重难强化三 动力学常见模型（复习讲义）（广东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

重难强化三 动力学常见模型 目录 01考情解码·命题预警 1 02体系构建·思维可视 3 03核心突破·靶向攻坚 4 考点一 连接体问题 4 知识点1 连接体的运动特点 4 知识点2 处理连接体问题的方法 4 考向1加速度相同的连接体问题 5 考向2 加速度不同的连接体问题 6 考点二 传送带模型 9 知识点1 水平传送带 10 知识点2 倾斜传送带模型 10 考向1 水平传送带 11 考向2 倾斜传送带 12 考点三 板块模型 14 知识点1 “滑块—木板”模型 14 知识点2 模型构建 14 考向1 木板带动滑块运动的情形 15 考向2 滑块带动木板运动的情形 17 04真题溯源·考向感知 19 考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年 （1）连接体问题 （2）板块模型 （3）传送带模型 综合应用 低频 \ \ \ 考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：本专题属于综合应用热点内容，考查频率较高，是牛顿第二定律的在生活实际情境中的延申和拓展。连接体模型需掌握"质量分配原则"（同加速度系统中内力按质量比例分配），加速度关联性分析是必考点，高频难点有摩擦力突变问题。滑块模板模型考查频次逐年上升，情境复杂化，多出现粗糙度变化表面、倾斜板块，涉及相对运动分析。传送带模型核心考点是物体与传送带共速时刻分析，能量转化考查占比提升，。 3.备考建议：本讲内容备考时候，连接体模型需熟练运用"整体-隔离法"，掌握内力分配公式。滑块木板模型注意地面是否光滑，叠放体相对滑动（摩擦力方向判断）。传送到模型区分"划痕长度"与"相对位移"，注意静/动摩擦力转换点，掌握v-t图像分析法。 4.命题情境： ①生活实践类：CR450动车组，交通运输，工业传输，机场行李传送带，快递分拣传送带，‌车辆拖拽故障车； ②学习探究类：航天器对接机构的刚性连接与弹性连接的动力学差异。 5.常用方法：整体法与隔离法、图像法、数学分析法 复习目标： 1.知道连接体的类型及运动特点，会用整体法和隔离法分析连接体问题。 2.掌握“滑块—木板”模型的受力情况和运动情况，会用动力学的观点处理“滑块—木板”问题。 3.掌握传送带模型的特点，了解传送带问题的分类。 4.会对传送带上的物体进行受力分析和运动状态分析，能正确解答传送带上物体的动力学问题，会计算相对位移及划痕的长度。 考点一 连接体问题 知识点1 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。 轻杆 轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。 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；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度相等。 知识点2 处理连接体问题的方法 (1)整体法的选取原则及解题步骤 ①当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。 ②运用整体法解题的基本步骤： (2)隔离法的选取原则及解题步骤 ①当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。 ②运用隔离法解题的基本步骤： 第一步 明确研究对象或过程、状态 第二步 将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来 第三步 画出某状态下的受力图或运动过程示意图 第四步 选用适当的物理规律列方程求解 考向1加速度相同的连接体问题 例1 如图所示，质量分别为和的小物块，通过轻绳相连，并接在装有光滑定滑轮的小车上。如果按图甲所示，装置在水平力作用下做匀加速运动时，两个小物块恰好相对静止；如果互换两个小物块，如图乙所示，装置在水平力作用下做匀加速运动时，两个小物块也恰好相对静止，一切摩擦不计，则（　　） A． B． C．两种情况下小车对质量为的小物块的作用力大小之比为 D．两种情况下小车对质量为的小物块的作用力大小之比为 【答案】AC 【详解】AB．一切摩擦不考虑，则题图甲中小车的加速度为题图乙中小车的加速度为 所以两题图中小车的加速度之比为因为题图甲和题图乙装置的整体质量是一样的，所以 ，A正确，B错误； CD．题图甲中，小车对质量为的小物块的作用力为题图乙中，小车对质量为的小物块的支持力大小等于其所受的重力大小，即所以，C正确，D错误。 故选AC。 【变式训练1·变载体】如图所示，两相同物块用细线相连接，放在粗糙水平面上，在水平恒力F作用下，一起做匀加速直线运动，物块间细线的拉力大小为T。当两物块均由粗糙的水平面运动到光滑的水平面上且仍在F的作用下运动，则（　　） A．两物块的加速度变大，细线的拉力仍为T B．两物块的加速度不变，细线的拉力仍为T C．两物块的加速度变大，细线的拉力小于T D．两物块的加速度不变，细线的拉力小于T 【答案】A 【详解】设物块的质量为m，当水平地面粗糙时，设动摩擦因数为，以两物块为整体，根据牛顿第二定律可得，解得加速度为，以左侧物体为对象，根据牛顿第二定律可得，联立可得绳子的拉力为，当水平地面光滑时，以两物块为整体，根据牛顿第二定律可得，解得加速度为，以左侧物体为对象，根据牛顿第二定律可得，联立可得绳子的拉力为，则有， 故选A。 【变式训练2·时事热点与学科知识结合】我国航天员要在天宫二号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，可采用的方法如下：质量为的待测物A的前后连接有质量均为的两个力传感器，在某一恒定外力F作用下在桌面上一起运动，如图所示，稳定后待测物A前、后两个传感器的读数分别为、，由此可知待测物体A的质量为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】隔离前面的传感器有，隔离待测物体A有，联立可得 故选B。 考向2 加速度不同的连接体问题 例2 （2024·广东·一模）如图，一轻绳跨过一定滑轮，两端各系一重物，它们的质量分别为和，且（滑轮质量及一切摩擦不计），此时系统的加速度为a，今用一竖直向下的恒力代替，系统的加速度为，则和a的关系为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】定滑轮两端各系一重物时，对整体，根据牛顿第二定律得 得 当用一竖直向下的恒力代替时，对，根据牛顿第二定律得 得 则 故ACD错误，B正确。 故选B。 【变式训练1·变考法】（2025广东广州）如图所示，倾角为的斜面体静置在粗糙水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧下端拴接在斜面体底端的挡板上，质量为m的物块a拴接在轻弹簧的上端，放在斜面体上质量为m的物块b通过跨过光滑定滑轮的细绳与质量为2m的球c拴接。初始时a、b接触，c在外力的作用下，使b、c间绳子伸直但无拉力。物块b、滑轮间的细绳与斜面平行，斜面光滑，（重力加速度为g  sin37°=0.6 cos37°=0.8）。撤去球c的外力一瞬间，下列说法正确的是（　　） A．物块b的加速度为2g B．物块a的加速度0.5g C．斜面体受到水平向右的静摩擦力作用 D．撤去球c的外力后，当弹簧弹力大小为时，a、b刚好分离 【答案】BCD 【详解】AB．撤去球c的外力前，b、c间绳子伸直但无拉力，以a、b为整体，根据受力平衡可得 撤去球c的外力一瞬间，以c为对象，根据牛顿第二定律可得 以a、b为整体，根据牛顿第二定律可得 联立解得a、b、c的加速度大小为 故A错误，B正确； C．以斜面体和a、b、c为系统，由于a、b的加速度沿斜面向上，具有水平向右的分加速度，根据牛顿第二定律可得 可知斜面体受到水平向右的静摩擦力作用，故C正确； D．撤去球c的外力后，a、b刚好分离时，a、b间的弹力为0，此时a、b、c的加速度大小相等，以c为对象，根据牛顿第二定律可得 以b为对象，根据牛顿第二定律可得 以a为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得弹簧弹力大小为 故D正确。 故选BCD。 【变式训练2·变考法】（2024·广东·模拟预测）如图所示，甲、乙两物体间夹有一轻质弹簧（不拴接），在外力作用下静止在水平桌面上，甲的质量大于乙的质量，两物体与桌面间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，它们与弹簧分离的过程中与桌面间因摩擦产生的热量分别为、，不考虑空气阻力，对于该过程，下列说法正确的是（    ） A．甲、乙一直加速 B．甲的加速度为0时，乙在减速 C．系统一定受到向右的冲量 D．可能等于初始时弹簧的弹性势能 【答案】C 【详解】A．释放甲和乙，它们与弹簧分离的过程中弹簧弹力随着形变量的减小而减小，甲、乙两物体所受摩擦力大小保持不变，由牛顿第二定律 可知它们的加速度先减小至零然后反向增大。所以二者均为先加速再减速。故A错误； B．根据 可知甲所受摩擦力较大，弹簧对两物块的弹簧大小相等，由牛顿第二定律可知，当甲的加速度为0时，乙在加速。故B错误； C．对系统受力分析可知合力方向向右，由 可知一定受到向右的冲量。故C正确； D．根据能量守恒 可知小于初始时弹簧的弹性势能。故D错误。 故选C。 考点二 传送带模型 知识点1 水平传送带 1．三种常见情景 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 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。其中若v0>v，返回时速度为v，若v0≤v，返回时速度为v0 2．解题方法突破 (1)水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。 (2)在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传送带共速的方向变速，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长，在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。 (3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况： ①若二者同向，则Δs＝|s传－s物|； ②若二者反向，则Δs＝|s传|＋|s物|。 知识点2 倾斜传送带模型 1．两种常见情景 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可能一直加速 ②可能先加速后匀速 ③可能先以a1加速，后以a2加速 2.解题方法突破 物体沿倾角为θ的传送带运动时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsin θ与μmgcos θ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动情况。 考向1 水平传送带 例1 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图像（以地面为参考系）如图乙所示，已知v2>v1，则（　　） A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右 D．0~t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力 【答案】BC 【详解】A．相对地面而言，小物块在0~t1时间内向左做匀减速运动，t1时刻之后反向向右运动，故小物块在t1时刻离A处距离最大，A错误； B．小物块在0~t1时间内向左做匀减速运动，相对传送带也是向左运动，t1~t2时间内反向向右做匀加速运动，但速度小于传送带向右的速度，仍是相对传送带向左运动，t2时刻两者同速，在t2~t3时间内，小物块与传送带相对静止，一起向右匀速运动，所以t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，B正确； C．由于0~t2时间内，小物块相对传送带一直向左运动，所以受到的摩擦力方向一直向右，C正确； D．在0~t2时间内，小物块相对传送带一直向左运动，则小物块一直受向右的滑动摩擦力，在t2~t3时间内，小物块相对于传送带静止，则小物块不受摩擦力作用，故D错误。故选BC。 【变式训练1·变载体】如图，传送带始终保持v = 0.4 m/s的恒定速率运行，煤块与传送带之间的动摩擦因数μ = 0.2，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2。将一煤块（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（　　） A．煤块一直做匀加速直线运动 B．煤块经过2 s到达B处 C．煤块到达B处时速度大小为0.4 m/s D．煤块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m 【答案】C 【详解】AC．开始时煤块初速度为零，相对传送带向右滑动，设煤块刚开始时的加速度为a，煤块从放上传送带到与传送带共速过程中的位移为x1，由牛顿第二定律和运动学公式得， 解得， 由于x1<LAB = 2 m，所以煤块是先做初速度为0的匀加速直线运动，与传送带共速后，做匀速直线运动，故煤块到达B处时速度大小为0.4 m/s，故A错误，C正确； B．设煤块在传送带上做加速运动的时间为t1，做匀速运动的时间为t2，则， 煤块到达B处所用时间 解得，， 故B错误； D．煤块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 故D错误。 故选C。 考向2 倾斜传送带 例2（2024·广东清远·一模）如图所示，飞机场运输行李的传送带保持恒定的速率向上运行，倾角为的传送带以恒定速率沿顺时针转动，将一个行李箱无初速度地放在传送带底端，行李箱从运动到的平均速度。则行李箱在传送带上从运动到的过程中（　　） A．行李箱受到的摩擦力保持不变 B．行李箱与传送带间的动摩擦因数 C．传送带电机对外做的功大于行李箱机械能的增加量 D．摩擦力对传送带做功的值等于行李箱机械能的增加量 【答案】BC 【详解】A．由于，因此物块在传送带上先加速后匀速，摩擦力先为滑动摩擦力，后为静摩擦力，故A错误； B．由于物块轻放上去后，能加速向上运动，则有 解得 故B正确； C．传送带电机对外做的功等于物块机械能的增加量和因摩擦产生的热量，故C正确； D．摩擦力对传送带做功的值等于行李箱机械能的增加量和系统产生的内能，故D错误。 故选BC。 【变式训练1·多过程问题】（2025·广东肇庆·二模）如图所示，足够长的传送带倾角为θ，以恒定速率v1沿顺时针方向传动。一物块从传送带顶端以初速度v2沿传送带向下滑上传送带，已知v2>v1，物块与传送带间的动摩擦因数。以物块刚滑上传送带的位置为起点，以传送带底端所在水平面为零势能面，则物块的速率v和动能Ek与路程x的关系图像可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】AB．由于，则物块先向下匀减速运动，合力 方向沿斜面向上；速度减为零后物块向上做匀加速运动，合力 方向沿斜面向上。因为，所以物块向上运动到与传送带速度相同后，与传送带一起相对静止向上做匀速运动，此时物块所受合力为零，减速阶段 加速阶段 所以速率v与x的变化关系不是直线，故AB错误。 CD．由动能定理得 即 物块的动能Ek与x的图像斜率的绝对值为合力大小，动能减小过程和动能增加过程，图像的斜率绝对值相等，最后物块的动能小于初动能，故C错误，D正确。 故选D。 考点三 板块模型 知识点1 “滑块—木板”模型 1．两种常见类型 类型图示 规律分析 长为L的木板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带动长为L的木板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 2．关注“一个转折”和“两个关联” 一个转折 滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点 两个关联 指转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移与板长之间的关联。一般情况下，由于摩擦力或其他力的转变，转折前、后滑块和木板的加速度都会发生变化，因此以转折点为界，对转折前、后进行受力分析是建立模型的关键 知识点2 模型构建 1. 隔离法的应用:对滑块和木板分别进行受力分析和运动过程分析。 2. 对滑块和木板分别列动力学方程和运动学方程。 3. 明确滑块和木板间的位移关系 如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx=x1－x2=L(板长);滑块和木板反向运动时，位移大小之和x2+x1=L。 考向1 木板带动滑块运动的情形 例1 （广东惠州·二模）如图所示，质量M＝8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F＝8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长。求： （1）小物块刚放上小车时，小物块及小车的加速度各为多大？ （2）经多长时间两者达到相同的速度？ （3）从小物块放上小车开始，经过t＝1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g＝10m/s2）。 【答案】（1），0.5m/s2；（2）1s；（3）2.1m 【详解】（1）对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，物块的加速度 小车的加速度 （2）共速时由 得 t＝1s （3）在开始1s内小物块的位移 最大速度为 在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，加速度为 这0.5s内的位移为 所以通过的总位移 【变式训练1·解决实际问题】如图所示，质量为M的长木板A以速度v0，在光滑水平面上向左匀速运动，质量为m的小滑块B轻放在木板左端，经过一段时间恰好从木板的右端滑出，小滑块与木板间动摩擦因数为μ，下列说法中正确的是（　　） A．若只增大m，则小滑块不能滑离木板 B．若只增大M，则小滑块在木板上运动的时间变短 C．若只增大v0，则系统在摩擦生热增大 D．若只减小μ，则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大 【答案】AB 【详解】A．设取初速度方向为正方向，对滑块受力分析可知； 再对木板受力分析；若只增大滑块质量，滑块所受的支持力变大，滑动摩擦力变大，对应的木板减速的加速度变大，所以滑块与木板共速所需的时间便减小，发生的相对位移也减小，共速时小滑块没有离开木板，之后二者一起向左做匀速直线运动，A正确； B．若只增大长木板质量，由可知，木板做减速的加速度减小，但是滑块做加速运动的加速度不变，以木板为参考系，最后滑块到木板最末端v1时的速度先对与原来变大了，对滑块滑块运动的平均速度变大，木板长度不变，由即滑块在木板上的运动时间减小，B正确； C．若只增大初速度，滑块的受力不变，摩擦力不变，则滑块仍能滑离木板 摩擦力做功不变，C错误； D．若只减小动摩擦因数，由；那么滑块和木板的加速度等比例减小，由 ；相对位移不变，滑块滑离木板时速度变小、时间变短，木板对地位移变小，所以，滑块滑离木板过程中滑块对地的位移为板长加木板对地位移，故滑块对地的位移减小，D错误。故选AB。 考向2 滑块带动木板运动的情形 例2 如图所示，质量M=2.0kg的长木板A静止于水平面上，质量m=1.0kg的小铁块B（可视为质点）静置于长木板最左端。已知小铁块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，现对小铁块施加一个水平向右的拉力F，则（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2）（　　） A．当F=2N时，小铁块能与长木板一起运动 B．当F=4N时，小铁块在静止的长木板上滑动 C．当F=5N时，小铁块与长木板发生相对滑动 D．当F从零开始逐渐增大，长木板的加速度也一直增大 【答案】C 【详解】A与地面间的最大静摩擦力为 B与A间的最大静摩擦力为 A．当F=2N时，即 则小铁块与长木板都处于静止状态，故A错误； B．当F=4N时，A、B间的摩擦力为4N，大于A与地面间的最大静摩擦力，则A会运动，故B错误； C．当B与A间的摩擦力达到最大静摩擦时，对A有 解得 A、B整体有 解得 即当拉力大于4.5N时，小铁块与长木板发生相对滑动，故C正确； D．当A、B发生相对滑动时，A对B的滑动摩擦力不变，A与地面间的滑动摩擦力也不变，则A的合力不变，加速度不变，故D错误。 故选C。 【变式训练1】如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物体A静止叠放在B的最左端。现用F=6N的水平力向右拉A，经过5sA运动到B的最右端，且其v­t图像如图乙所示。已知A、B的质量分别为1kg、4kg，A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．A的加速度大小为0.5m/s2 B．A、B间的动摩擦因数为0.4 C．若B不固定，B的加速度大小为1m/s2 D．若B不固定，A运动到B的最右端所用的时间为 【答案】BCD 【详解】A．根据v­t图像可知，物体A的加速度为 故A错误； B．以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得 代入数据得 故B正确； C．若B不固定，假设B相对A滑动，则B的加速度为 故假设成立，故C正确； D．由图像知，木板B的长度为 设A运动到B的最右端所用的时间为t，根据题意可得 代入数据解得 故D正确。 故选BCD。 1．（2024·新疆河南·高考真题）如图，一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上，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，重力加速度大小。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）4m/s；；（2） 【详解】（1）物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为 薄板做加速运动的加速度 对物块 对薄板 解得 （2）物块飞离薄板后薄板得速度 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为 则平台距地面的高度 2．（2024·安徽·高考真题）倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到。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． 【答案】C 【详解】时间内：物体轻放在传送带上，做加速运动。受力分析可知，物体受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力的下滑分力，合力不变，故做匀加速运动。 之后：当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力的下滑分力相等，加速度突变为零，物块做匀速直线运动。 C正确，ABD错误。 故选C。 1 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难强化三 动力学常见模型 目录 01考情解码·命题预警 1 02体系构建·思维可视 3 03核心突破·靶向攻坚 4 考点一 连接体问题 4 知识点1 连接体的运动特点 4 知识点2 处理连接体问题的方法 4 考向1加速度相同的连接体问题 5 考向2 加速度不同的连接体问题 6 考点二 传送带模型 9 知识点1 水平传送带 10 知识点2 倾斜传送带模型 10 考向1 水平传送带 11 考向2 倾斜传送带 12 考点三 板块模型 14 知识点1 “滑块—木板”模型 14 知识点2 模型构建 14 考向1 木板带动滑块运动的情形 15 考向2 滑块带动木板运动的情形 17 04真题溯源·考向感知 19 考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年 （1）连接体问题 （2）板块模型 （3）传送带模型 综合应用 低频 \ \ \ 考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：本专题属于综合应用热点内容，考查频率较高，是牛顿第二定律的在生活实际情境中的延申和拓展。连接体模型需掌握"质量分配原则"（同加速度系统中内力按质量比例分配），加速度关联性分析是必考点，高频难点有摩擦力突变问题。滑块模板模型考查频次逐年上升，情境复杂化，多出现粗糙度变化表面、倾斜板块，涉及相对运动分析。传送带模型核心考点是物体与传送带共速时刻分析，能量转化考查占比提升，。 3.备考建议：本讲内容备考时候，连接体模型需熟练运用"整体-隔离法"，掌握内力分配公式。滑块木板模型注意地面是否光滑，叠放体相对滑动（摩擦力方向判断）。传送到模型区分"划痕长度"与"相对位移"，注意静/动摩擦力转换点，掌握v-t图像分析法。 4.命题情境： ①生活实践类：CR450动车组，交通运输，工业传输，机场行李传送带，快递分拣传送带，‌车辆拖拽故障车； ②学习探究类：航天器对接机构的刚性连接与弹性连接的动力学差异。 5.常用方法：整体法与隔离法、图像法、数学分析法 复习目标： 1.知道连接体的类型及运动特点，会用整体法和隔离法分析连接体问题。 2.掌握“滑块—木板”模型的受力情况和运动情况，会用动力学的观点处理“滑块—木板”问题。 3.掌握传送带模型的特点，了解传送带问题的分类。 4.会对传送带上的物体进行受力分析和运动状态分析，能正确解答传送带上物体的动力学问题，会计算相对位移及划痕的长度。 考点一 连接体问题 知识点1 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。 轻杆 轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。 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；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度相等。 知识点2 处理连接体问题的方法 (1)整体法的选取原则及解题步骤 ①当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。 ②运用整体法解题的基本步骤： (2)隔离法的选取原则及解题步骤 ①当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。 ②运用隔离法解题的基本步骤： 第一步 明确研究对象或过程、状态 第二步 将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来 第三步 画出某状态下的受力图或运动过程示意图 第四步 选用适当的物理规律列方程求解 考向1加速度相同的连接体问题 例1 如图所示，质量分别为和的小物块，通过轻绳相连，并接在装有光滑定滑轮的小车上。如果按图甲所示，装置在水平力作用下做匀加速运动时，两个小物块恰好相对静止；如果互换两个小物块，如图乙所示，装置在水平力作用下做匀加速运动时，两个小物块也恰好相对静止，一切摩擦不计，则（　　） A． B． C．两种情况下小车对质量为的小物块的作用力大小之比为 D．两种情况下小车对质量为的小物块的作用力大小之比为 【变式训练1·变载体】如图所示，两相同物块用细线相连接，放在粗糙水平面上，在水平恒力F作用下，一起做匀加速直线运动，物块间细线的拉力大小为T。当两物块均由粗糙的水平面运动到光滑的水平面上且仍在F的作用下运动，则（　　） A．两物块的加速度变大，细线的拉力仍为T B．两物块的加速度不变，细线的拉力仍为T C．两物块的加速度变大，细线的拉力小于T D．两物块的加速度不变，细线的拉力小于T 【变式训练2·时事热点与学科知识结合】我国航天员要在天宫二号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，可采用的方法如下：质量为的待测物A的前后连接有质量均为的两个力传感器，在某一恒定外力F作用下在桌面上一起运动，如图所示，稳定后待测物A前、后两个传感器的读数分别为、，由此可知待测物体A的质量为（　　） A． B． C． D． 考向2 加速度不同的连接体问题 例2 （2024·广东·一模）如图，一轻绳跨过一定滑轮，两端各系一重物，它们的质量分别为和，且（滑轮质量及一切摩擦不计），此时系统的加速度为a，今用一竖直向下的恒力代替，系统的加速度为，则和a的关系为（　　） A． B． C． D． 【变式训练1·变考法】（2025广东广州）如图所示，倾角为的斜面体静置在粗糙水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧下端拴接在斜面体底端的挡板上，质量为m的物块a拴接在轻弹簧的上端，放在斜面体上质量为m的物块b通过跨过光滑定滑轮的细绳与质量为2m的球c拴接。初始时a、b接触，c在外力的作用下，使b、c间绳子伸直但无拉力。物块b、滑轮间的细绳与斜面平行，斜面光滑，（重力加速度为g  sin37°=0.6 cos37°=0.8）。撤去球c的外力一瞬间，下列说法正确的是（　　） A．物块b的加速度为2g B．物块a的加速度0.5g C．斜面体受到水平向右的静摩擦力作用 D．撤去球c的外力后，当弹簧弹力大小为时，a、b刚好分离 【变式训练2·变考法】（2024·广东·模拟预测）如图所示，甲、乙两物体间夹有一轻质弹簧（不拴接），在外力作用下静止在水平桌面上，甲的质量大于乙的质量，两物体与桌面间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，它们与弹簧分离的过程中与桌面间因摩擦产生的热量分别为、，不考虑空气阻力，对于该过程，下列说法正确的是（    ） A．甲、乙一直加速 B．甲的加速度为0时，乙在减速 C．系统一定受到向右的冲量 D．可能等于初始时弹簧的弹性势能 考点二 传送带模型 知识点1 水平传送带 1．三种常见情景 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 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。其中若v0>v，返回时速度为v，若v0≤v，返回时速度为v0 2．解题方法突破 (1)水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。 (2)在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传送带共速的方向变速，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长，在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。 (3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况： ①若二者同向，则Δs＝|s传－s物|； ②若二者反向，则Δs＝|s传|＋|s物|。 知识点2 倾斜传送带模型 1．两种常见情景 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可能一直加速 ②可能先加速后匀速 ③可能先以a1加速，后以a2加速 2.解题方法突破 物体沿倾角为θ的传送带运动时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsin θ与μmgcos θ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动情况。 考向1 水平传送带 例1 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图像（以地面为参考系）如图乙所示，已知v2>v1，则（　　） A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右 D．0~t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力 【变式训练1·变载体】如图，传送带始终保持v = 0.4 m/s的恒定速率运行，煤块与传送带之间的动摩擦因数μ = 0.2，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2。将一煤块（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（　　） A．煤块一直做匀加速直线运动 B．煤块经过2 s到达B处 C．煤块到达B处时速度大小为0.4 m/s D．煤块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m 考向2 倾斜传送带 例2（2024·广东清远·一模）如图所示，飞机场运输行李的传送带保持恒定的速率向上运行，倾角为的传送带以恒定速率沿顺时针转动，将一个行李箱无初速度地放在传送带底端，行李箱从运动到的平均速度。则行李箱在传送带上从运动到的过程中（　　） A．行李箱受到的摩擦力保持不变 B．行李箱与传送带间的动摩擦因数 C．传送带电机对外做的功大于行李箱机械能的增加量 D．摩擦力对传送带做功的值等于行李箱机械能的增加量 【变式训练1·多过程问题】（2025·广东肇庆·二模）如图所示，足够长的传送带倾角为θ，以恒定速率v1沿顺时针方向传动。一物块从传送带顶端以初速度v2沿传送带向下滑上传送带，已知v2>v1，物块与传送带间的动摩擦因数。以物块刚滑上传送带的位置为起点，以传送带底端所在水平面为零势能面，则物块的速率v和动能Ek与路程x的关系图像可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   考点三 板块模型 知识点1 “滑块—木板”模型 1．两种常见类型 类型图示 规律分析 长为L的木板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带动长为L的木板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 2．关注“一个转折”和“两个关联” 一个转折 滑块与木板达到相同速度或者滑块从木板上滑下是受力和运动状态变化的转折点 两个关联 指转折前、后受力情况之间的关联和滑块、木板位移与板长之间的关联。一般情况下，由于摩擦力或其他力的转变，转折前、后滑块和木板的加速度都会发生变化，因此以转折点为界，对转折前、后进行受力分析是建立模型的关键 知识点2 模型构建 1. 隔离法的应用:对滑块和木板分别进行受力分析和运动过程分析。 2. 对滑块和木板分别列动力学方程和运动学方程。 3. 明确滑块和木板间的位移关系 如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx=x1－x2=L(板长);滑块和木板反向运动时，位移大小之和x2+x1=L。 考向1 木板带动滑块运动的情形 例1 （广东惠州·二模）如图所示，质量M＝8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F＝8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长。求： （1）小物块刚放上小车时，小物块及小车的加速度各为多大？ （2）经多长时间两者达到相同的速度？ （3）从小物块放上小车开始，经过t＝1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g＝10m/s2）。 【变式训练1·解决实际问题】如图所示，质量为M的长木板A以速度v0，在光滑水平面上向左匀速运动，质量为m的小滑块B轻放在木板左端，经过一段时间恰好从木板的右端滑出，小滑块与木板间动摩擦因数为μ，下列说法中正确的是（　　） A．若只增大m，则小滑块不能滑离木板 B．若只增大M，则小滑块在木板上运动的时间变短 C．若只增大v0，则系统在摩擦生热增大 D．若只减小μ，则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大 考向2 滑块带动木板运动的情形 例2 如图所示，质量M=2.0kg的长木板A静止于水平面上，质量m=1.0kg的小铁块B（可视为质点）静置于长木板最左端。已知小铁块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，现对小铁块施加一个水平向右的拉力F，则（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2）（　　） A．当F=2N时，小铁块能与长木板一起运动 B．当F=4N时，小铁块在静止的长木板上滑动 C．当F=5N时，小铁块与长木板发生相对滑动 D．当F从零开始逐渐增大，长木板的加速度也一直增大 【变式训练1】如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物体A静止叠放在B的最左端。现用F=6N的水平力向右拉A，经过5sA运动到B的最右端，且其v­t图像如图乙所示。已知A、B的质量分别为1kg、4kg，A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．A的加速度大小为0.5m/s2 B．A、B间的动摩擦因数为0.4 C．若B不固定，B的加速度大小为1m/s2 D．若B不固定，A运动到B的最右端所用的时间为 1．（2024·新疆河南·高考真题）如图，一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上，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，重力加速度大小。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。 2．（2024·安徽·高考真题）倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到。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． 1 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $