专题二 攻坚克难1　力学中的传送带与板块问题-【南方凤凰台】2023学年高考复习物理二轮提优导学案广东（课件）

专题二 能量与动量 攻坚克难一　力学中的传送带与板块问题 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 二轮提优导学案·物理 1 (多选)(2022·深圳第三次调研)如图所示，工人用传送带运送货物，传送带倾角为30°，顺时针匀速转动，把货物从底端A点运送到顶端B点，其速度随时间变化关系如图所示．己知货物质量为10kg，取g＝10m/s2.则(　 　) 1 微切口1　力学三大观点在传送带中的应用 AB 甲 　　 乙 A. 传送带匀速转动的速度大小为1m/s C. A、B两点的距离为16m D. 运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功15J 1. 传送带中的动力学问题的分析思路 2. 传送带中的能量问题 (1) 求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解． (2) 功能关系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q. (3) 对W和Q的理解： ① 传送带克服摩擦力做的功：W＝Ffx传． ② 产生的内能：Q＝Ffx相对． 类题固法1 1. 如图所示，水平方向的传送带顺时针转动，传送带速度大小恒为v＝2 m/s，两端A、B间距离为3 m．一物块从B端以初速度v0＝4 m/s 滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10 m/s2.物块从滑上传送带至离开传送带的过程中，速度随时间变化的图像是图中的(　 　) 　　　　　　　　　　　　　　　 A B C D B 2. 如图所示，传送带以v的速度匀速运动．将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体将被传送带运送到B端，已知物体到达B端之前已和传送带相对静止．下列说法中正确的是(　 　) A. 传送带对物体做功为mv2 D 3. (2022·韶关综合测试一)如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M＝2kg的小物块A.装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带始终以v＝2m/s的速率逆时针转动．装置的右边是一光滑曲面，质量m＝1kg的小物块B从其上距水平台面高h＝1.0m处由静止释放. 已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，l＝1.0m.物块A、B间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取g＝10m/s2. (1) 求物块B与物块A第一次碰撞前，B的速度大小． 解得v1＝4m/s 由于v1>v，所以假设成立，即物块B与物块A第一次碰前的速度为4m/s (2) 求物块B与物块A第一次碰撞后到第二次碰撞前与传送带之间的摩擦生热Q. 【解析】 设B与A第一次碰撞后的速度分别为vB1、vA1，取向左为正方向 由动量守恒定律得 mv1＝mvB1＋MvA1 (3) 如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求物块B第n次碰撞后的动能Ekn. (2022·惠州二模)如图所示，质量M＝4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L＝0.5m，可视为质点的小木块A质量m＝1kg，原来静止于滑板的左端，滑板与木块A之间的动摩擦因数μ＝0.2.当滑板B受水平向左恒力F＝14 N作用时间t后，撤去F，这时木块A恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧的最大压缩量为x＝5cm.取g＝10m/s2，求： (1) 木块A刚滑动时，木块A和滑板B的加速度大小． 2 微切口2　力学三大观点在板块模型中的应用 【解析】 木块A和滑板B均向左做匀加速直线运动，对A受力分析，根据牛顿第二定律有 f＝μmg＝maA 可得木块A刚滑动时，木块A的加速度为 aA＝μg＝0.2×10m/s2＝2m/s2 对B受力分析，根据牛顿第二定律有 F－μmg＝MaB 可得木块A刚滑动时，滑板B的加速度为 aB＝3m/s2 (2) 木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能． 【解析】 根据题意有 xB－xA＝L 代入数据得t＝1s 则撤去F时，木块A的速度为 vA＝aAt＝2m/s 滑板B的速度为 vB＝aBt＝3m/s 当木块A和滑板B的速度相同时，弹簧压缩量最大，具有最大弹性势能．根据动量守恒定律有 mvA＋MvB＝(m＋M)v 由能量的守恒和转化得 代入数据求得最大弹性势能为 Ep＝0