2026届高考物理二轮专题练：动力学中的传送带模型和板块模型
动力学中的传送带模型和板块模型
突破点一 动力学中的传送带模型
1.模型特点
传送带问题一般分为水平传送带、倾斜传送带两种类型，其本质是物体与传送带间在摩擦力作用下的相对运动问题。
2.传送带模型问题的两个关键分析
受力 分析 | （1）摩擦力方向的判断：①同向“以快带慢”；②反向“互相阻碍”。 （2）共速时摩擦力的可能突变：①滑动摩擦力突变为零；②滑动摩擦力突变为静摩擦力；③摩擦力方向突变 |
运动 分析 | （1）参考系的选择：①研究物体的速度、位移、加速度时均以地面为参考系；②研究物体的滑行痕迹等一般以传送带为参考系。 （2）判断共速以后物体是否能与传送带保持相对静止。 （3）判断物体在达到共速之前是否滑出传送带 |
3.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 |
| （1）v0＞v时，可能一直减速，也可能先减速，再匀速 （2）v0＜v时，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，滑块一直减速达到左端 （2）传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端。当v0＞v，返回时速度为v，当v0＜v，返回时速度为v0 |
4.倾斜传送带模型
情景 | 滑块的运动情况 | |
传送带不够长 | 传送带足够长 | |
| 一直加速（一定满足关系μ＞tan θ） | 先加速后匀速 |
| 一直加速（加速度为gsin θ＋ | 若μ≥tan θ，先加速后匀速 |
| μgcos θ） |
|
若μ＜tan θ，先以a1＝gsin θ＋μgcos θ加速，后以a2＝gsin θ－μgcos θ加速 | ||
| v0＜v时，一直加速（加速度为gsin θ＋μgcos θ） | v0＜v时：若μ≥tan θ，先加速后匀速；若μ＜tan θ，先以a1＝gsin θ＋μgcos θ加速，后以a2＝gsin θ－μgcos θ加速 |
v0＞v时，一直匀变速（加速度为｜gsin θ－μgcos θ｜） | v0＞v时：若μ＞tan θ，先减速后匀速；若μ＜tan θ，以a2＝gsin θ－μgcos θ加速 | |
（摩擦力方向一定沿斜面向上） | μ＜tan θ，一直加速； μ＝tan θ，一直匀速 | |
μ＞tan θ，一直减速 | μ＞tan θ，先减速到速度为0后反向加速到v，若v0≤v，则回到原位置时速度大小为v0（类竖直上抛运动），若v0＞v，运动到原位置时速度大小为v | |
突破点二 动力学中的板块模型
1.模型特点：滑块（视为质点）置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下或者还有外力作用下发生相对滑动。
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，位移之和Δx＝x2＋x1＝L。
3.解题关键
（1）摩擦力的分析判断：由滑块与木板的相对运动来判断“板块”间的摩擦力方向。
（2）挖掘“v物＝v板”临界条件的拓展含义
摩擦力突变的临界条件：当v物＝v板时，“板块”间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力或者两者间不再有摩擦力（水平面上共同匀速运动）。
①滑块恰好不滑离木板的条件：滑块运动到木板的一端时，v物＝v板；
②木板最短的条件：当v物＝v板时滑块恰好滑到木板的一端。
强化训练：
一、单选题
1．如图有一足够长的浅色水平传送带，顺时针转动，速度恒为
。现将一颜料块无初速度轻放于传送带左端，它与传送带间动摩擦因数为0.3。忽略空气阻力，重力加速度取
。则颜料块在加速阶段（ ）
A．加速度为
B．时间为
C．位移为
D．在传送带上留下的划痕长度为
2．如图所示，水平传送带以速度
向右匀速传送。可视为质点的小物块P、Q的质量均为1kg，由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，
时刻P在传送带左端具有向右的速度
，P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦。小物块P与传送带间的动摩擦因数
，传送带两端距离
，绳足够长，
。关于小物块P的描述正确的是（ ）
A．小物块P刚滑上传送带时的加速度大小为
B．小物块P将从传送带的右端滑下传送带
C．小物块P离开传送带时的速度大小为
D．小物块P在传送带上运动的时间为
3．如图，机场传送带以速度
顺时针匀速转动，传送带与水平面的夹角
，底端A点和顶端B点之间距离
。现将一个质量
且可视为质点的行李无初速度地放在传送带A点，行李与传送带之间的动摩擦因数
，重力加速度g取，