第8期：用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型-备战2023年高考物理解题技巧专题课

高考物理解题技巧 系列专题课 决胜高考 第八期：用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和 “板—块”模型——模型建构能力的培养 第八期 用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型 一、模型一 传送带模型 传送带模型是和实际联系较紧密且较难的物理模型之一，是高中阶段必须掌握的重要内容．从“能量观点”分析此类问题，关键是做好两分析，即“动力学分析”和“能量分析”． (1)动力学角度分析 首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系． (2)传送带问题中的功能关系分析 ①功能关系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q. ②对W和Q的理解：a.传送带做的功W＝Fx传，其中F为传送带的动力，x传为传送带转过的距离；b.产生的内能Q＝fΔx. 第八期 用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型 【典例展示】1、如图所示，水平传送带长L＝12 m，且以v＝5 m/s的恒定速率顺时针转动，光滑轨道与传送带的右端B点平滑连接，有一质量m＝2 kg的物块从距传送带高h＝5 m的A点由静止开始滑下．已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)物块距传送带左端C的最小距离； [思路点拨]　(1)由运动学公式求出物块向左运动速度减为零的时间及位移，相对位移等于物块位移与传送带在这段时间内的位移之和． 第八期 用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型 【典例展示】1、如图所示，水平传送带长L＝12 m，且以v＝5 m/s的恒定速率顺时针转动，光滑轨道与传送带的右端B点平滑连接，有一质量m＝2 kg的物块从距传送带高h＝5 m的A点由静止开始滑下．已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，求：(2)物块再次经过B点后滑上曲面的最大高度； [思路点拨]　(2)物块向右运动到B点时，需判断物块是先加速后匀速，还是一直向右加速． 第八期 用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型 【典例展示】1、如图所示，水平传送带长L＝12 m，且以v＝5 m/s的恒定速率顺时针转动，光滑轨道与传送带的右端B点平滑连接，有一质量m＝2 kg的物块从距传送带高h＝5 m的A点由静止开始滑下．已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，求： (3)在上述整个运动过程中，物块与传送带间因摩擦而产生的热量． 第八期 用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型 解决传送带问题的注意事项 (1)明确传送带的运动情况，是匀速、匀加速还是存在两段不同的运动过程． (2)弄清物体接触传送带时相对地面的初速度是否为零． (3)判断初始时刻物体与传送带之间的相对运动方向，确定摩擦力的方向． (4)判断当物体与传送带速度相等时，摩擦力的大小、方向是否发生突变． 第八期 用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型 模型二　滑块—滑板模型 1．模型分类：滑块—滑板模型根据情况可以分成水平面上的滑块—滑板模型和斜面上的滑块—滑板模型． 2．位移关系：滑块从滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板沿同一方向运动，则滑块的位移和滑板的位移之差等于滑板的长度；若滑块和滑板沿相反方向运动，则滑块的位移和滑板的位移之和等于滑板的长度． 3．解题策略：此类问题涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以应准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)，找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口，求解中应注意联系两个过程的纽带，即前一个过程的末速度是下一个过程的初速度． 第八期 用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型 【典例展示】2、图甲中，质量为m1＝1 kg的物块叠放在质量为m2＝3 kg的木板右端．木板足够长，放在光滑的水平面上，木板与物块之间的动摩擦因数为μ1＝0.2.整个系统开始时静止，重力加速度g取10 m/s2. (1)在木板右端施加水平向右的拉力F，为使木板和物块发生相对运动，拉力F至少应为多大？ [解析]　 (1)把物块和木板看成整体，由牛顿第二定律得 F＝(m1＋m2)a 物块与木板将要相对滑动时，μ1m1g＝m1a 联立解得F＝μ1(m1＋m2)g＝8 N. 第八期 用“动力学和能量的观点”分析“传送带”和“板—块”模型 【典例展示】2、图甲中，质量为m1＝1 kg的物块叠放在质量为m2＝3 kg的木板右端．木板足够长，放在光滑的水平面上，木板与物块之间的动摩擦因数为μ1＝0.2.整个系统开始时静止，重力加速度g取