课时提升训练(13) 动力学中的两类典型物理模型（Word练习）-【百汇大课堂】2026年高考物理总复习上册·第1轮（浙江专用）

课时提升训练(13)　动力学中的两类典型物理模型　　　　　　　　　　　　　　　　 热点一　传送带模型 1.如图所示，传送带的水平部分长为L，运动速率恒为v，在其左端无初速度地放上一个木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从传送带左端运动到传送带右端的运动时间不可能是(　　) A．＋ B． C． D． B　解析：若木块一直做匀加速运动，则有L＝μgt2，得t＝；若到达传送带另一端时，速度恰好等于v，则有L＝ t＝t，得t＝；若木块先匀加速经历时间t1，位移为x，再匀速经历时间t2，位移为L－x，则有v＝μgt1，2μgx＝v2，vt2＝L－x，从而得t＝t1＋t2＝＋，B不可能。 2.(2025·杭州检测)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处无初速度放置一个质量为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 热点二　“滑块—木板”模型 3．(2024·重庆名校联盟联考)如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块。在t＝0时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1 s后撤去F，此后木板运动的v－t图像如图乙。物块的质量m＝1 kg，木板的质量M＝2 kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，且动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．撤去F时，物块的速度达到最大值 B．物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.4 C．拉力F的大小为36 N D，木板全过程运动的距离为7.5 m C　解析：由题图乙可知，在t＝1.5 s时木板的加速度发生了变化，说明物块对木板的摩擦力方向发生了变化，则此时物块的速度达到最大值(点拨：撤去F时，物块的速度小于木板的速度，物块受到的摩擦力方向向右，将继续加速运动直至二者共速，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相同，则二者共速后一起做匀减速直线运动，保持相对静止)，A错误；在1～1.5 s内木板的加速度大小为a2＝ m/s2＝10 m/s2，由牛顿第二定律有μmg＋μ(m＋M)g＝Ma2，解得μ＝0.5，B错误；在0～1 s时间内木板的加速度大小为a1＝ m/s2＝8 m/s2，由牛顿第二定律有F－μmg－μ(m＋M)g＝Ma1，解得F＝36 N，C正确；在1.5 s后对木板与物块整体由牛顿第二定律有μ(m＋M)g＝(m＋M)a3，可得木板的加速度大小为a3＝5 m/s2，结合vt图线与横轴围成的面积表示位移可知，木板全过程运动的距离为x＝×1 m＋×0.5 m＋ m＝7.65 m，D错误。 4.如图所示，竖直墙与水平地面交点为O，从竖直墙上的A、B两点分别搭两条光滑轨道到M点，∠AMO＝60°、∠BMO＝45°，M点正上方与B等高处有一C点。现同时将a、b、c球分别从A、B、C三点由静止开始释放。则(　　) A．a球最先到达M点 B．b球最先到达M点 C．c球最先到达M点 D．b球和c球都可能最先到达M点 答案：C 5.如图所示，有一个半圆，其直径水平且与另一个圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处在同一竖直平面内。现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF，它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨道与竖直直径的夹角关系为α>β>θ，现让一个小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为(　　) A. tAB＝tCD＝tEF B．tAB>tCD>tEF C．tAB<tCD<tEF D．tAB＝tCD<tEF 答案：B 6．(多选)如图甲所示，一滑块置于足够长的长木板左端，木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为2 kg，现在滑块上施加一个F＝0.5t(N)的变力作用，从t＝0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．滑块与木板间的动摩擦因数为0.4 B．木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2 C．图乙中t2＝24 s D．木板的最大加速度为2 m/s2 ACD　解析：由题图乙可知，滑块与木板之间的滑动摩擦力为8 N，则滑块与木板间的动摩擦因数为μ＝＝＝0.4，A正确；由题图乙可知，t1时刻木板相对地面开始滑动，此时滑块与木板相对静止，则木板与水平地面间的动摩擦因数为μ′＝＝＝0.1，B错误；t2时刻，滑块与木板将要产生相对滑动，此时滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力Ffm＝8 N，此时两物体的加速度相等，且木板的加速度达到最大，则对木板有Ffm－μ′·2mg＝mam，解得am＝2 m/s2，对滑块有F－Ffm＝mam，解得F＝12 N，则由F＝0.5t(N)可知，t2＝24 s，C、D正确。 7．(多选)如图所示，水平传送带A、B间的距离为16 m，质量分别为2 kg、4 kg的物块P、Q通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，Q在传送带的左端且连接物块Q的细线水平，当传送带以8 m/s的速度逆时针转动时，Q恰好静止。重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当传送带以8 m/s的速度顺时针转动时，下列说法正确的是(　　) A．Q与传送带间的动摩擦因数为0.5 B．Q从传送带左端滑到右端所用的时间为2.4 s C．整个过程中，Q相对传送带运动的距离为4.8 m D．Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为 N AC　解析：当传送带以v＝8 m/s的速度逆时针转动时，Q恰好静止不动，对Q受力分析知，F＝Ff，即mPg＝μmQg，解得μ＝0.5，A正确；当传送带以v＝8 m/s的速度顺时针转动时，物块Q做初速度为零的匀加速直线运动，对P、Q有F合＝mPg＋μmQg＝(mP＋mQ)a，代入数据解得a＝ m/s2，当Q速度达到传送带速度即8 m/s后，做匀速直线运动，匀加速运动的时间为t1＝＝1.2 s，匀加速运动的位移x＝＝4.8 m，则匀速运动的时间t2＝＝ s＝1.4 s，则Q从传送带左端滑到右端所用的时间为t总＝t1＋t2＝2.6 s，B错误；加速阶段的位移之差为Δx＝vt1－x＝4.8 m，即整个过程中，Q相对传送带运动的距离为4.8 m，C正确；当Q加速时，对P分析有mPg－FT＝mPa，代入数据解得FT＝ N，之后做匀速直线运动，有FT′＝20 N，D错误。 8．(2024·新课标卷)如图所示，一块长度l＝1.0 m的均匀薄板初始时静止在一个光滑平台上，薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动，当薄板运动的距离Δl＝时，物块从薄板右端水平飞出；当物块落到地面时，薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的质量相等，它们之间的动摩擦因数μ＝0.3，重力加速度大小g取10 m/s2。求： (1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间； (2)平台距地面的高度。 答案：(1)4 m/s　 s　(2) m 解析：(1)物块在薄板上做匀减速直线运动的加速度大小 a1＝μg＝3 m/s2 薄板做加速运动的加速度a2＝＝3 m/s2 对物块有l＋Δl＝v0t－a1t2 对薄板有Δl＝a2t2 解得v0＝4 m/s，t＝ s。 (2)物块飞离薄板后薄板的速度v2＝a2t＝1 m/s 物块飞离薄板后薄板做匀速运动，物块做平抛运动，则当物块落到地面时运动的时间t′＝＝ s 则平台距地面的高度h＝gt′2＝ m。 学科网（北京）股份有限公司 $$