计算题突破一——动力学中常考的物理模型-共61张

1、,特别策划计算题突破(一),动力学中常考的物理模型,1. 模型特征 物理中的斜面，通常不是题目的主体，而只是一个载体，即处于斜面上的物体通常才是真正的主体，斜面既可以光滑，也可以粗糙；既可以固定，也可以运动 关于斜面问题，如图所示：,斜面模型,(1) 光滑斜面：物体无论上滑，还是下滑，均为mgsin ma，a沿斜面向下 (2) 粗糙斜面下滑： 当gsin gcos 时，加速下滑，mgsin mgcos ma； 当gsin gcos 时，匀速下滑，a0(tan )； 当gsin gcos 时，减速下滑，mgcos mgsin ma，a沿斜面向上 (3) 粗糙斜面上滑：mgsin mgcos ma

2、，匀减速上滑，a沿斜面向下,2. 思维模板,D,A,【解析】 斜面不固定时，设斜面夹角为，对B有mgtan ma，对AB整体有F(Mm)a，斜面固定，对B有F1 mgtan ，代入数据解得F130 N，故A正确，B、C、D错误,2. 如图所示，斜面固定在水平面上，斜面上一个质量为m的物块在沿斜面向下的拉力F1作用下匀速下滑，在下滑过程中的某时刻在物块上再施加一个竖直向上的恒力F2，且F2mg.则加F2之后较短的一段时间内物块的运动状态是() A. 仍匀速下滑 B. 匀加速下滑 C. 匀减速下滑 D. 上述情况都有可能,B,【解析】 斜面上一个质量为m的物块在沿斜面向下的拉力F1作用下匀速下滑，

3、F1mgsin mgcos ，则mgcos mgsin ，加F2之后有F1 (mgF2)sin (mgF2)cos F1 mgsin mgcos F2cos F2sin F2cos F2sin ma0，即做匀加速运动，故B正确，A、C、D错误,D,1. 水平传送带模型,传送带模型,典题演示2如图所示，传送带以恒定速度v3 m/s向右运动，AB长L3.8 m，质量为m5 kg的物体无初速地放到左端A处，同时用水平恒力F25 N向右拉物体，物体与传送带间的动摩擦因数0.25.求物体从A到B所需的时间(重力加速度取g10 m/s2),【答案】 1.2 s,2. 倾斜传送带模型,典题演示3如图所示，传

4、送带与地面的倾角37，从A至B的长度x16 m，传送带以v10 m/s的速率逆时针转动在传送带上端A由静止释放一个质量为m0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数0.5，则物体从A运动到B所需的时间t是多少？(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8),【答案】 2 s,题组训练2 1. (多选)(2016徐州一中)如图所示，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.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，取g10 m/s2，sin 370.6，

5、cos 370.8.下列说法中正确的是() A. 物块A先到达传送带底端 B. 物块A、B同时到达传送带底端 C. 传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上 D. 物块A下滑过程中相对传送带的位移小于物块B下滑过程中相对传送带的位移,BCD,2. 一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为.初始时，传送带与煤块都是静止的现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动求：,(1) 传送带从静止开始加速到v0所需的时间 (2) 从传送带开始运动到速度刚达到v

6、0这段时间内，煤块相对地面的位移大小 (3) 煤块在传送带上留下黑色痕迹的长度,3. 如图所示，传送带的水平部分ab2 m，斜面部分bc4 m，bc与水平面的夹角37.一个小物体A与传送带的动摩擦因数0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v2 m/s.若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不会脱离传送带求物体A从a点被传送到c点所用的时间(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8),【答案】 2.4 s,1. 滑块、滑板模型中的两种位移关系 滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；反向运动时，位移之和等于板长,板块模型,2.

7、 解题思路,典题演示4(2015新课标卷)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4.5 m，如图(a)所示t0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t1 s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1 s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，重力加速度大小取g10 m/s2.求：,(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. 【答案】10.120.4 (2) 木板的最小长度 【答案】6.0 m (3) 木板右端

8、离墙壁的最终距离 【答案】6.5 m,(3) 在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为a4，此过程中小物块和木板运动的位移为s3.由牛顿第二定律及运动学公式得 1(mM)g(mM)a4， 0v2a4s3， 碰后木板运动的位移为 ss1s3， 联立解得s6.5 m. 木板右端离墙壁的最终距离为6.5 m.,题组训练3 1. (2015海门中学)如图所示，质量为2 kg的木板B静止在光滑水平面上，质量为1 kg可视为质点的木块A以水平速度v02 m/s从右端向左滑上木板木块与木板间的动摩擦因数为0.5，此时有一水平向右的力F10 N作用在长木板上. 取g10 m/s2

9、.,(1) 求开始时木块A和木板B各自的加速度大小 【答案】5 m/s22.5 m/s2 (2) 若木板足够长，求从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间 【答案】0.8 s (3) 要使木块不从木板上滑落，求木板的最小长度 【答案】0.8 m,2. (2016南师附中)如图所示，有两个高低不同的水平面，高水平面光滑，低水平面粗糙一质量为5 kg、长度为2 m的长木板靠在高水平面边缘A点，其表面恰好与高水平面平齐，长木板与低水平面间的动摩擦因数为0.05.一质量为1 kg可视为质点的滑块静止放置，距A点距离为3 m现用大小为6 N、水平向右的外力拉小滑块，当小滑块运动到A点时撤去外力，滑

10、块以此时的速度滑上长木板滑块与长木板间的动摩擦因数为0.5，取g10 m/s2.,(1) 求滑块滑动到A点时的速度大小 【答案】6 m/s (2) 滑块滑动到长木坂上时，滑块和长木坂的加速度大小分别为多少？ 【答案】 5 m/s20.4 m/s2 (3) 通过计算说明滑块能否从长木板的右端滑出 【答案】 能，计算略,【解析】 (1) 根据牛顿第二定律有Fma， 根据运动学公式有v22aL0， 联立方程代入数据解得v6 m/s. 其中m、F分别为滑块的质量和受到的拉力，a是滑块的加速度，v是滑块滑到A点时的速度大小，L0是滑块在高水平面上运动位移,(2) 根据牛顿第二定律 对滑块有1mgma1，

11、 代入数据解得a15 m/s2. 对长木板有1mg2(mM)g Ma2， 代入数据解得a20.4 m/s2. 其中M为长木板的质量，a1、a2分别是此过程中滑块和长木板的加速度，1、2分别是滑块与长木板间和长木板与低水平面间的动摩擦因数,3. (2016江西模拟)质量M9 kg，长L1 m的木板在动摩擦因数10.1的水平地面上向右滑行，当速度v02 m/s时，在木板的右端放一质量m1 kg的小物块(可视为质点)，如图所示，当小物块刚好滑到木板左端时，小物块和木板达到共同速度(物块未掉下)，取g10 m/s2，求：,(1) 从小物块放到木板上到它们达到共同速度所用的时间 【答案】1 s (2) 小物块与木板间的动摩擦因数1. 【答案】0.08 (3) 小物块从放上木板到木板