2016版《全程复习方略》高考物理(全国通用)总复习配套课件(四)_“滑块+滑板”问题的综合求解.ppt

【解析】选C。小物体刚放上去时做匀加速运动,加速度为a=μg= 2m/s2,当速度达到v=2m/s时与传送带相对静止,此时运动的时间t1= =1s,物体的位移x1= =1m,传送带的位移x2=vt1=2m,所以摩擦生 热Q=μmg(x2-x1)=2J;以后小物体匀速运动的时间t2= =1.5s,所 用总时间t=t1+t2=2.5s。选项C正确。 3.(2015·潼关模拟)如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑水平面 上,在小车右端加一水平恒力F=8N。当小车向右运动的速度达到v0= 3m/s时,在小车右端轻轻放上一质量m=2kg的小物块,物块与小车间的 动摩擦因数μ=0.2,物块始终不离开小车,从小物块放在小车上开始计 时,经过3s时间,摩擦力对小物块做的功是多少?(g取10m/s2) 【解析】由牛顿运动定律可知, 物块放在小车上后加速度为a1=μg=2m/s2, 小车的加速度为a2= =0.5m/s2, 又据运动学公式得：v1=a1t, v2=v0+a2t, 令v1=v2, 解得t=2s, 可见,物块放在小车上2s后就一起运动。 设前2s时间为t1,后1s时间为t2,则物块在时间t1内做加速度为a1的匀加速运动,在时间t2内同小车一起做加速度为a3的匀加速运动。 以二者组成的系统为研究对象,根据牛顿运动定律, 由F=(M+m)a3, 代入数据,解得：a3=0.8m/s2。 又根据运动学公式得,物块3s末的速度为 v3=a1t1+a3t2=4.8m/s, 根据动能定理可得摩擦力对物块做功为 W= mv32=23.04J。 答案：23.04J 热点专题突破系列(四) “滑块+滑板”问题的综合求解 【高考热点概述】 “滑块+滑板”问题在力学综合题中有广泛应用,它可以检测学生对受力分析、运动过程分析的能力,同时锻炼学生综合应用牛顿运动定律、功能关系及能量守恒定律解决综合问题的能力,是近几年高考的热点。具体如下： 1.考查角度： (1)“滑块+滑板”的动力学问题; (2)“滑块+滑板”的功能关系问题。 2.规律应用： (1)牛顿第二定律; (2)牛顿第三定律; (3)运动学公式; (4)动能定理; (5)功能关系; (6)能量守恒定律。 3.常见题型： (1)滑块与滑板结合; (2)滑块与传送带结合; (3)滑块与弹簧结合。 (4)“滑块+滑板”与图像结合。 【热点分类突破】 一、滑块与滑板结合问题 【例证1】如图所示,AB为半径R=0.8m的 光滑圆 弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量 M=3kg,车长L=2.06m,车上表面距地面的高度h=0.2m,现有一质量m= 1kg的滑块,由轨道顶端无初速度释放,滑到B端后冲上小车。已知地面 光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运动了t0=1.5s时,车被地面装置锁定(g=10m/s2)。试求： (1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小。 (2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离。 (3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小。 【精讲精析】(1)由机械能守恒定律和牛顿第二定律得 则：FNB=30N。 (2)设m滑上小车后经过时间t1与小车同速,共同速度大小为v 对滑块有：μmg=ma1,v=vB-a1t1 对于小车：μmg=Ma2,v=a2t1 解得：v=1m/s,t1=1s,因t1t0 故滑块与小车同速后,小车继续向左匀速行驶了0.5s,则小车右端距B 端的距离为l车= t1+v(t0-t1)。 解得l车=1m。 (3)Q=μmgl相对= 解得Q=6J。 答案：(1)30N　(2)1m　(3)6J 【总结提升】求解相对滑动物体的能量转化问题的方法 (1)正确分析物体的运动过程,做好受力情况分析。 (2)利用运动学公式,结合牛顿第二定律分析物体速度的关系及位移关系。 (3)公式Q=Ff·l相对中l相对为两接触物体间的相对位移,如果两物体同向运动,l相对为两物体对地位移大小之差;如果两物体反向运动,l相对为两物体对地位移大小之和;如果一个物体相对另一物体做往复运动,则l相对为两物体相对滑行路径的总长度。 二、滑块与传送带结合问题 【例证2】(多选)倾斜传送带与水平方向的夹角θ= 37°,传送带以恒定的速度v1=10m/s沿如图所示方向 运动。某时刻一小物块以v0=22m/s的速度从传送带底端向上运动,质 量m=1kg。传送带AB长为50m,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5 且认为物块与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块在 传送带上运动过程中,下列说法正确的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8, g取10m/s2)(　　) A.物块先做匀减速直线运动,接着做匀速直线运