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）(江苏专用)

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） （江苏专用） 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】（2023·江苏盐城·高三盐城中学校考期末）如图甲所示，水平地面上有一长平板车M，平板车右端放一物块m，开始时M、m均静止。时，平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其图像如图乙所示，整个过程中物块恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.1，取，下列说法正确的是（　　） A．内，物块m的加速度一直变大 B．整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为4s C．平板车M的长度为 D．物块m相对平板车M的位移为 【例题2】（2023·江苏·高三江苏省高邮中学期中）如图所示，飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率向上运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动。假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带与水平面的夹角θ，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．要实现这一目的前提是μ<tanθ B．做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩擦力为零 C．全过程传送带对行李箱的摩擦力方向沿传送带向上 D．若增加传送带速度足够大，可以无限缩短传送的时间 【例题3】（2022·江苏·高三专题练习）如图所示，光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C，C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B，A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F，F从0开始逐渐增大，下列说法正确的是（　　） A．当F=0.5μmg时，A、B、C均保持静止不动 B．当F=2.5μmg时，A、C不会发生相对滑动 C．当F=3.5μmg时，B、C以相同加速度运动 D．只要力F足够大，A、C一定会发生相对滑动 【例题4】（2023·江苏南通·高三统考期末）如图所示，一个工作台由水平传送带与倾角θ=37°足够长的斜面体组成，传送带AB间的长度L=1.7m，皮带顺时针匀速转动。现让质量m=1kg的小物块以某水平向右的速度从A点滑上皮带，恰好能滑到斜面上高度h=1.08m的C点，物块与斜面体、传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5，传送带与斜面平滑连接，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求物块由A运动到B时的速度vB； （2）若改变传送带转速，物块从A点水平滑上传送带，滑上斜面后恰好能返回出发点A，求物块从A点滑上初动能的最小值Ekmin。 【例题5】（2022