第6章 6.微专题11 动力学和能量观点相结合的两类典型模型（word练习）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习练案

**基本信息** 聚焦动力学与能量观点融合，通过传送带和滑块-木板模型构建“受力分析-运动过程-能量转化”三阶解题体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |传送带模型|3题（含1综合计算）|能量观点/运动学观点、动能定理求摩擦功、相对位移算摩擦热|牛顿定律→运动分析→能量守恒/转化，涵盖斜面/水平传送带| |滑块-木板模型|5题（含2高考真题）|隔离法受力分析、系统能量守恒、动量守恒（结合圆弧轨道）|摩擦力作用下相对运动→动能变化→系统内能损耗，覆盖水平/斜面场景|

微专题11　动力学和能量观点相结合的两类典型模型 题组1　传送带模型 1.★★★(2026届广西来宾高级中学开学考)如图所示,与水平地面成θ角的传送带,以恒定速率v顺时针转动。现将一质量为m的小物体(视为质点)无初速度放在传送带的底端M处,小物体到达传送带最高点N处时恰好达到传送带的速率v,已知M、N间的高度差为H,则在小物体从M到N的过程中(　　) A.传送带对小物体做功为mv2 B.将小物体由底端传送到N处过程中,该系统多消耗的电能为mgH+mv2 C.将小物体传送到N处,系统因摩擦而产生的热量为mv2 D.改变传送带与小物体之间的动摩擦因数,使物体到达N点前速率达到v,则系统因摩擦产生的热量将减少 1.答案　D 2.★★★(多选)(2025届福建厦门六中月考)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,质量为m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,已知当地重力加速度为g,则下列判断正确的是(　　) 　 A.小物块与传送带之间的动摩擦因数为 B.小物块向左运动的最远距离为(v2-v1)t2 C.从0到t3时间内,由于物块和传送带摩擦而增加的内能为 D.从0到t3时间内,由于物块在传送带上运动而多消耗的电能为 2.答案　AC 3.★★★(2025浙江6月,16,11分)某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。AB是倾角为30°的斜轨道,BC是以恒定速率v0顺时针转动的水平传送带,紧靠C端有半径为R、质量为M、置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为m的物块,从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑,经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为μ,其余接触面均光滑。已知R=0.36 m,L=1.6 m,v0=5 m/s,m=0.2 kg,M=1.8 kg,μ=0.25。g取10 m/s2,不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块 (1)滑到B点处的速度大小; (2)从B点运动到C点过程摩擦力对其做的功; (3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度; (4)即将离开圆弧轨道最高点的瞬间,受到轨道的压力大小。 3.答案　(1)4 m/s　(2)0.9 J　(3)0.2 m　(4)3 N 解析　(1)解法一　 能量观点 物块从P点到B点的过程,只有重力做功,由机械能守恒定律 得mgL sin 30°=m 解得物块滑到B点处的速度大小vB=4 m/s 解法二　 运动学观点 物块从P点到B点的过程做匀变速直线运动,由牛顿第二定律有mg sin 30°=ma斜 由运动学公式有=2a斜L,联立解得vB=4 m/s (2)由于传送带足够长,则物块滑上传送带后,先做匀加速直线运动,与传送带共速后做匀速直线运动,由动能定理得该过程摩擦力对物块做的功为Wf=m-m 代入数据解得Wf=0.9 J (3)由功的定义可得物块在传送带上加速的位移为 x1==1.8 m 物块在传送带上加速时的加速度大小为 a=μg=2.5 m/s2 物块在传送带上的加速时间为 t==0.4 s 此过程传送带的位移为x2=v0t=2 m 则物块在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度为 Δx=x2-x1=0.2 m (4)物块从进入圆弧轨道直至到达圆弧轨道最高点的过程,物块和半圆弧轨道组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒,规定水平向右为正方向,则有mv0=mv1+Mv2 m=m+M+2mgR 解得v1=-2.2 m/s,v2=0.8 m/s(另一组解不符合题意,舍去) 物块在最高点时,由牛顿第二定律得F+mg=m【点拨:速度应用物块相对半圆弧轨道的速度】 解得F=3 N 题组2　滑块-木板模型 1.★★(多选)(2026届北京四中开学考)如图所示,质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的滑动摩擦力为f。物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s。在这个过程中,以下结论正确的是(　　) A.物块到达小车最右端时具有的动能为F(l+s) B.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fs C.物块和小车系统增加的内能为fl D.物块和小车系统增加的机械能为F(l+s) 1.答案　BC 2.★★(多选)(2023全国乙,21,6分)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 2.答案　BD 3.★★★(多选)(2025届河北衡水二模)质量m1=3 kg的长木板M放置在光滑水平面上,另一质量m2=2 kg的物块N放置在长木板的左端,如图甲所示。现对物块N施加一向右的水平拉力,在物块N离开长木板前,两者的加速度a随各自位移x变化的图像如图乙所示,已知重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　) 　　 A.M、N之间的动摩擦因数为0.3 B.当x=0.5 m时,水平拉力大小为10 N C.物块N的位移x≤5 m的过程中,水平拉力的最大功率为264 W D.物块N的位移x≤5 m的过程中,水平拉力做的功为110 J 3.答案　BC 4.★★★(多选)(2026届四川多校开学联考)如图甲所示,质量M=0.5 kg、长L=1 m的木板,初始时刻静止在光滑水平地面上,可视为质点的质量m=1 kg的小物块,以初速度v0从木板左端滑上,同时对木板施加一个水平向右的恒力F,系统因摩擦产生的热量Q的倒数与恒力F取不同值时的关系图像如图乙所示。已知物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是(　　) 　 A.当F<1 N时,系统因摩擦产生的热量为2 J B.DE段表示物块最终与木板共速 C.物块的初速度为4 m/s D.C点的横坐标为3 N 4.答案　ACD 5.★★★★(2025届山东齐鲁名校联考五)如图所示,足够长固定斜面的倾角θ=37°,斜面顶端放一长为4.5 m的木板,其质量为m1=4 kg,与斜面间动摩擦因数为μ1=0.5,初始时被锁定。一质量为m2=1 kg的小物块(可看作质点)以沿斜面向上v0=8 m/s的速度从木板下端滑上木板,同时释放木板,物块与木板间动摩擦因数为μ2=0.3。已知sin 37°=0.6,重力加速度g取10 m/s2,以下说法正确的是(　　) A.物块从木板上端滑下 B.物块经2 s从木板上滑下 C.物块从木板上滑下时,木板的速度大小为3.2 m/s D.从物块滑上木板到滑下木板过程中,整个系统因摩擦产生的热量为103.2 J 5.答案　D 学科网（北京）股份有限公司 $