第1部分 专题4 动力学中三种典型物理模型 (课件PPT)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

专题精讲 第一部分 专题四　动力学中三种典型物理模型 点拨学法·素养提升 目 录 Contents 点拨学法·素养提升 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 BCD 返回目录 高考总复习·物理 　 B 返回目录 高考总复习·物理 　 A 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 C 返回目录 高考总复习·物理 　 D 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 AB 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 ABD 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 模型一　“等时圆”模型(师生共研) 1．“等时圆”模型 所谓“等时圆”就是物体沿着位于同一竖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上各点)的时间相等，都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间． 2．基本规律 (1)物体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)物体从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦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，物体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． (多选)如图所示，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点无初速度释放，一个小圆环从d点无初速度释放，t1、t2、t3分别表示小圆环沿Oa、Ob、da到达a、b所用的时间，则下列关系正确的是(　　　) A．t1＝t2 B．t2＞t3 C．t1＜t2 D．t1＝t3 如图所示，在倾角为θ的斜面上方的A点处放置一光滑的木板AB，B端刚好在斜面上．木板与竖直方向AC所成角度为α，一小物块自A端沿木板由静止滑下，要使物块滑到斜面的时间最短，则α与θ角的大小关系应为(　　) A．α＝θ B．α＝ C．α＝ D．α＝2θ 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轨道自端点由静止滑到Q点，运动的平均速度分别为v1、v2和v3.则有(　　) A．v2＞v1＞v3 B．v1＞v2＞v3 C．v3＞v1＞v2 D．v1＞v3＞v2 模型二　“传送带”模型(师生共研) 1．水平传送带模型 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 ①v0＞v，可能一直减速，也可能先减速再匀速 ②v0＝v，一直匀速 ③v0＜v，可能一直加速，也可能先加速再匀速 项目 图示 滑块可能的运动情况 情景3 ①传送带较短时，滑块一直减速到达左端 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．倾斜传送带模型 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可能一直匀速 ②可能一直加速 ③可能先减速后反向加速 ④可能一直减速 3．模型特点 传送带问题的实质是相对运动问题，这样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． (2)传送带问题还常常涉及临界问题，即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，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口． (2024·安徽)倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动．t＝0时在传送带底端无初速度轻放一小物块，如图所示．t0时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到v0.不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是(　　) 　　　 A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D 如图甲所示，MN是一段倾角为θ＝30°的传送带，一个可以看作质点、质量为m＝1 kg的物块，沿传动带向下以速度v0＝4 m/s 从M点开始沿传送带运动．物块运动过程的部分v－t图像如图乙所示，g取10 m/s2，则(　　) A．物块最终从传送带N点离开 B．传送带的速度v＝1 m/s，方向沿传送带向下 C．物块沿传送带下滑时的加速度a＝2 m/s2 D．物块与传送带间的动摩擦因数μ＝ (多选)如图甲所示为倾斜的传送带，正以恒定的速度v沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°，一物块以初速度v0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好为零，其运动的v－t图像如图乙所示，已知重力加速度为g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列判断正确的是(　　) A．传送带的速度为4 m/s B．传送带底端到顶端的距离为32 m C．物块与传送带间的动摩擦因数为0.1 D．物块所受摩擦力的方向一直与物块运动的方向相反 模型三　“滑块—木板”模型(师生共研) 1．模型特点 “滑块—木板”模型类问题中，滑动摩擦力的分析方法与“传送带”模型类似，但这类问题比传送带类问题更复杂，因为木板受到摩擦力的影响，往往做匀变速直线运动，解决此类问题要注意从速度、位移、时间等角度，寻找各运动过程之间的联系． 2．解题关键 (1)临界条件：使滑块不从木板的末端掉下来的临界条件是滑块到达木板末端时的速度与木板的速度恰好相同． (2)问题实质：“滑块—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． 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μ.先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下．接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求： (1)A被敲击后获得的初速度大小vA； (2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、a′B； (3)B被敲击后获得的初速度大小vB． 解析　A、B的运动过程如图所示． (1)由牛顿第二定律知，A加速度的大小aA＝μg， 由匀变速直线运动规律有v＝2aAL， 解得vA＝. (2)设A、B的质量均为m， 对齐前，B所受合力大小F＝3μmg， 由牛顿第二定律F＝maB，得aB＝3μg， 对齐后，A、B整体所受合力大小F′＝2μmg， 由牛顿第二定律F′＝2maB′，得aB′＝μg. (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v＝aAt，v＝vB－aBt， xA＝aAt2，xB＝vBt－aBt2， 且xB－xA＝L， 解得vB＝2. 答案　(1)　(2)3μg　μg　(3)2　 (2024·黑吉辽)(多选)一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ.t＝0时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动．某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板．已知t＝0到t＝4t0的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小．t＝4t0时刻，小物块和木板的速度相同．下列说法正确的是(　　　) A．小物块在t＝3t0时刻滑上木板 B．小物块和木板间的动摩擦因数为2μ C．小物块与木板的质量比为3∶4 D．t＝4t0之后小物块和木板一起做匀速 运动 如图所示，两光滑水平平台通过一竖直台阶相连，下平台足够长，一质量为3m的长木板，紧靠台阶放置在下平台上，其上表面与上平台平面相平．现有质量为m的小滑块，以水平速度v0从上平台滑上木板而不会掉下，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求： (1)小滑块和长木板的最终速度大小； (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． 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v，运动时间为t. 对滑块，根据牛顿第二定律得μmg＝ma1， 得a1＝μg， 对木板，根据牛顿第二定律得μmg＝3ma2， 得a2＝μg， 最终速度相等时有v＝v0－a1t＝a2t， 解得t＝，v＝. (2)小滑块在木板上的滑动距离大小为 s＝x滑－x板，又x滑＝t，x板＝t， 联立解得s＝. (3)木板做加速运动时所移动的距离为x板＝t＝. 答案　(1)　(2)　(3)　 $$