2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析 热点专题九　动力学和能量观点的综合应用.pdfVIP

2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析

热点专题九动力学和能量观点的综合应用

素养目标1.会用功能关系解决传送带、滑块—木板模型综合问题。2.会利用动

力学和能量观点分析多运动组合问题。

热点一“传送带”模型

1.分析角度

(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。

2.功能关系分析

(1)功能关系分析：W＝ΔE＋ΔE＋Q。

kp

(2)对W和Q的理解

①传送带克服摩擦力做的功：W＝Fx；f

传

②产生的内能：Q＝Fx。f

相对

考向水平传送带模型

例1如图1所示，水平传送带匀速运行的速度为v＝2m/s，传送带两端A、B间

距离为x＝10m，当质量为m＝5kg的行李箱无初速度地放在传送带A端后，传

0

2

送到B端，传送带与行李箱间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s，求：

图1

(1)行李箱开始运动时的加速度大小a；

(2)行李箱从A端传送到B端所用时间t；

(3)整个过程行李箱对传送带的摩擦力做的功W。

2

答案(1)2m/s(2)5.5s(3)－20J

解析(1)行李箱刚放上传送带时的加速度大小

Fμmgf2

a＝＝＝μg＝2m/s。

mm

(2)设经过时间t二者共速，有

1

v

t＝＝1s

1

a

行李箱匀加速运动的位移为

11

22

x＝at＝×2×1m＝1m

11

22

行李箱随传送带匀速运动的时间

xx

0－110－1

t＝＝s＝4.5s

2

v2

则行李箱从A端传送到B端所用时间

t＝t＋t＝1s＋4.5s＝5.5s。

12

(3)t时间内传送带的位移

1

x＝vt＝2×1m＝2m

21

根据牛顿第三定律，传送带受到行李箱的摩擦力大小F′＝Fff

行李箱对传送带的摩擦力做的功为

W＝－F′x＝－μmgx＝－0.2×5×10×2J

f22

＝－20J。

考向倾斜传送带模型

例2如图2所示，电动传送带以恒定速度v＝1.2m/s顺时针运行，传送带与水

0

平面的夹角α＝37°，现将质量m＝20kg的箱子轻放到传送带底端，经过一段时间

后，箱子被送到h＝1.8m的平台上。已知箱子与传送带间的动摩擦因数μ＝0.85，

2

不计其他损耗(g＝10m/s，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。求：

图2

(1)箱子在传送带上刚开始运动时加速度的大小；

(2)箱子从传送带底端送到平台上的过程中，箱子与传送带之间因摩擦而产生的热

量。

2

答案(1)0.8m/s(2)122.4J

解析(1)箱子刚开始运动时，受到竖直向下的重力mg和沿斜面向上的滑动摩擦

力F，将重力沿斜面方向和垂直斜面方向进行正交分解，由牛顿第二定律得f

F－mgsinα＝ma①f

F＝μF②

fN

F＝mgcos