第八章专题：功能关系-滑块、传送带问题 导学案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

功能关系-滑块、传送带 解题步骤： 类型题： 板块、传送带 1.区分三种位移（默认地面为参考面，位移都是相对地面运动的位移） 板的位移： 物块的位移： 相对位移： 2、 功与能 (1) 板对物块做的功 (2)物体对板做的功 (3)一对滑动摩擦力做的功 (4) 外力F做的功 水平面上的板块问题 例题1：如图,质量为M＝8 kg的长木板放在光滑水平面上,在木板左端施加F＝12 N的水平推力,当木板向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时,在其右端轻轻放上一个大小不计、质量为m＝2 kg的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2,木板足够长,取g＝10 m/s2.求: (1)当二者达到相同速度时,木板对铁块以及铁块对木板所做的功； (2)当二者达到相同速度时,木板和铁块之间因摩擦所产生的热量。 审题思考：第一步：读题―→建模(滑块—木板模型) 第二步：分析―→将解题过程问题化(大题小做) ①放上铁块后，铁块、木板的加速度分别为多少？ ②二者何时达到共同速度？共同速度为多少？ ③从放上铁块到二者速度相同，铁块、木板的位移分别为多少？ ④木板对铁块及铁块对木板所做的功分别为多少？ ⑤木板和铁块之间因摩擦所产生的热量为多少？ 解： 1、如图，木块A放在木板B左端，用恒力F将A拉至B的右端。第一次将B 固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次B可以在光滑的地面上自由地滑动，这次F做的功为W2，生热为Q2，则应有（ ） A、W1<W2，Q1=Q2 B、 W1=W2，Q1=Q2 C、 W1<W2，Q1<Q2 D、 W1=W2，Q1<Q2 2、第一次将一长木板静止放在光滑水平面上，如图甲所示，一小铅块(可视为质点)以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。第二次将长木板分成A、B两块，使B的长度和质量均为A 的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0由A的左端开始向右滑动，如图乙所示。若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列说法正确的 (　　) A．小铅块将从B的右端飞离木板 B．小铅块滑到B的右端前已与B保持相对静止 C．第一次和第二次过程中产生的热量相等 D．第一次过程中产生的热量大于第二次过程中产生的热量 斜面上的板块问题 1、(多选)滑沙运动是小孩比较喜欢的一项运动，其运动过程可类比为如图所示的模型，倾角为37°的斜坡上有长为1 m的滑板，滑板与沙间的动摩擦因数为.小孩(可视为质点)坐在滑板上端，与滑板一起由静止开始下滑，小孩与滑板之间的动摩擦因数取决于小孩的衣料，假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为0.4，小孩的质量与滑板的质量相等，斜坡足够长，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则下列判断正确的是(　　) A．小孩在滑板上下滑的加速度大小为2 m/s2 B．小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.8 m/s2 C．经过1 s的时间，小孩离开滑板 D．小孩离开滑板时的速度大小为0.8 m/s 板块问题中的动力学图像问题 1、水平地面上有一质量为m1的长木板，木板的左边上有一质量为m2的物块，如图(a)所示．用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图(b)所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小．木板的加速度a1随时间t的变化关系如图(c)所示．已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g.则(　　) A．F1＝μ1m1g B．F2＝(μ2－μ1)g C．μ2>μ1 D．在0～t2时间段物块与木板加速度相等 传送带 第一步：抓住关键点——挖掘信息 第二步：抓好过程分析——理清思路 动力学中水平传送带问题 1、足够长的水平传送带以恒定速率v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是（　　） A.W=0，Q=mv2 B．W=0，Q=2mv2 C．W=，Q=mv2 D．W=mv2，Q=2mv2 动力学中的倾斜传送带问题 1、如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v－t图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g