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）(全国通用)

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） （全国通用） 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】（2023·天津宁河·高三天津市宁河区芦台第一中学校考期末）如图所示，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v2>v1，则（　　） A．时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 D．0~时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 【例题2】（2023·海南·高三统考期末）如图所示，质量为M=2kg的长木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的木块（可视为质点）静止在长木板的最左端。现给木块一水平向右的恒力F=6N，木块与木板之间的动摩擦因数为，t=1s时撤去拉力，木块恰好没有从长木板上滑落，重力加速度取，则（　　） A．t=1s时长木板的速度大小为2m/s B．最终长木板的速度大小为2m/s C．长木板的长度2m D．整个过程拉力做的功等于木块和长木板增加的动能 【例题3】（多选）（2023·辽宁营口·高三校考期末）如图所示的传送带由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为37°。传送带以某一速度按图示方向运转，时，将一质量为的小滑块轻放在传送带的最顶端，以后滑块的速度大小与时间的变化关系如图所示，时滑块刚好到达最右端，物块在两传送带交接处运动时无机械能损失，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．滑块与传送带间的滑动摩擦因数为 B．滑块运动过程中能够达到的最大速度为 C．传送带水平部分的总长度为 D．从到的过程中，电动机额外提供电能 【例题4】（多选）（2023·吉林白城·高三校考期末）如图1所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为，现在滑块上施加一个的变力作用，从时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图2所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．滑块与木板间的动摩擦因数为0.2 B．木板与水平地面间的动摩擦因数为0.1 C．图2中， D．木板的最大加速度为 【例题5】（2023·江苏南通·高三统考期末）如图所示，长为L=5.0m的倾斜传送带以速度v=2.0m/s沿顺时针方向匀速转动，与水平方向间夹角θ=37°。质量mA