第6章 重难突破8⇒动力学和能量观点的综合应用(Word学案)-【高考快车道】2026年高考物理大一轮总复习

该高中物理学案聚焦动力学与能量观点综合应用，以传送带、滑块—木板模型为核心考点，通过动力学分析与能量观点的分层整合，构建“模型建构—规律应用—综合求解”的知识网络，借助“尝试解答”任务驱动学生自主梳理受力分析、功能关系等方法，夯实运动和相互作用观念与能量观念。 亮点在于“自主诊断—精准提升”设计，每个突破点配套典型例题与“尝试解答”环节，学生先独立分析运动过程与能量转化，再通过解析反思科学推理过程，培养模型建构能力。教师可依据学生答题情况定位薄弱环节，助力个性化复习指导，提升备考实效。

　动力学和能量观点的综合应用 突破点一　传送带模型 1.传送带问题的分析方法 （1）动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，作好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。 （2）能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。 2.功能关系分析 （1）传送带克服摩擦力做的功：W＝Ffx传，也是电动机因传送带传送物体而多做的功。 （2）系统产生的内能：Q＝Ffs相对，s相对表示相对路程。 （3）功能关系分析：W电＝ΔEk＋ΔEp＋Q，其中ΔEk表示被传送物体动能的增加量，ΔEp为被传送物体重力势能的增加量。 （2025·湖南邵阳期中）如图，机场中长度为L＝2 m的水平传送带以v＝1 m/s的速度顺时匀速传动，现将质量为5 kg的行李箱轻放在传送带的左端，行李箱与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5。行李箱可视为质点，重力加速度大小取g＝10 m/s2，则在行李箱被输送到传送带右端的过程中，下列说法错误的是（　　） A.行李箱在传送带上运动的时间为2.1 s B.传送带对行李箱做了2.5 J的功 C.传送带和行李箱间因摩擦产生的热量为5 J D.因输送行李箱，传送带电动机额外消耗的电能为5 J 尝试解答 （2025·浙江湖州期末）如图为某运送快递的倾斜传送带的简化模型，倾角θ＝30°的传送带在电动机的带动下能以v0＝2 m/s的恒定速率顺时针转动，皮带始终是绷紧的。现将质量m＝1 kg的快递包（可视为质点）无初速度地放到传送带底端A点。已知传送带A点到顶端B点的距离L＝8 m，快递包与传送带之间的动摩擦因数μ＝，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则快递包从A点运送到B点（　　） A.所需时间为4 s B.传送带对快递包做功为12 J C.摩擦产生的热量为48 J D.电动机因运送此快递包多做了54 J的功 尝试解答 突破点二　滑块—木板模型 　　 1.动力学分析：分别对滑块和木板进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自的加速度；从放上滑块到二者速度相等，所用时间相等，由t＝＝，可求出共同速度v和所用时间t，然后由位移公式可分别求出二者的位移。 2.功和能分析：对滑块和木板分别应用动能定理，或者对系统应用能量守恒定律。如图所示，要注意区分三个位移： （1）求摩擦力对滑块做的功时，用滑块相对地面的位移x滑。 （2）求摩擦力对木板做的功时，用木板相对地面的位移x板。 （3）求摩擦生热时用相对位移Δx。 〔多选〕（2023·全国乙卷21题）如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（　　） A.木板的动能一定等于fl B.木板的动能一定小于fl C.物块的动能一定大于m－fl D.物块的动能一定小于m－fl 尝试解答 〔多选〕如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为Ff，用水平的恒定拉力F作用于滑块。当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为x，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论正确的是（　　） A.上述过程中，F做功大小为m＋M B.其他条件不变的情况下，M越大，x越小 C.其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长 D.其他条件不变的情况下，Ff越大，滑块与木板间产生的热量越多 尝试解答 提示：完成课后作业　第六章　重难突破8 重难突破8　动力学和能量观点的综合应用 【着眼“四翼”·探考点】 突破点一 【例1】 C　行李箱在传送带上的加速度a＝μg＝5 m/s2，行李箱做加速运动的时间t1＝＝0.2 s，行李箱做加速运动的位移x1＝a＝0.1 m，行李箱在传送带上匀速运动的时间为t2＝＝1.9 s，行李箱在传送带上运动的时间为t＝t1＋t2＝2.1 s，故A正确，不符合题意；传送带对行李箱做的功为W＝Ek＝mv2＝2.5 J，故B正确，不符合题意；传送带和行李箱间相对位移Δx＝vt1－x1＝0.1 m，传送带和行李箱间因摩擦产生的热量为Q＝FfΔx＝0.5×5×10×0.1 J＝2.5 J，故C错误，符合题意；因输送行李箱，传送带电动机额外消耗的电能为W电＝W＋Q＝5 J，故D正确，不符合题意。 【例2】 D　快递包速度小于传送带速度过程中，根据牛顿第二定律有μmgcos θ－mgsin θ＝ma，解得a＝1 m/s2，时间t1＝＝2 s，此过程快递包沿传送带向上运动的距离x1＝a＝2 m，快递包匀速运动的时间t2＝＝3 s，快递包从A点运送到B点所需时间t＝t1＋t2＝5 s，故A错误；传送带对快递包做功W＝μmgcos θ·x1＋mgsin θ·（L－x1），代入数据可得W＝42 J，故B错误；摩擦产生的热量Q＝μmgcos θ×（v0t1－x1），代入数据可得Q＝12 J，根据能量守恒定律可得电动机因运送此快递包多做的功W'＝W＋Q＝54 J，故C错误，D正确。 突破点二 【例3】 BD　物块可视为质点，则物块和木板的运动示意图和v-t图像如图甲、乙所示。 根据动能定理可知 对小物块：－fx1＝m－m① 对木板：fx2＝M② 根据v-t图像与横轴围成的面积S表示物体运动的位移可知 x2＝S△COF，x1＝SABFO 根据位移关系可知l＝x1－x2＝SABCO＞x2＝S△COF 因此fl＞fx2＝M，即木板的动能一定小于fl，A错误，B正确； 将①、②两式相加得－fl＝m＋M－m，变形得物块离开木板时的动能m＝m－fl－M＜m－fl，C错误，D正确。 【例4】 BD　F做功大小等于二者动能与产生的热量之和，A错误；滑块在木板上滑动过程用v-t图像来研究，如图所示，图线①为滑块的v-t图，②为木板的v-t图像，t0时刻滑块到达木板右端，阴影部分面积为木板长度，则很容易知道其他条件不变，M越大，图线②的斜率越小，t0越小，x越小，B正确；其他条件不变，F越大，图线①的斜率越大，t0越小，故C错误；滑块与木板间产生的热量等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，其他条件不变，Ff越大，滑块与木板间产生的热量越多，D正确。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $