内容正文:
专题09 连接体、传送带模型(32题)
考点1:连接体模型 2
考点2:“传送带模型” 3
考点3:板块模型 4
1:轻绳连接体模型 4
2:轻杆连接模型 8
3:轻弹簧连接模型 11
4:加速度不同的连接体问题 15
5:水平传送带模型 19
6:倾斜传送带模型 25
7:划痕长度问题 32
8:无外力的板块模型 38
9:受恒定外力的板块模型 44
10:受变化外力的板块模型 51
考点1:连接体模型
1.连接体的类型
(1)轻绳连接体
(2)接触连接体
(3)弹簧连接体
2.连接体的运动特点
轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.
轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变量最大时,两端连接体的速率相等.
【特别提示】
(1)轻绳、轻杆或接触面——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间;
(2)轻弹簧、轻橡皮绳——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧或橡皮绳,特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.
3.解决方法
(1)分析方法:整体法和隔离法.
(2)选用整体法和隔离法的策略
①当各物体的运动状态相同时,宜选用整体法;当各物体的运动状态不同时,宜选用隔离法.
②对较复杂的问题,通常需要多次选取研究对象,交替应用整体法与隔离法才能求解.
考点2:“传送带模型”
1. 水平传送带问题
求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.
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)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速
(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速
情景3
(1)传送带较短时,滑块一直减速达到左端
(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端.若v0>v,返回时速度为v;若v0<v,返回时速度为v0
2. 倾斜传送带问题
求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.
图示
滑块可能的运动情况
图示
滑块可能的运动情况
(1)可能一直加速
(2)可能先加速后匀速
(1)可能一直加速
(2)可能一直匀速
(3)可能先加速后匀速
(4)可能先减速后匀速
(5)可能先以a1加速后以a2加速
(6)可能一直减速
(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
(1)可能一直加速
(2)可能一直匀速
(3)可能先减速后反向加速
(4)可能一直减速
考点3:板块模型
1.模型特征
滑块——滑板模型(如图a),涉及摩擦力分析、相对运动、摩擦生热,多次相互作用,属于多物体、多过程问题,知识综合性较强,对能力要求较高,故频现于高考试卷中.另外,常见的子弹射击滑板(如图b)、圆环在直杆中滑动(如图c)都属于滑块类问题,处理方法与滑块——滑板模型类似.
2.两种类型
类型图示
规律分析
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
3.分析“板块”模型时要抓住一个转折和两个关联
1:轻绳连接体模型
1.(2022上·山东·高一统考期末)如图所示,A、B、C三个小球的质量分别为m、2m、3m,A用无弹性轻绳拴在天花板上,A、B之间用一根无弹性轻绳连接,B、C之间用轻弹簧连接,整个系统保持静止。现将A上方轻绳剪断,则剪短轻绳瞬间A、B、C的加速度大小分别为(重力加速度为g)( )
A.g;2.5g;0 B.2g;2g;0
C.g;g;0 D.g;2g;0
2.(2022上·安徽芜湖·高一统考期末)如图所示,、两球间用轻弹簧连接后再用细绳悬在顶板上;、两球间用细线连接后再用细绳悬在顶板上,四个小球质量相等且均处于静止状态。现分别将球与球上方的细绳剪断,剪断瞬间,、、、四个球的加速度、、和大小分别是( )
A.、 B.、
C.、 D.、
3.(多选)(2022上·广东广州·高一广州市第一一三中学校考期末)如图所示,质量为m的A,和质量为2m的B两物块置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数均为μ,物块间用一水平轻绳相连,绳中无拉力。现用水平力F向右拉物块A,假设最大