第31课时 专题强化_动力学和能量观点的综合应用-（Word试题版）【创新大课堂】2027年高三物理一轮总复习

**基本信息** 聚焦动力学与能量观点综合应用，通过传送带模型、多运动组合等典型情境，结合4道精选模拟题（含多选与计算）强化物理观念与科学思维，适配一轮复习专题突破需求。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题（多选）|1题|动力学（受力分析、运动学公式）、能量观点（相对位移、内能计算）|真实传送带情境，融合v-t图像分析，源自安徽合肥模拟题| |计算题|3题|动力学（牛顿定律、平抛运动）、能量观点（功能关系、守恒定律）、多过程组合（轨道、摆渡车等）|层次递进，从单一过程到复杂系统，选自广东四校联考、合肥八中月考等名校试题|

第31课时 专题强化：动力学和能量观点的综合应用 考点一 传送带模型综合问题 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，做好受力分析，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。 （3）注意：当物体与传送带速度相同时，摩擦力往往发生突变。 （4）传送带问题涉及的功能关系 ①传送带克服摩擦力做的功：。 ②系统产生的内能：。 ③功能关系分析：。 [例1] （多选）（2026・安徽合肥模拟） 1. 如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带在外力作用下先加速后减速，其速度—时间（v-t）图像如图乙所示，假设传送带足够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，，则下列说法正确的是（　　） A. 黑色痕迹的长度为36m B. 煤块在传送带上的相对位移为16m C. 若煤块的质量为1kg，则煤块与传送带间因摩擦产生的热量为160J D. 煤块的质量越大黑色痕迹的长度越短 [例2] 2. 如图，传送带以的速度逆时针转动，一个质量的物体从传送带顶端以的速度沿传送带滑入，若传送带与水平方向成，物体与传送带间的动摩擦因数，传送带底端到顶端长，g取10m/s2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。求： (1)物体从传送带底端滑出时的速度大小； (2)若在物体滑入传送带运动了0.5s时，传送带突然停止，物体在传送带上滑动过程中，因与传送带间的摩擦而产生的热量。 考点二 用动力学和能量观点分析多运动组合问题 [例3] （2026・广东省四校联考） 3. 如图所示，质量的滑块可视为质点，与水平桌面间的动摩擦因数；有缺口圆轨道竖直固定，半径，半径竖直，与竖直方向成角，水平，点到点的竖直距离为。滑块在与水平方向成角斜向右上方的恒定拉力作用下，以大小为的加速度沿水平桌面做匀变速直线运动；到达桌面最右端时撤去拉力，滑块恰好经点无碰撞进入圆轨道，到达点时对轨道压力为其重力的倍。忽略空气阻力，重力加速度取，，。 （1）求拉力的大小； （2）滑块从点到点克服摩擦力做的功（结果保留一位小数）。 [例4] （2026・安徽合肥市第八中学月考） 4. 一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径。传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率。PQ间距离。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）滑块滑上传送带的初速度； （2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q； （3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。 第31课时 专题强化：动力学和能量观点的综合应用 考点一 传送带模型综合问题 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，做好受力分析，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。 （3）注意：当物体与传送带速度相同时，摩擦力往往发生突变。 （4）传送带问题涉及的功能关系 ①传送带克服摩擦力做的功：。 ②系统产生的内能：。 ③功能关系分析：。 [例1] （多选）（2026・安徽合肥模拟） 【1题答案】 【答案】BC 【解析】 【详解】A．煤块先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知 经时间，速度达到 设经过煤块和传送带共速为，皮带减速的加速度，有 联立解得 ， 此后因，则煤块和皮带各自匀减速到停止，煤块减速到零的时间为 作出煤块的速度v-t图像如图所示（图像过6s，12m/s；与传送带的图像交于8s，16m/s；然后减速，交t轴于16s） 由图可知，煤块先相对皮带向左滑动的相对位移为 共速后煤块相对皮带往右滑动的相对位移为 则痕迹应取较长的相对位移为 故A错误； B．全程煤块在传送带上的相对位移为 故B正确； C．煤块与传送带间因摩擦产生的热量为 故C正确； D．若煤块的质量变大，其加速和减速的加速度均不变，则图像不变，各段的相对位移不变，则痕迹长也不变，故D错误。 故选BC。 [例2] 【2题答案】 【答案】(1)10m/s；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)当物体放到传送带时，设物体向下运动加速度为a1，物体向下加速到v时，所用时间为t1，物体运动位移为s1，根据运动学公式 ① ② ③ 解得 由于，由于最大静摩擦力 且沿斜面向上，物体将与传送带一起做匀速运动，即离开传送带的速度为10m/s； (2)0.5s内物体相对传送带运动位移 0.5s后传送带停止，物体受到沿斜面向上的滑动摩擦力 物体匀速下滑，物体相对传送带运动位移 则摩擦力产生热量 解得 考点二 用动力学和能量观点分析多运动组合问题 [例3] （2026・广东省四校联考） 【3题答案】 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 滑块沿水平桌面做匀变速直线运动过程中，有 联立可得 【小问2详解】 滑块离开点后做平抛运动，由题图可知，滑块竖直方向的分位移为，则有 滑块到达点时竖直方向分速度为 联立可得 因为滑块恰好经点无碰撞进入圆轨道，所以滑块到达点时速度恰好沿曲面切线方向。则滑块在点时速度与水平方向的夹角为，则点速度为 滑块到达点时对轨道压力为其重力的倍，则 从点到点应用动能定理得 联立可得 [例4] （2026・安徽合肥市第八中学月考） 【4题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由图像得弹簧弹力做功 由 解得 （2）若滑块在传送带上一直加速，由牛顿第二定律得 由运动学公式得 解得 可知假设合理 此过程中皮带位移 滑块与皮带的相对位移 滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量 （3）若滑块刚好过F点 由动能定理得 解得 若刚好能到Q点 解得 所以 滑块在摆渡车上时，滑块加速度 渡车加速度 由 可知，从滑上摆被车到达到共速 相对位移 所以 摆液车停止后滑块继续减速 滑块才能过F点，所以 所以 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $