专题4 动力学中三种典型物理模型-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

高考总复习物理 专题四 动力学中三种典型物理模型 点拨学法 素养提升 模型一 “等时圆”模型（师生共研） 1.“等时圆”模型 t2、t分别表示小圆环沿Oa、Ob、da到达 所谓“等时圆”就是物体沿着位于同一竖 a、b所用的时间，则下列关系正确的是 直圆上的所有光滑细杆由静止下滑，到达 () 圆周的最低点（或从最高点到达同一圆周 A.t=t2 B.t2>ts C.<t D.t=ts 上各点)的时间相等，都等于物体沿直径 母对训练①如图所示， 做自由落体运动所用的时间. 在倾角为0的斜面上方 2.基本规律 的A点处放置一光滑 (1)物体从竖直圆环上沿不同的光滑弦上 的木板AB,B端刚好在 端由静止开始滑到环的最低点所用时间 斜面上.木板与竖直方向AC所成角度为 相等，如图甲所示 a,一小物块自A端沿木板由静止滑下， (2)物体从竖直圆环上最高点沿不同的光 288 要使物块滑到斜面的时间最短，则α与0 滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等， 角的大小关系应为 () 如图乙所示. (3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径 A.a=0 Ra-号 均过切点，物体沿不同的光滑弦上端由静止 D.a=20 开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示. Ca=号 日对训练2如图所示，PQ为圆的竖直直 径，AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道，分 别与圆相交于A、B、C三点.现让三个小 球（可以看作质点）分别沿着AQ、BQ、CQ 甲 轨道自端点由静止滑到Q点，运动的平 例1（多选）如图所示， 均速度分别为、2和.则有() Oa、Ob和ad是竖直平 面内三根固定的光滑细 杆，O、a、b、c、d位于同一 圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点， O为圆心.每根杆上都套着一个小圆环 (未画出)，两个滑环从O点无初速度释 Ah>Ⅵ>内 B.>>的 放，一个小圆环从d点无初速度释放，t、 C.vs>>V2 D.功>h 核心专题突破 模型二 “传送带”模型（师生共研） 1.水平传送带模型 (2)传送带问题还常常涉及临界问题，即 项目 图示 滑块可能的运动情况 物体与传送带达到相同速度，这时会出现 摩擦力改变的临界状态，对这一临界状态 ①可能一直加速 情景1 ②可能先加速后匀速 进行分析往往是解题的突破口. 例2(2024·安徽)倾角为日 ①>0，可能一直减速， 的传送带以恒定速率o。顺 也可能先减速再匀速 时针转动.t=0时在传送 情景2 ②=0，一直匀速 ③<，可能一直加速， 带底端无初速度轻放一小物块，如图所 也可能先加速再匀速 示.。时刻物块运动到传送带中间某位 ①传送带较短时，滑块 置，速度达到，不计空气阻力，则物块 一直减速到达左端 从传送带底端运动到顶端的过程中，加速 ②传送带较长时，滑块 度a、速度v随时间t变化的关系图线可 情景3 还要被传送带传回右 能正确的是 端.若%>，返回时速 度为，若<，返回 289 时速度为西 2.倾斜传送带模型 项目 图示 滑块可能的运动情况 ①可能一直加速 情景1 ②可能先加速后匀速 ①可能一直匀速 母对训练3如图甲所示，MN是一段倾 ②可能一直加速 角为0=30°的传送带，一个可以看作质 情景2 ③可能先减速后反 点、质量为m=1kg的物块，沿传动带向 向加速 下以速度6=4m/s从M点开始沿传送 ④可能一直减速 带运动.物块运动过程的部分v-t图像如 3.模型特点 图乙所示，g取10m/s2,则 () 传送带问题的实质是相对运动问题，这样 4/八m·s 的相对运动将直接影响摩擦力的方向. 4.解题关键 (1)理清物体与传送带间的相对运动方向 及摩擦力方向是解决传送带问题的关键。 甲 高考总复习物理 A物块最终从传送带N点离开 知重力加速度为g取10m/s2,sin37°= B.传送带的速度v=1m/s,方向沿传送 0.6,c0s37°=0.8，则下列判断正确的是 带向下 C.物块沿传送带下滑时的加速度a= 4/m·8 2m/s2 D.物块与传送带间的动摩擦因数4= 针对训练4（多选）如图甲所示为倾斜的 A.传送带的速度为4m/s 传送带，正以恒定的速度？沿顺时针方向 B.传送带底端到顶端的距离为32m 转动，传送带的倾角为37°，一物块以初速 C.物块与传送带间的动摩擦因数为0.1 度从传送带的底部冲上传送带并沿传 送带向上运动，物块到传送带顶端的速度恰 D.物块所受摩擦力的方向一直与物块运 好为零，其运动的-t图像如图乙所示，已 动的方向相反 模型三 “滑块一木板”模型（师生共研） 1.模型特点 A,A立即获得水平向右的初速度，在B 290 “滑块一木板”模型类问题中，滑动摩擦 上滑动距离L后停下，接着敲击B,B立 力的分析方法与“传送带”模型类似，但 即获得水平向右的初速度，A、B都向右 这类问题比传送带类问题更复杂，因为 运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止， 木板受到摩擦力的影响，往往做匀变速 此后两者一起运动至停下，最大静摩擦力 直线运动，解决此类问题要注意从速度、 等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求： 位移、时间等角度，寻找各运动过程之间 的联系 B 2.解题关键 (1)A被敲击后获得的初速度大小vA; (1)临界条件：使滑块不从木板的末端掉 (2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加 下来的临界条件是滑块到达木板末端时 速度的大小aB、aB: 的速度与木板的速度恰好相同. (3)B被敲击后获得的初速度大小VB. (2)问题实质：“滑块一木板”模型和“传送 带”模型一样，本质上都是相对运动问题， 要分别求出各物体相对地面的位移，再求 相对位移 例3如图所示，质量相等的物块A和B叠 放在水平地面上，左边缘对齐.A与B、B 与地面间的动摩擦因数均为4.先敲击 核心专题突破 针对训练5)(2024·黑吉辽)（多选）一足 针对训练6)如图所示，两光滑水平平台 够长木板置于水平地面上，二者间的动摩 通过一竖直台阶相连，下平台足够长，一 擦因数为4.t=0时，木板在水平恒力作 质量为3m的长木板，紧靠台阶放置在下 用下，由静止开始向右运动.某时刻，一小 平台上，其上表面与上平台平面相平.现 物块以与木板等大、反向的速度从右端滑 有质量为m的小滑块，以水平速度从 上木板.已知t=0到t=4to的时间内，木 上平台滑上木板而不会掉下，滑块与木板 板速度℃随时间t变化的图像如图所示， 间的动摩擦因数为4，重力加速度为g,求： 其中g为重力加速度大小.t=4o时刻， 7777 小物块和木板的速度相同.下列说法正确 (1)小滑块和长木板的最终速度大小： 的是 (2)小滑块在木板上的滑动距离大小： (3)木板做加速运动时所移动的距离. t。2。3t4tn7 A.小物块在t=3t时刻滑上木板 B.小物块和木板间的动摩擦因数为24 291 C.小物块与木板的质量比为3：4 D.t=4t之后小物块和木板一起做匀速 运动 专题五 天体运动的三类问题 点拨学法 素养提升 题型一 近地卫星、同步卫星和赤道上物体的区别（自主学习） 1.卫星的轨道 2.同步卫星问题的“四点”注意 (1)赤道轨道：卫星的轨道在赤道平面内， (基本关系：G恤=m=m =mw2= 静止卫星就是其中的一种. m 4x (2)极地轨道：卫星的轨道过南、北两极，即 72r 在垂直于赤道的平面内，如极地气象卫星. (2)重要手段：构建物理模型，绘制草图辅 助分析。 (3)其他轨道：除以上两种轨道外的卫星 (3)物理规律 轨道，所有卫星的轨道平面一定通过地球 ①不快不慢：具有特定大小的运行线速 的球心 度、角速度和周期，高考总复习物理 核心专题 第一部分专题精讲 专题一运动学图像追及相遇问题 点拨学法·素养提升 [例1]C[针对训练1]A [例2]D[针对训练2]C [例3]答案(1)5m/s2(2)1m/s2 [针对训练3]C [针对训练4幻答案(1)5s36m(2)不能 专题二受力分析共点力的平衡 点拨学法·素养提升 [例1]AC[针对训练1]B [针对训练2]D[例2]A [针对训练3]B[针对训练4]D [例3]B[针对训练5]B [针对训练6]D[例4幻D [针对训练7]B[针对训练8]AC 专题三牛顿第二定律的综合应用 点拨学法·素养提升 [例1]D[针对训练1]A [针对训练2BD[例2]D [针对训练3]A[针对训练4幻C [例3]解析(1)当卡车的加速度为a= 2m/s2时，假设木箱与卡车一起运动， 则对于木箱由牛顿第二定律得Fr=ma, 木箱所受的最大静摩擦力为Fm=mg, 代入数据可知F<Fm,假设成立，木箱 不会发生滑动 (2)刹车过程中，汽车向前运动的距离为 m-2a1' 如不撞击，木箱向前运动的距离为 2 x2-2a2' 其中a2=m8=g,根据题意2一>d, 代入数据解得a1≥5.6m/s2. 答案(1)木箱不会发生滑动(2)5.6m/s 突破答案 [针对训练5]B [针对训练6]解析木板与水平面成0角时， 设木块的加速度大小为a,木块沿木板 斜面方向由牛顿第二定律有 mgsin 0+umgcos 0=ma, 解得a=g(sin0+ucos), 设木块的位移为x,有话=2ax, 根据数学关系知 sin 0+ucos 0=1+u2sin (0+a), 其中tana==0.75,则a=37°； 根据数学关系知木块加速度最大时位移 最小，即当0十α=90°时加速度有最大 值，且最大值a=/1十， 所以有0=90°-a=53°， 加速度的最大值a= 48, 解得xmn 2 5g1 答案53° 26 5g 专题四 动力学中三种典型物理模型 点拔学法·素养提升 [例1]BCD[针对训练1]B [针对训练2]A[例2]C [针对训练3]D[针对训练4幻AB [例3]解析A、B的运动过程如图所示. 】敲击4时 接着敲击B时 ]达到共同速度时 ]停下时 (1)由牛顿第二定律知，A加速度的大小 an-ug, 由匀变速直线运动规律有=2aAL, 解得A=√2μgL. (2)设A、B的质量均为m, 对齐前，B所受合力大小F=3pmg, 由牛顿第二定律F=maB,得aB=3ug, 对齐后，A、B整体所受合力大小F=2g 由牛顿第二定律F=2maB,得aB=g. (3)设经过时间t,A、B达到共同速度v, 位移分别为xA、xB,A加速度的大小等 于aA,则U=aAt,V=vB一aBt, A-7ant2,B=vBl-7ant, 且xB一xA=L, 解得vB=2/2gL. 答案(1)√2μgL(2)3μgg (3)2/2gL [针对训练5]ABD [针对训练6]解析(1)小滑块滑上木板后， 滑块向右做匀减速运动，木板向右做匀 加速运动，设滑块和木板的加速度大小 分别为a1和a2.最终两者的共同速度为 0,运动时间为t. 对滑块，根据牛顿第二定律得mg=a1, 得a1=g, 对木板，根据牛顿第二定律得mg=37a, 得a=3g, 最终速度相等时有v=h一a1t=a2t, 解得1=0，=平。 4μg (2)小滑块在木板上的滑动距离大小为 5=x雅x指，又x潘=2，=号， 联立解得s= 36 8μg (3)木板做加速运动时所移动的距离为 2 3 Γ32μg 答案(1)华 (2)35 8μg (3) 36 32μg 参考答案 专题五天体运动的三类问题 点拨学法·素养提升 [例1]D[针对训练1]AC [针对训练2]BCD[例2]A [针对训练3]B[针对训练4幻C [例3]BC[针对训练5]A [针对训练6]B 专题六综合应用力学两大观点 解决三类问题 点拨学法·素养提升 [例1]解析(1)由题意知小物块沿光滑轨道 从C点到D点且恰能通过最高点，由牛 顿第二定律有mg= R, n 从C点到D点由动能定理可得 一mg·2R=2m6-2m呢，@ 由牛频第二定律可得心一mg一没，③ 由牛顿第三定律得Fc=FC,④ 联立①②③④并代入数据解得F=60N. (2)对小物块从A,点经B点到C点过 程，由动能定理有mg[Lsin0十R(1 cos6)]-mgcos0·L=2m呢-0，⑤ 联立①②⑤并代入数据解得u=0.25. 答案(1)60N(2)0.25 [针对训练1]解析(1)要使钢球恰好不脱 离半圆形轨道，钢球在最高点A时，对 钢球分析有mg=m尺， vǎ 解得va=2m/s. 钢球从A点到B点的过程由动能定理 得mg·2R=2m呢-2m听， v呢 在B点有FN一mg=mR, 解得FN=6N, 根据牛顿第三定律，钢球在B位置对半