高考物理二轮总复习精品课件 专题1 力与运动 第2讲 力与直线运动 (3).ppt

则运动的总时间为t=t1+t2=29s30s,所以该车能在绿灯熄灭前到达下一个路口。命题篇经典物理模型“板—块”模型模型建构叠放在一起的滑块—木板之间存在摩擦力,在其他外力作用下它们的加速度可能相同也可能不同,有的题目也可能没有外加的拉力或推力。但无论是哪种情况,受力分析和运动过程分析都是解题的关键。三个基本关系加速度关系如果滑块与木板之间没有发生相对运动,可以用“整体法”求出它们一起运动的加速度;如果滑块与木板之间发生相对运动,应采用“隔离法”分别求出滑块与木板运动的加速度。应注意找出滑块与木板是否发生相对运动等隐含条件速度关系滑块与木板之间发生相对运动时,明确滑块与木板的速度关系,从而确定滑块与木板受到的摩擦力。应注意当滑块与木板的速度相同时,摩擦力可能会发生突变的情况位移关系滑块与木板叠放在一起运动时,应仔细分析滑块与木板的运动过程,明确滑块与木板相对地面的位移和滑块与木板之间的相对位移之间的关系考向分析“板—块”模型在高考试题中经常出现,题型常以计算题形式出现,有时也以选择题形式出现,题目难度一般中等偏上,这类题目有时还与动量、能量结合进行综合考查。此外还应注意变形的“板—块”模型,如小球在圆筒内滑动问题,解决此类变形的“板—块”模型,同样需要受力分析求解两个物体的加速度,结合竖直上抛和自由落体运动进行求解。案例探究例2(2022辽宁葫芦岛一模)如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上,木板的质量为m1=4kg,长为L=1.4m;木板右端放一小滑块,小滑块的质量为m2=1kg,可视为质点。现用水平恒力F作用在木板右端,恒力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对应不同数值,两者的a-F图像如图乙所示,g取10m/s2。(1)求小滑块与木板之间的动摩擦因数μ1以及木板与地面之间的动摩擦因数μ2。(2)若水平恒力F=27.8N,且始终作用在木板上,当小滑块从木板上滑落时,经历的时间为多长?答案(1)0.40.1(2)2s解析(1)由题图可知,当恒力F25N时,小滑块与木板将出现相对滑动,此后小滑块的加速度为a1=4m/s2以小滑块为研究对象,根据牛顿第二定律得μ1m2g=m2a1代入数据解得μ1=0.4以木板为研究对象,根据牛顿第二定律有F-μ1m2g-μ2(m2+m1)g=m1a2解得μ2=0.1。(2)设小滑块在木板上滑动时间为t时从木板上滑落,当水平恒力F=27.8N时,小滑块的加速度为a1=4m/s2由题可知,x2-x1=L联立以上各式解得t=2s。角度拓展2如图所示,光滑曲面AB与长度L=6m的水平传送带BC平滑连接,传送带以大小为v=6m/s的速度沿顺时针方向匀速运行,传送带最右侧C端靠近一倾角θ=30°的足够长的斜面的底端,二者通过一段长度不计的光滑小圆弧(图中未画出)平滑连接。将一小物块从曲面上高h=1.25m处的A点由静止释放,物块与传送带、斜面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.2、μ2=,重力加速度g取10m/s2。(1)求小物块从开始滑上传送带到最终停止运动的总时间(结果保留到小数点后2位)。(2)若传送带的速度大小v可以任意调节,求小物块沿斜面上升的最大高度与最小高度之比。答案(1)1.52s(2)49∶1解析(1)设小物块质量为m,运动到B点时的速度为v0,解得v0=5m/s假设小物块在传送带上可以达到与传送带相同的速度大小,对小物块在传送带上做匀加速直线运动的过程应用牛顿第二定律有μ1mg=ma1解得a1=2m/s2由运动学公式有v2-=2a1s解得s=2.75mL假设成立,小物块在传送带上先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动小物块冲上斜面后,根据牛顿第二定律有mgsinθ+μ2mgcosθ=ma2解得a2=12.5m/s2所以小物块最后会停在斜面上,故小物块从滑上传送带到最终停止运动的总时间为t=t1+t2+t3=1.52s。(2)当小物块在传送带上一直做匀加速运动时,其滑至C端时的速度最大,设为v1联立可得小物块沿斜面上升的最大高度与最小高度之比为h1∶h2=49∶1。解题篇大题突破(一)动力学规律在直线运动中的综合应用典例示范(18分)(2022安徽合肥一模)如图所示,小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连,A位于水平传送带的右端,B置于倾角为30°的光滑固定斜面上,轻绳分别与斜面、传送带平行,传送带始终以速度v0=2m/s逆时针匀速转动,某时刻A从传送带右端通过细绳带动B以相同初速率v1=5m/s运动,方向如图所示,经过一段时间A回到传送带的右端,已知A、B的质量均为1