第3章 第4讲 牛顿运动定律的综合应用（二）（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

第4讲　牛顿运动定律的综合应用(二) (一) 传送带模型 一、水平传送带模型 1．三种常见情景 项目 图示 滑块可能的运动情况 情景1 ①可能一直加速 ②可能先加速后匀速 续表 2．解题方法突破 (1)水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。 (2)在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传送带共速的方向变速，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长，在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。 (3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况： ①若二者同向，则Δs＝|s传－s物|； ②若二者反向，则Δs＝|s传|＋|s物|。 [答案]　C 题型2　物块初速度与传送带速度反向的情形 [例2]　(多选)如图甲所示，水平传送带逆时针匀速转动，一质量为m＝2 kg的小物块(可视为质点)以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上传送带开始计时，其运动的v-t图像如图乙所示， g取10 m/s2。则 (　 ) A．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2 B．3 s内小物块受到的冲量为－6 N·s C．物块与传送带间由于摩擦产生的热量Q＝9 J D．若物块在传送带上能留下划痕，长度为5.5 m [答案]　BC 题型3　物块初速度与传送带速度同向的情形 [例3]　 如图所示，水平传送带两端相距s＝8 m，工件与传送 带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度vA＝10 m/s，设工件到达B端时的速度为vB。 若传送带以v＝13 m/s逆时针匀速转动，求vB及工件由A到B所用的时间。 (g取10 m/s2) [答案]　13 m/s　0.67 s 二、倾斜传送带模型 1．两种常见情景 项目 图示 滑块可能的运动情况 情景1 ①可能一直加速 ②可能先加速后匀速 情景2 ①可能一直加速 ②可能先加速后匀速 ③可能先以a1加速，后以a2加速 2．解题方法突破 物体沿倾角为θ的传送带运动时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsin θ与μmgcos θ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动情况。 [模型应用] 题型1　物体沿传送带向下运动的情形 [例4]　(2021·辽宁高考) 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上 卸行李。如图所示，以恒定速率v1＝0.6 m/s运行的传送带与水平面 间的夹角α＝37°，转轴间距L＝3.95 m。工作人员沿传送方向以速 度v2＝1.6 m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a； (2)小包裹通过传送带所需的时间t。 [答案]　(1)0.4 m/s2　(2)4.5 s 题型2　物体沿传送带向上运动的情形 [例5]　(2023·咸阳调研)如图所示，沿顺时针转动的传送带 AB，长L＝7 m，与水平面的夹角θ＝37°， 速度恒为v＝2 m/s，在 传送带底端A处无初速度放置一质量m＝0.5 kg的物体，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)求： (1)物体放上传送带瞬间的加速度大小。 (2)5 s后物体的速度大小。 (3)物体从A运动到B的时间。 [答案]　(1)0.4 m/s2　(2)2 m/s　(3)6 s (二) “滑块—木板”模型 1．两种常见类型 类型图示 规律分析 长为L的木板B带动物块A，物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板左端时二者速度相等，则位移关系为xB＝xA＋L 物块A带动长为L的木板B，物块恰好不从木板上掉下的临界条件是物块恰好滑到木板右端时二者速度相等，则位移关系为xB＋L＝xA 2．关注“一个转折”和“两个关联” 一个转折 滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点 两个关联 指转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移与板长之间的关联。一般情况下，由于摩擦力或其他力的转变，转折前、后滑块和木板的加速度都会发生变化，因此以转折点为界，对转折前、后进行受力分析是建立模型的关键 [模型应用] 题型1　木板带动滑块运动的情形 [例1]　 如图所示，在光滑水平面上一质量M＝3 kg的平板 车以v0＝1.5 m/s的速度向右匀速滑行，某时刻(开始计时)在平板车左端加一大小为8.5 N、水平向右的推力F，同时将一质量m＝2 kg的小滑块(可视为质点)无