2027届新高考物理热点精准复习　传送带模型和“滑块-木板”模型

2027届新高考物理热点精准复习传送带模型和“滑块—木板”模型链接高考本专题在高考中常以选择题和计算题的形式出现,出现的频次较高,综合性较强方法规律抓好一个力的分析——摩擦力明确两个位移关系——同向运动的位移关系和反向运动的位移关系注意三个状态分析——初态、同速、末态关键能力四种能力:理解能力、模型建构能力、逻辑推理能力、综合分析能力考点一

传送带模型1.常见传送带模型分类情境模型图示水平传送带模型分类情境模型图示水平传送带模型倾斜传送带模型倾斜传送带模型2.传送带问题的解题关键(1)传送带问题求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动或相对运动趋势,确定物体所受摩擦力的大小和方向。(2)若物体的运动分为多个阶段,则分段分析物体的受力情况和运动情况。(3)物体的速度与传送带的速度由不同变为相同时,物体所受的摩擦力一般会发生突变,所以速度相等时一般是物体受力情况和运动情况变化的转折点。

√

角度2

倾斜传送带【典例2】(2024·安徽高考)倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t=0时在传送带底端无初速度轻放一小物块,如图所示。t0时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到v0。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是(

)√【图形剖析】【解析】选C。0~t0时间内:物块轻放在传送带上,做加速运动。由受力分析可知,物块受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力大于重力的下滑分力,合力不变,故做匀加速运动。t0之后:当物块速度与传送带相同时,静摩擦力与重力的下滑分力相等,加速度突变为零,物块做匀速直线运动,C正确,A、B、D错误。[强化训练1](2025·扬州模拟)如图甲所示,倾角为θ的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上端,物体相对地面的v-t图像如图乙所示,2s时滑离传送带。设沿传送带向下为正方向,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则(

)A.传送带的倾角θ=30°B.物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4C.传送带上、下两端的间距为15mD.物体在传送带上留下的痕迹长度为5m√

[强化训练2](2026·邯郸模拟)如图,半径r=50cm的两圆柱体A

和B,转动轴互相平行且在同一水平面内,轴心间的距离为s=6m。两圆柱体A和B均被电动机带动以ω=6rad/s的角速度逆时针方向转动,质量均匀分布的长木板无初速地水平放置在A和B上,其重心恰好在B的正上方。从木板开始运动计时,圆柱体转动两周,木板恰好不受摩擦力的作用,且仍沿水平方向运动。设木板与两圆柱体间的动摩擦因数相同。重力加速度g取10.0m/s2,取π≈3.0。求:

考点二

“滑块—木板”模型1.常见板块模型情境模型图示过程分析滑板获得一初速度v0,则板块同向运动,两者加速度不同,x板>x块,Δx=x板-x块,最后分离或相对静止滑块获得一初速度v0,则板块同向运动,两者加速度不同,x板<x块,Δx=x块-x板,最后分离或相对静止情境模型图示过程分析开始时板块运动方向相反,两者加速度不同,最后分离或相对静止,Δx=x块+x板滑板或滑块受到拉力作用,要判断两者是否有相对运动以及滑板与地面是否有相对运动趋势,若板块相对滑动,最终两者分离,Δx=L2.“滑块—木板”问题的解题关键(1)受力分析:分析滑块和木板之间的相对运动或相对运动趋势,确定它们所受摩擦力的大小和方向。并对两物体进行受力分析。(2)运动分析:根据滑块和木板的初状态和受力情况分析它们的运动情况。根据牛顿第二定律结合运动学公式分析它们的加速度、速度和位移。(3)用好关联:利用好某状态或某阶段,滑块和木板之间的位移关系、速度关系等关联关系。(4)逐段分析:若运动过程分为多个阶段,则分段分析各个阶段。滑块与木板达到相同速度时,滑块从木板上滑下时,外力突变时,以上三种情况一般是物体受力情况和运动情况变化的转折点。【典例3】【多选】如图甲所示,质量为mB=1kg的长木板B放在水平面上,质量为mA=2kg的物块A放在木板上,开始物块与木板均处于静止状态。现用水平外力F作用在物块上,当F从0开始逐渐增大时,物块与木板运动的加速度a随F变化的图像如图乙中实线所示,图中上段倾斜直线的延长线与横轴交于F1。已知物块始终没有离开木板,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是(

)A.木板与水平面间的动摩擦因数为0.1B.小物块与木板间的动摩擦因数为0.3C.图乙中F2=5.5ND.图乙中F1=4N√√

【典例4】(2026·通化模拟)如图所示,木板B静置于水平面上,滑块A静置于B的左端,现对A施加一水平向右的拉力。若拉力的大小F1=4N,则B恰好相对地面滑动;若拉力大小F2=8N,则A恰好相对B滑动;若拉力大小F3=10N,且作用时间t1=2s后撤去,则最终A恰好没脱离B。已知A、B的质量mA=mB=1kg,重力加速度g取10m/s2,求:(1)B与地面之间的动摩擦因数μ1;答案:(1)0.2

【解析】(1)对A、B整体由平衡关系得F1=μ1(mA+mB)g得μ1=0.2(2)A与B之间的动摩擦因数μ2;答案:(2)0.6

【解析】(2)对A、B整体和对B分别由牛顿第二定律得F2-μ1(mA+mB)g=(mA+mB)a;μ2mAg-μ1(mA+mB)g=mBa得μ2=0.6

[强化训练]

【多选】(2024·黑吉辽高考)一足够长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