第三章 专题探究(四) 动力学中的经典模型-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（旧教材，教科版）

专题探究(四)　动力学中的经典模型 考向一　“等时圆”模型 1.模型特征 (1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等,如图甲所示。 (2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等,如图乙所示。 (3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点,质点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等,如图丙所示。 2.模型建构技巧 [例题] (2022·四川乐山期末)(多选)如图所示,在斜面上有四条光滑细杆,其中杆OA竖直放置,杆OB与杆OD等长,杆OC与斜面垂直放置,每根杆上都套一个小滑环(图中未画出),四个环分别从O点由静止释放,沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的时间依次为t1、t2、t3、t4。下列关系正确的是(　　) A.t1=t2 B.t2<t3 C.t2<t4 D.t2=t4 BC 答案:(1)见解析 (1)如果小朋友由静止开始分别沿AB和AC滑下,试通过计算说明两次沿滑梯运动的时间关系; (2)若设计一部上端在P点,下端在圆周上某点的直滑梯,则小朋友沿此滑梯由静止滑下时,在此滑梯上运动的 最短时间是多少? 考向二　“传送带”模型 1.模型特征 (1)水平传送带模型。 (2)倾斜传送带模型。 2.传送带问题的解题思路 答案:(1)150 N 命题点1　水平传送带 [例1] (2022·四川成都外国语学校开学考试)如图所示的传送带是一加工厂的传动装置,现有一质量m=50 kg的物块静止在水平面上的A点,B、C两点为水平传送带与水平面的平滑连接点,物块通过平滑连接点前后速率保持不变。工作人员打开传送带的开关,同时对物块施加一恒定的水平推力F推动物块,经过t1=1 s传送带速度稳定后物块刚好以v1=2 m/s的速度从B点滑上传送带,物块到达B点的同时撤去推力,已知传送带稳定时的速度为v=3 m/s。物块与水平面和传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.2,传送带的长度为L=2.25 m,重力加速度g取10 m/s2。(结果可用分数表示) (1)求水平推力F的大小; [例1] (2022·四川成都外国语学校开学考试)如图所示的传送带是一加工厂的传动装置,现有一质量m=50 kg的物块静止在水平面上的A点,B、C两点为水平传送带与水平面的平滑连接点,物块通过平滑连接点前后速率保持不变。工作人员打开传送带的开关,同时对物块施加一恒定的水平推力F推动物块,经过t1=1 s传送带速度稳定后物块刚好以v1=2 m/s的速度从B点滑上传送带,物块到达B点的同时撤去推力,已知传送带稳定时的速度为v=3 m/s。物块与水平面和传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.2,传送带的长度为L=2.25 m,重力加速度g取10 m/s2。(结果可用分数表示) (2)求物块从静止开始运动到C点所用的时间t; [例1] (2022·四川成都外国语学校开学考试)如图所示的传送带是一加工厂的传动装置,现有一质量m=50 kg的物块静止在水平面上的A点,B、C两点为水平传送带与水平面的平滑连接点,物块通过平滑连接点前后速率保持不变。工作人员打开传送带的开关,同时对物块施加一恒定的水平推力F推动物块,经过t1=1 s传送带速度稳定后物块刚好以v1=2 m/s的速度从B点滑上传送带,物块到达B点的同时撤去推力,已知传送带稳定时的速度为v=3 m/s。物块与水平面和传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.2,传送带的长度为L=2.25 m,重力加速度g取10 m/s2。(结果可用分数表示) (3)由于停电传送带不能工作,则要使物块仍能够从A点由静止出发到达C点, 在AB段全程所加水平恒力F1的最小值为多少? 答案:(3)275 N 分析传送带问题的三步骤 (1)初始时刻,根据v物、v带的关系,确定物体的受力情况,进而确定物体的运动情况。 (2)根据临界条件v物=v带确定临界状态的情况,判断之后的运动形式。 (3)运用相应运动学规律,进行相关计算。 [跟踪训练1] (多选)如图所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5 m,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=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB,g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.若传送带不动,vB=3 m/s B.若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于3 m/s C.若传送带顺时针匀速转动,vB一定大于3 m/s D.若传送带顺时针匀速转动,vB可能等于3 m/s ABD 命题点2　倾斜传送带 [例2] 利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处。如图所示, 已知传送带平面与水平方向成37°角,倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于 地面且与传送带良好对接,