则 a 如果v1 v2 小物块到达b端的速度可能等于0b 如果v1v2 减小传送带的速度 物块到达b端的时间可能增长d 如果v1 v2 增大传送带的速度 物块到达b端的时间可能变短 跟踪训练1 解析 小物块以初速度v1从底端冲上传动带 且v1大于v2 物块在重力沿斜面的分力及摩擦力作用下做匀减速运动 当速度减为v2后 重力沿斜面的分力可以大于向上的摩擦力 这样合力方向向下 物块继续减速 到达顶端时 速度有可能正好减为零 故a正确 v1小于v2 物块在重力沿斜面的分力及摩擦力作用下做匀减速运动 重力沿斜面的分力可以大于向上的摩擦力 这样合力方向向下 物块一直减速 到达顶端时 速度有可能正好减为零 故b正确 由a的分析可知 如果v1 v2 小物块的加速度开始时为gsin gcos 速度相等之后变为gsin gcos 故开始时加速度大 若减小传送带的速度 作出两种情况下的图象如图所示 由图可知 传送带速度减小后的图象如虚线所示 要达到相同的位移 用时要长 故c正确 如果v1 v2 物块在重力沿斜面的分力及摩擦力作用下做匀减速运动 小物块的加速度为gsin gcos 物块一直减速 增大传送带的速度 小物块的加速度不变 所以物块到达b端的时间也不变 故d错误 答案 abc 如图所示 质量m 8kg的小车放在光滑的水平面上 在小车右端加一水平恒力f 8n 当小车速度达到1 5m s时 在小车的前端轻轻放上一大小不计 质量m 2kg的物体 物体与小车间的动摩擦因数 0 2 小车足够长 求物体从放在小车上开始经t 1 5s通过的位移大小 g取10m s2 例2 答案 2 1m 错后感悟 不会利用板块间的受力判断运动状态 物体a的质量m 1kg 静止在光滑水平面上的平板车b的质量为m 0 5kg 长l 1m 某时刻a以v0 4m s向右的初速度滑上木板b的上表面 在a滑上b的同时 给b施加一个水平向右的拉力 忽略物体a的大小 已知a与b之间的动摩擦因数 0 2 试求 1 若f 5n 物体a在小车上运动时相对小车滑行的最大距离 2 如果要使a不至于从b上滑落 拉力f大小应满足的条件 跟踪训练