2027届新高考物理热点精准复习+传送带模型　板块模型

2027届新高考物理热点精准复习传送带模型板块模型考点一传送带模型能力高分练课中关键能力·可视思维角度一无初速水平传送带问题例1(2026浙江温州模拟)如图甲所示为温州轨道交通S1线的行李安检机,其简化原理图如图乙所示,水平传送带长为2.5m,传送带始终以恒定速率0.30m/s运行。一质量为0.60kg的小包(可视为质点)无初速度地轻放上传送带左端,最终到达传送带右端。若小包与该传送带间的动摩擦因数为0.50,下列说法正确的是(

)A.安检机使用γ射线探测包内的物品B.小包匀速运动时,传送带对小包的摩擦力向右C.由于传送小包,电动机多做的功为0.054JD.小包从传送带左端到达右端的时间为1.0sC

解题精要水平传送带的情境分析情境滑块的运动情况传送带不足够长传送带足够长

一直加速先加速后匀速

v0<v时,一直加速v0<v时,先加速再匀速v0>v时,一直减速v0>v时,先减速再匀速

一直减速到右端先减速到速度为0,后被传送带传回左端。若v0<v返回到左端时速度为v0,若v0>v返回到左端时速度为v角度二有初速水平传送带问题例2

如图所示,相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动,其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10kg的载物箱(可视为质点),以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10,重力加速度g取10m/s2。(1)若v=4.0m/s,求载物箱通过传送带所需的时间;(2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度。

破题思维链解题精要1.临界状态:当v物=v带时,摩擦力发生突变,物体的加速度发生突变。2.物体在水平传送带上相对滑动时的加速度为a=μg。3.滑块与传送带的划痕长度Δs等于滑块与传送带的相对位移的大小。角度三无初速倾斜传送带问题例3(2025广西卷)图甲为某智能分装系统工作原理示意图,每个散货经倾斜传送带由底端A运动到顶端B后抛出,撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号,随后竖直掉入已与水平传送带共速的货箱中,此系统利用传感器探测散货的质量,自动调节水平传送带的速度,实现按规格分装。倾斜传送带与水平地面夹角为30°,以速度v0匀速运行。若以相同的时间间隔Δt将散货以几乎为0的速度放置在倾斜传送带底端A,从放置某个散货时开始计数,当放置第10个散货时,第1个散货恰好被水平抛出。甲

乙

解题精要倾斜传送带的情境分析项目图示滑块可能的运动情况情境1

(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情境2

(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后再以a2加速项目图示滑块可能的运动情况情境3

(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先加速后匀速(4)可能先减速后匀速(5)可能先以a1加速后再以a2加速(6)可能一直减速情境4

(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速(4)可能先减速,再反向加速,最后匀速(5)可能一直减速角度四有初速倾斜传送带问题例4

传送带广泛应用于货物装卸和传输。如图所示,将一可视为质点的货物从光滑斜面上O处由静止释放,货物到达斜面底端A点后滑上水平传送带AB部分,O点与A点的竖直高度h=1.25m,水平传送带AB段的长度xAB=2.0m,以2.0m/s的速率顺时针转动。货物与水平传送带AB段、倾斜传送带CD段之间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.5,倾斜传送带CD段与水平方向之间的夹角θ=37°,CD段的长度为xCD=1.25m。不计货物在A点和B点、C点速率的变化,不计B、C间的距离,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求货物到达A点时的速率;(2)求货物从A点运动到B点的时间间隔;(3)CD段传送带的速度至少是多少,货物能够到达D端。

破题思维链方法导引1.求解传送带问题的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析与判断。2.临界状态:当v物=v带时,摩擦力发生突变,物体的加速度发生突变。3.滑块与传送带的划痕长度Δs等于滑块与传送带的相对位移的大小。4.若受到沿斜面向下的滑动摩擦力,则加速度为a1=gsinθ+μgcosθ。5.若受到沿斜面向上的滑动摩擦力,则加速度为a2=μgcosθ-gsinθ。考点二板块模型角度一水平面上的板块模型例5

如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。

破题思维链解题精要滑块恰好滑到木板的边缘且达到共同速度,既是木板最短的临界条件,也是滑块恰好不滑离(或)滑离木板的临界条件。角度二斜面上的板块模型例6(2026山东泰安模拟改编)如图所示,在倾角为θ=37°的足够长斜面上放置一质量M=2kg、长度L=1.5m的极薄平板AB,在薄平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块(视为质点)。开始在沿斜面向上的力F的作用下保持静止,此时薄平板与斜面间无摩擦力。然后将F撤去,使小滑块和薄平板同时无初速释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。(1)求力F的大小;(2)释放后,求小滑块的加速度a1和薄平板的加速度a2;(3)求从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t。答案

(1)18N

(2)4m/s2

1m/s2

(3)1s解析

(1)系统整体分析,由平衡条件可知F=(M+m)gsin

θ=18

N。(2)设释放后,滑块会相对于平板向下滑动,对滑块m由牛顿第二定律有mgsin

37°-Ff1=ma1其中FN1=mgcos

37°Ff1=μ1FN1解得a1=gsin

37°-μ1gcos

37°=4

m/s2对薄平板,由牛顿第二定律有Mgsin

37°+Ff1-Ff2=Ma2其中FN2=mgcos

37°+Mgcos

37°,Ff2=μ2FN2解得a2=1

m/s2因a1>a2,假设成立,即滑块会相对于平板向下滑动。

破题思维链解题精要1.板块模型的临界状态:(1)v物=v板时,摩擦力发生突变,摩擦力可能突然消失,也可能由滑动摩擦力突变为静摩擦力。(2)v物=v板时,物体的加速度发生改变。2.要判定临界速度之后两者的运动形式。角度三板块模型中的动力学图像问题例7(多选)(2024辽宁卷)一足够长的木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。t=0时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知t=0到t=4t0的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。t=4t0时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是(

)A.小物块在