专题03　板块模型和传送带模型中的动力学问题-2023年高三物理二轮复习（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）(广东专用)

2023年高三物理二轮复习资料（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题） （广东通用） 专题03　板块模型和传送带模型中的动力学问题 【命题规律】 1、命题角度： （1）板块模型中的动力学问题； （2）传送带模型中的动力学问题. 2、常考题型：计算题． 【知识荟萃】 ★考向一　板块模型中的动力学问题 动力学解决板块模型问题的思路 1.求解板块模型问题的方法技巧 （1）受力分析时注意不要添力或漏力 如图，木块的质量为m，木板的质量为M，木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2. 水平恒力F作用到木块上，木块和木板分别以加速度a1、a2向右做匀加速直线运动，对木板受力分析时，不能含有F； （2）列方程时注意合外力、质量与加速度的对应关系 对木块受力分析：F－μ1mg＝ma1 对木板受力分析：μ1mg－μ2（M＋m）g＝Ma2 （3）抓住关键状态：速度相等是这类问题的临界点，此时受力情况和运动情况可能发生突变. （4）挖掘临界条件，木块恰好滑到木板的边缘且达到共同速度是木块是否滑离木板的临界条件. 2.运动学公式及动能定理中的位移为对地位移； 计算系统因摩擦产生的热量时用相对位移，Q＝Ffx相对. ★考向二　传送带模型中的动力学问题 1、模型特点 传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向． 2、解题关键 （1）理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键． （2）物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力突变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口． 3、技巧点拨 1.物块刚放上传送带，根据物块与传送带的相对运动情况判断物块所受的摩擦力的方向. 2.物块与传送带共速是摩擦力变化的转折点， （1）若传送带水平：共速后物块不再受摩擦力； （2）若传送带倾斜：共速后摩擦力方向沿传送带向上.然后根据mgsin θ与μmgcos θ（或μ与tan θ）的大小关系判断物块与传送带是相对静止（μ≥tan θ）还是相对滑动（μ＜tan θ）. 3.若只有一个相对运动过程，划痕长度等于相对位移的大小；若有两个相对滑动过程，两过程相对位移方向相同时，划痕长度求和，相对位移方向不同时，划痕以长的为准.全过程产生的热量Q＝Ff·s（s是相对路程，即相对位移绝对值的和）. 【经典例题】 【例题1】（2022·广东深圳·模拟预测）如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，题中v1、v2、t1、t2、t3均已知，已知重力加速度为g，则下列说法中错误的是（　　） A．可以求出小物块与传送带之间的动摩擦因数 B．可以求出小物块沿初速度方向离开A的最远距离 C．可以求出整个过程中系统因摩擦生的热 D．可以求出0~t1时间内小物块和传送带之间的相对路程大小 【例题2】（2022·广东·模拟预测）如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量的木块，木块上静止放置一质量的物体，物体与木块之间的动摩擦因数，重力加速度取。现用水平恒力拉物体，下列关于物体加速度和木块加速度的值不可能的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【例题3】（多选）（2022·广东·模拟预测）质量为M=3kg的长木板正在水平地面上向右运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的质量为m=1kg的物块轻放到木板右端，以后木板运动的速度一时间图像如图所示，物块没有从木板上滑下，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。则（　　） A．木板与地面间的动摩擦因数为0.2 B．木板在1.2s末减速到零 C．木板的长度至少为0.84m D．物块与木板间摩擦生热为1.12J 【例题4】（2022秋·广东珠海·高三期中）某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型，倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L=6m，始终以v0=4m/s的速度顺时针运动。一个质量m=1kg的物块由距斜面底端高度h1=5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变。物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2，传送带上表面距地面的高度H=5m，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)求物块下滑到B点的速度vB； (2)求物块由B点运动到C点的时间； (3)求物块落到D点时的速度。 【例题5】（2022·广东·模拟预测）在光滑水平面上有一只质量为2m、足够长的小车，小车左端锁定着一块质量为m的木板，两者一起以的速度匀速向右运动。现有一颗质量也为m的子弹以v0的水平初速度从同一方向射入木板。若子弹