高考物理一轮总复习精品课件 第6章 机械能 第7讲 专题提升 动力学和能量观点的综合应用 (3).ppt

从开始到物体A与传送带共速为v1时所走的位移物体A与传送带共速后,物体A继续加速,传送带给物体A向下的滑动摩擦力,以物体A为对象,根据牛顿第二定律可得T-μmAgcos30°-mAgsin30°=mAa2以物体B为对象,根据牛顿第二定律可得mBg-T=mBa2联立解得a2=3m/s2从物体A与传送带共速为v1时到物体B落地过程,设物体B落地瞬间速度大小为v2,则有审题指导关键词句获取信息物体B通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带……构建传送带与连接体的组合模型将质量为200kg的物体A传送到高H处,已知传送带倾角为30°物体A对地位移和高度H是2倍关系物体B最初离地面6.5m物体B下落6.5m后绳子失去弹力整个过程由于摩擦而产生的热量是多少?先分过程求解,最后求代数和电动机要多消耗多少电能?不包括物体B减小的重力势能题型二板块模型中的能量转化动力学和能量综合的板块模型的分析方法1.动力学分析:分别对滑块和木板进行受力分析,根据牛顿第二定律求出各自的加速度;从放上滑块到二者速度相等,所用时间相等,由,可求出共同速度v和所用时间t,然后由位移公式可分别求出二者的位移。2.功和能分析:对滑块和木板分别运用动能定理,或者对系统运用能量守恒定律,要注意区分三个位移:(1)求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移;(2)求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移;(3)求摩擦生热时用接触面间的相对位移。典题3(多选)(2023全国乙卷)如图所示,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flB.木板的动能一定小于flBD解析设物块滑上木板t0时间后离开木板,在这段时间内物块在摩擦力的作用下做匀减速直线运动,木板在摩擦力的作用下做匀加速直线运动,它们这段时间内的v-t图像如图所示,AB为物块的v-t图像,OC为木板的v-t图像。结合题意可知梯形OABC的面积表示木板长度l,三角形OCD的面积表示木板的位移,由图可知S△OCDS梯OABC,则木板的位移s1l。梯形OABD的面积表示物块的位移,由图可知S梯OABDS梯OABC,则物块的位移s2l。此过程中对木板由动能定理得fs1=Ek1-0,所以当物块从右端离开木板时木板的动能典题4如图所示,半径R=5.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,另一端点C为轨道的最低点,C点右侧的水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量m0=2.0kg,上表面与C点等高。质量m=0.5kg可视为质点的物块在A点以3m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道且沿着轨道下滑,物块以12m/s的速度滑上木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4,木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.04,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:(1)物块在B点时的速度大小vB;(2)物块从轨道的B点运动至C点的过程中克服摩擦力所做的功Wf;(3)若木板足够长,从物块滑上木板开始至木板停下的整个过程中,木板和地面之间由于摩擦所产生的热量Q。答案(1)6m/s(2)10.5J(3)4J解析(1)物块从A到B做平抛运动,在B点有vBsinθ=v0解得物块在B点的速度vB=6m/s。(2)物块从B点运动到C点过程中,由动能定理有解得物块克服摩擦力做功Wf=10.5J。(3)物块滑上木板后做匀减速直线运动,加速度大小为a1,由牛顿第二定律有μ1mg=ma1物块与木板达到的共同速度为v,由运动学公式有v=vC-a1t木板做匀加速直线运动,加速度大小为a2,由牛顿第二定律有μ1mg-μ2(m0+m)g=m0a2由运动学规律有v=a2t木板匀加速直线运动的位移当二者达到共速后,假设物块和木板一起运动,由牛顿第二定律有μ2(m0+m)g=(m0+m)a3解得物块和木板一起运动加速度大小a3=0.4m/s2对物块由牛顿第二定律有f=ma3f=0.2Nfm=μ1mg假设成立,即二者达共速后一起做匀减速直线运动至停下。木板匀减速直线运动的位移为木板和地面之间由于摩擦所产生的热量Q=μ2(m0+m)g(s1+s2)=4J。思维点拨(1)由平抛运动规律求解物块在B点时的速度大小vB;(2)物块从B点运动至C点的过程中由动能定理求克服摩擦力所做的功Wf;(3)对板块模型进行