第08讲 牛顿第二定律之传送带模型-2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过

2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过 模块三：牛顿第一、第二定律各模块大招 第08讲 牛顿第二定律之传送带模型 （原卷版） 目录 【内容一】 有限长度且（轻放）水平传送带模型 1 【内容二】 有限长度且（同向）水平传送带模型 3 【内容三】 有限长度且（反向）水平传送带模型 5 【内容四】 倾斜传送带上传模型 7 【内容五】 倾斜传送带下滑模型 8 技巧总结 考纲：求算时间问题. 求算划痕问题. 求算电动机消耗的电能. 判断物块是否滑出（反向传送带）.确定水平传送带中的能量关系. 解决此类问题的万能法为图象 内容一：①有限长度且（轻放），设长度为，加速度 图象如图所示： Ⅰ：从左向右所需时间 若能解出，则红线符合题意，否则红线符合题意. Ⅱ:划痕长度 如图： 划痕长度为阴影部分的面积. Ⅲ：求算电动机消耗的电能 如上图，电动机消耗的电能=摩擦产生的内能+物体动能增量. Ⅳ：确定水平传送带中的能量关系 加速阶段物块位移，相对位移，传送带位移 摩擦力对物块做功，系统摩擦生热,传送带额外消耗的电能、 且 内容二：②有限长度且（同向），设长度为，加速度 时，可能一直加速，也可能先加速再匀速；时，可能一直减速，也可能先减速再匀速． 图象如图所示： Ⅰ：从左向右所需时间， 若能解出，则红线符合题意，否则红线符合题意. Ⅱ:划痕长度 划痕长度为阴影部分的面积. Ⅲ：求算电动机消耗的电能 如上图，电动机消耗的电能=摩擦产生的内能+物体动能增量. 这种情况也类似 内容三：③有限长度且（反向），设长度为，加速度 ⑴传送带较短时，滑块一直减速达到左端． ⑵传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端．其中和两种情况. 以其中一类为例 方法一致. 倾斜传送带模型上物体的三大常见运动 内容四：模型1：上传模型 可能一直加速；可能先加速后匀速 Ⅰ:μ>tanθ ①滑动摩擦力f=μmgcosθ②加速度a=g(μcosθ-sinθ)③上传条件：μ>tanθ ④共速摩擦力突变为静摩擦力f'=mgsinθ Ⅱ：μ<tanθ ①μ<tanθ，物体向下加速 ②加速度a=g(μcosθ-sinθ) ③物体向下位移为L ④物体运动时间、末速度与传送带快慢无关 内容五：模型2：物体下滑 Ⅰ：μ≥tanθ ①滑动摩擦力f=μmgcosθ ②加速度a=g(μcosθ+sinθ) ③共速后，若μ≥tanθ一起匀速，摩擦力突变为静摩擦力f'=mgsinθ Ⅱ：μ<tanθ ①共速后，若μ<tanθ[ 继续加速，滑动摩擦力方向突变、大小不变，加速度a'=g(sinθ-μcosθ) ②痕迹问题：共速前，x传>x物，痕迹Δx1=x传-x物，共速后，x物>x传，痕迹Δx2=x物-x传，总痕迹取二者中大的那一段 例题演练 例1．如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持0.8m/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为2m，g取。则（　　） A．行李从A处到B处的时间为2.5s B．行李做匀速直线运动的时间为2.45s C．行李做匀加速直线运动的位移为0.08m D．行李从A处到B处所受摩擦力大小不变 解：A B C．由牛顿第二定律，得得 设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为。由 代入数值得匀加速运动的位移大小为 匀速运动的时间为行李从A到B的时间为故AC错B正确； D．行李匀加速过程中受到向右的滑动摩擦力，匀速过程中由于相对传送带静止，没有相对运动趋势，故没有摩擦力，故D错误。故选B。 例2．如图所示，水平传送带A、B两端相距s=3.5m，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=4m/s，到达B端的瞬时速度设为vB。下列说法中不正确的是（　　） A．若传送带不动，vB=3m/s B．若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于3m/s C．若传送带顺时针匀速转动，vB一定等于3m/s D．若传送带顺时针匀速转动，vB有可能等于3m/s 解：AB．若传送带不动或逆时针匀速转动，根据牛顿第二定律得， 解得vB=3m/sAB正确，不符合题意； CD．若传送带顺时针匀速转动，当转动速度小于或等于3m/s时，物体一直减速，到达B端时速度为3m/s，当转动速度大于3m/s时，物体到达B端时速度一定大于3m/s，C错误，符合题意，D正确，不符合题意。故选C。 例3．如图所示，足够长的水平传送带在电动机的带动下，始终以速度大小为v0顺时针匀速转动。一质量为m的小物块仍以大小为v0的初速度从右端滑上传送带，则小物块在传送