高考物理二轮复习计算题题型1运动学、动力学类问题练习

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2020届高考物理二轮复习常考题型大通关:(15)力学综合计算题

2020届高考物理二轮复习常考题型大通关:(15)力学综合计算题

力学综合计算题

1、如图甲所示,半径为R =0.8m 的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,A 为轨道最高点,和圆心等高;B 为轨道最低点。在光滑水平面上紧挨B 点有一静止的平板车,其质量M =3kg ,小车足够长,车的上表面与B 点等高,平板车上表面涂有一种特殊材料,物块在上面滑动时,动摩擦因数随物块相对小车左端位移的变化图象如图乙所示。物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A 由静止释放,其质量m =1kg ,g 取10m/s 2。

(1) 求物块滑到B 点时对轨道压力的大小;(2) 物块相对小车静止时距小车左端多远?

2、如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5 m ,物块A 以的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q ,再沿圆轨道0 6 /v m s =滑出后,与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞,碰后粘在一起运动,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1 m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A 、B 的质量均为m =1 kg(重力加速度g 取;A 、B 视为质点,210 /m s 碰撞时间极短).

(1)求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ;(2)若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值;

(3)求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度与n 的关系式.

n v 3、如图所示,质量的小球P 位于距水平地面高处,在水平地面的上方存1kg m = 1.6m H =在厚度的“相互作用区”,如图中阴影部分所示,小球P 进入“相互作用区” 后0.8m h =将受到竖直方向的恒定作用力F ,将小球P 由静止释放,已知从被释放到运动至“相互作用

新教材高中物理二轮复习精品 专题一 第3课时 动力学两类基本问题 板块模型和传送带模型中的动力学问题

新教材高中物理二轮复习精品 专题一 第3课时 动力学两类基本问题 板块模型和传送带模型中的动力学问题

度从倾角为37°的固定斜面(足够长)底端向上滑行,
物块与斜面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取
10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)物块沿斜面向上滑行的最大距离;
答案 5 m
图5
123
解析 设物块沿斜面做匀减速直线运动的加速度大小为a1,向上滑行的最 大距离为x,由牛顿第二定律得 mgsin θ+μmgcos θ=ma1 由匀变速直线运动规律得v02=2a1x,解得x=5 m
水平面内,二者之间用传送带相接.传送带向右匀速运动,其速度的大小
v可以由驱动系统根据需要设定.质量m=10 kg的载物箱(可视为质点),以
初速度v0=5.0 m/s自左侧平台滑上传送带. 载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10,
源自文库
重力加速度取g=10 m/s2.
(1)若v=4.0 m/s,求载物箱通过传送带所需的时间;
图3 A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
√B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
解析 小物块相对地面速度为零时,即t1时刻,向左离开A处最远,t2时 刻,小物块相对传送带静止,此时不再相对传送带滑动,所以从开始到
图6 答案 3μg

牛顿运动定律的综合应用(学生版)-2024年新高考物理二轮热点题型

牛顿运动定律的综合应用(学生版)-2024年新高考物理二轮热点题型

牛顿运动定律的综合应用

题型一动力学的连接体问题和临界问题

【解题指导】

整体法、隔离法交替运用的原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.1(2023上·安徽亳州·高三蒙城第一中学校联考期中)中沙

“蓝剑一2023”海军特战联训于10月9日在海军某部营区开训。如图所示,六位特战队员在进行特战直升机悬吊撤离课目训练。若质量为M 的直升机竖直向上匀加速运动时,其下方悬绳拉力为F ,每位特战队员的质量均为m ,所受空气阻力是重力的k 倍,不计绳的质量,重力加速度为g ,则(

)

A.队员的加速度大小为

F

6m -g B.上面第二位队员和第三位队员间绳的拉力大小13F C.队员的加速度大小为

F

6m

-kg D.上面第二位队员和第三位队员间绳的拉力大小

23

F 2(2024·辽宁·模拟预测)如图所示,

质量均为m 的A 、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg 的恒力F 向上拉B ,运动距离h 时,B 与A 分离,下列说法正确的是(

)

A.B 和A 刚分离时,弹簧长度等于原长

B.B 和A 刚分离时,它们的加速度为g

C.弹簧的劲度系数等于

mg

h

D.在B 和A 分离前,它们做加速度增大的加速直线运动

3(2023·安徽·校联考模拟预测)(多选)如图所示,

固定的光滑水平桌面的右端固定一光滑定滑轮,两个完

全相同、质量均为m的物块A、B,通过绕过定滑轮的细线连接。A与滑轮间的细线保持水平,细线不可伸长,物块可视为质点。某时刻释放装置,并用水平向左的恒力F拉A,A向右运动一段时间t后贴着A 剪断细线,经过相同的时间t,A恰好回到释放点P。已知重力加速度大小为g,桌面足够高足够长。则以下说法正确的是()

动力学与运动学综合问题(原卷版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

动力学与运动学综合问题(原卷版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)

压轴题01 动力学与运动学综合问题

目录

一,考向分析 (1)

二.题型及要领归纳 (1)

热点题型一 结合牛顿定律与运动学公式考察经典多过程运动模型 (1)

热点题型二 动力学图像的理解与应用 (3)

热点题型三 结合新情景考察动力学观点 (4)

类型一 以生产生活问题为情境构建多过程多运动问题考动力学观点 (4)

类型二 以问题探索情景构建物理模型考动力学观点 (4)

类型三 以科研背景为题材构建物理模型考动力学观点 (5)

三.压轴题速练 (5)

一,考向分析

1.本专题是动力学方法的典型题型,包括动力学两类基本问题和应用动力学方法解决多运动过程问题。高考中既可以在选择题中命题,更会在计算题中命题。2023年高考对于动力学的考察仍然是照顾点。

2.通过本专题的复习,可以培养同学们的审题能力,分析和推理能力。提高学生关键物理素养.

3.用到的相关知识有:匀变速直线运动规律,受力分析、牛顿运动定律等。牛顿第二定律对于整个高中物理的串联作用起到至关重要的效果,是提高学生关键物理素养的重要知识点,因此在近几年的高考命题中动力学问题一直都是以压轴题的形式存在,其中包括对与高种常见的几种运动形式,以及对于图像问题的考察等,所以要求考生了解题型的知识点及要领,对于常考的模型要求有充分的认知。

二.题型及要领归纳

热点题型一 结合牛顿定律与运动学公式考察经典多过程运动模型

多过程问题的处理

(1)不同过程之间衔接的关键物理量是不同过程之间的衔接速度。

(2)用好四个公式:v =v 0+at ,x =v 0t +12at 2,v 2-v 20=2ax ,x =v +v 02

高考物理二轮复习专题一力与运动二聚焦选择题考法力与直线运动练习

高考物理二轮复习专题一力与运动二聚焦选择题考法力与直线运动练习

选择题保分练(二) 力与直线运动

1.(2020·枣庄检测)我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由

青岛大学学生自主研制开发的,“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面

上,通过“爪子”交替伸缩,就能在墙壁和玻璃上自由移动。如图所示,假设“蜘蛛侠”

在竖直玻璃墙面上由A 点沿直线匀加速“爬行”到右上方B 点,在这一过程中,关于

“蜘蛛侠”

在竖直平面内的受力分析可能正确的是( )

解析:选C 根据牛顿第二定律可知,在竖直平面内“蜘蛛侠”所受合力方向应该是从A 指向B ,故C 正确,A 、B 、D 错误。

2.(2020·大庆中学检测)a 、b 、c 三个物体在同一条直线上运动,

三个物体的x ­t 图象如图所示,图象c 是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,

下列说法中

正确的是( )

A .a 、b 两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同

B .a 、b 两物体都做匀变速直线运动,两个物体的速度大小相等,方向相反

C .在0~5 s 内,当t =5 s 时,a 、b 两个物体相距最近

D .物体c 一定做变速直线运动

解析:选D 由题图可知a 、b 的x ­t 图象均为倾斜的直线,表示物体做匀速直线运动,则知a 、b 两物体都做匀速直线运动。由题图斜率看出,a 、b 两图线的斜率大小相等、正负相反,说明两物体的速度大小相等、方向相反 ,故A 、B 错误;a 物体沿正方向运动,b 物体沿负方向运动,则当t =5 s 时,a 、

b 两个物体相距最远,故C 错误;对于匀变速直线运动位移公式 x =v 0t +12

高考物理二轮复习 23 计算题的解题策略与技巧课件

高考物理二轮复习 23 计算题的解题策略与技巧课件

(3)当研究对象是一物体系统且它们间有 相互作用时,一般优先考虑功能关系和能量 守恒定律,特别是题中出现相对路程时,一 定先考虑能量守恒定律。
[例2]在倾角为30°的光滑斜面底端固定 一挡板,质量均为m的物块B、C通过轻弹簧 连接,且均处于静止状态,此时弹簧的压缩 量为x0,O点为弹簧的原长位置。在斜面上
(1)电阻R中的感应电流方向。
(2)重物匀速下降的速度v。 (3)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产 生的焦耳热QR。 (4)若将重物下降h时的时刻记作t=0,速度记为v0,
[解析] (1)释放重物后,金属杆向上运动, 由右手定则可知,电阻R中的感应电流方向 为Q→R→F。
(2)重物匀速下降时,金属棒匀速上升, 处于平衡状态,
碰撞后,A、B 和弹簧组成的系统在运动过程中,机械能守 恒,则有 Ep+12·2mv22=2mg·x0sin 30°
解得 Ep=2mg·x0sin 30°-12·2mv22=mgx0-34mgx0=14mgx0 (2)物块 A 与 B 碰撞前后,A 的速度分别是 v3 和 v4,因 A 滑 下过程中,机械能守恒,有
解得FN′=
-5mg
则FN=FN′=
-5mg。
• (2)令FN=


-5mg=0,解得Rm
• (3)设小球平抛运动的时间为t。
• 由2R= gt2,解得t=

2020年高考物理二轮复习专题练习卷---牛顿运动定律及其应用(解析版)

2020年高考物理二轮复习专题练习卷---牛顿运动定律及其应用(解析版)

2020年高考物理二轮复习专题练习卷---牛顿运动定律及其应用一、选择题

1.目前青岛最高建筑是位于市北区连云港路和敦化路交叉口的青岛国际航运中心,海拔高度295米。若有一乘客从该航运中心一楼坐电梯直上楼顶,电梯先竖直向上做匀加速运动,达到一定速度后做匀速运动,最后做匀减速直线运动直到顶楼,则该乘客依次经历的状态是

A.失重平衡超重B.平衡失重超重

C.超重平衡失重D.超重失重平衡

解析当电梯先竖直向上做匀加速运动时,电梯的加速度方向向上,乘客处于超重状态;当电梯向上做匀速直线运动的过程中,电梯加速度为零,乘客处于平衡状态;当电梯向上做减速运动的过程中,电梯的加速度方向向下,乘客处于失重状态。故A、B、D错误,C正确。

答案C

2.如图所示,a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连。当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2。则有

A.a1=a2,x1=x2 B . a1<a2,x1=x2

C.a1=a2,x1>x2D.a1<a2,x1>x2

解析以两物体及弹簧组成的整体为研究对象,竖直向上运动时,F-(m1+m2)g=(m1+m2)a1;沿光滑水平桌面运动时,F=(m1+m2)a2,比较两式可得:a1<a2,A、C项错;以

b为研究对象,由牛顿第二定律有:kx1-m2g=m2a1,kx2=m2a2,解得:x1=x2=m2F

高三物理第二轮总复习全套精品(共10个专题)

高三物理第二轮总复习全套精品(共10个专题)

全册教案导学案说课稿试题

高三物理二轮总复习全册教学案

高三物理第二轮总复习

目录

第1专题力与运动 (1)

第2专题动量和能量 (46)

第3专题圆周运动、航天与星体问题 (76)

第4专题带电粒子在电场和磁场中的运动 (94)

第5专题电磁感应与电路的分析 (120)

第6专题振动与波、光学、执掌、原子物理 (150)

第7专题高考物理实验 (177)

第8专题 (202)

第9专题高中物理常见的物理模型 (221)

第10专题计算题的答题规范与解析技巧 (240)

第1专题 力与运动

知识网络

考点预测

本专题复习三个模块的内容:运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用.运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容,它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体.虽然运动的描述、受力平衡在近几年都有独立的命题出现在高考中但由于理综考试题量的局限以及课改趋势,独立考查前两模块的命题在2013年高考中出现的概率很小,大部分高考卷中应该都会出现同时考查三个模块知识的试题,而且占不少分值.

在综合复习这三个模块内容的时候,应该把握以下几点:

1.运动的描述是物理学的重要基础,其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律,公式和推论众多.其中,平抛运动、追及问题、实际运动的描述应为复习的重点和难点.

2.无论是平衡问题,还是动力学问题,一般都需要进行受力分析,而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法,每年高考都会对其进行考查.

3.牛顿运动定律的应用是高中物理的重要内容之一,与此有关的高考试题每年都有,题型有选择题、计算题等,趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题.此外,它还经常与电场、磁场结合,构成难度较大的综合性试题.

2020届高考物理二轮复习常考题型大通关:(15)力学综合计算题

2020届高考物理二轮复习常考题型大通关:(15)力学综合计算题

力学综合计算题

1、如图甲所示,半径为R =0.8m 的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,A 为轨道最高点,和圆心等高;B 为轨道最低点。在光滑水平面上紧挨B 点有一静止的平板车,其质量M =3kg ,小车足够长,车的上表面与B 点等高,平板车上表面涂有一种特殊材料,物块在上面滑动时,动摩擦因数随物块相对小车左端位移的变化图象如图乙所示。物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A 由静止释放,其质量m =1kg ,g 取10m/s 2。

(1) 求物块滑到B 点时对轨道压力的大小; (2) 物块相对小车静止时距小车左端多远?

2、如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5 m ,物块A 以0 6 /v m s =的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞,碰后粘在一起运动,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1 m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A 、B 的质量均为m =1 kg(重力加速度g 取210 /m s ;A 、B 视为质点,碰撞时间极短).

(1)求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ; (2)若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值;

(3)求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度 n v 与n 的关系式.

3、如图所示,质量1kg m =的小球P 位于距水平地面高 1.6m H =处,在水平地面的上方存在厚度0.8m h =的“相互作用区”,如图中阴影部分所示,小球P 进入“相互作用区” 后将受到竖直方向的恒定作用力F ,将小球P 由静止释放,已知从被释放到运动至“相互作用区”

2024年高考物理二轮复习题型专项训练——计算题专项练(二)

2024年高考物理二轮复习题型专项训练——计算题专项练(二)

1
4
。已知重
力加速度g和L、μ、R、m,不计滑块大小、骨牌厚度和空气阻力,结果可保
留根式。
1 2 3
(1)求滑块P从h高滑到斜面底端B时速度大小;
(2)若1号骨牌离O1的水平距离 x1= 2R ,滑块P从h1高处由静止开始下滑,滑
块Q被P正碰后滑出,刚好能击中1号骨牌顶端,求h1;
(3)若让滑块Q从C点静止开始下滑,始终紧贴轨道滑入另一光滑圆弧轨道
糙水平轨道BC,轨道右端与固定的半径为R的四分之一光滑圆弧轨道最高
点平滑连接于C点,C点刚好与圆心O1在同一竖直线上。圆弧轨道CD下方
有一水平轨道,直立多米诺骨牌,它们的顶端恰好位于经过圆心O1的水平线
O1x上。质量为m的滑块P,从斜面上某点静止开始下滑,与质量也为m、静
置于C点的滑块Q正碰,碰撞时系统损失的动能为P碰前动能的
(如图中虚线圆弧所示,上端与圆弧轨道CD相切、下端与O1x相切),水平击
中1号骨牌顶端,求1号骨牌离O1的最小距离x2。
1 2 3
答案 (1) 2ℎ
(2)(12-8 2)R+μL
(3) 5R
解析 (1)滑块 P 从 h 高滑到底端,根据机械能守恒有
1
mgh=2mv2
解得 v= 2ℎ。
(2)假设 Q 从圆顶点飞出做平抛运动,则有
2
α=m

2015二轮专题计算一 运动学和动力学计算题

2015二轮专题计算一 运动学和动力学计算题

高考物理第二轮计算题专题复习:运动学和动力学计算题

【高考回顾】

(2010安徽)22.(14分)质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面作

直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v t -图像如图所示。g 取210m

s ,求:

(1)物体与水平面间的运动摩擦系数μ;

(2)水平推力F 的大小;

(3)010s -内物体运动位移的大小。

(2012安徽)22.(14分)质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,

该下落过程对应的t v -图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为f ,取g =10 m/s 2, 求: (1)弹性球受到的空气阻力f 的大小;

(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h 。

(2013安徽)22.(14分)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F 随时间t 的变化

情况如图2所示,物体相应的速度v 随时间t 的变化关系如图3所示。求: (1)0~8s 时间内拉力的冲量; (2)0~6s 时间内物体的位移;

(3)0~10s 时间内,物体克服摩擦力所做的功。

(2014安徽)22.(14分)如图所示,充电后的平行电容器水平放置,电容为C ,极板间距为d ,上极板正

中有一小孔。质量为m ,电荷量为+q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰好为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g )。求: (1)小球到达小孔处的速度;

(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量; (3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。

2020年高考物理二轮复习重点专题附解答:动力学观点在力学中的应用

2020年高考物理二轮复习重点专题附解答:动力学观点在力学中的应用

专练:动力学观点在力学中的应用

1、动车组是由几节自带动力的车辆(动车)和几节不带动力的车辆(拖车)编在一起组成的,如图所示.一工作人员站在车外进行观测,发现某动车组连续两节经过他的时间依次为5 s 和4 s ,若动车组可看成做匀变速直线运动,每节车厢的长度为30 m ,则该动车组的加速度约为( )

A.0.17 m/s 2

B.0.30 m/s 2

C.0.33 m/s 2

D.0.38 m/s 2

【答案】C

解析 由匀变速运动的位移公式,x =v 0t +12at 2

对两节车厢有60=v 0×(5+4)+12a (5+4)2

对第一节车厢,30=v 0×5+12a ·52

联立解得a ≈0.33 m/s 2

,故选项C 正确.

2、(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其vt 图象如图所示.已知两车在t =3 s 时并排行驶,则( )

A.在t =1 s 时,甲车在乙车后

B.在t =0时,甲车在乙车前7.5 m

C.两车另一次并排行驶的时刻是t =2 s

D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m

【答案】 BD

解析 根据vt 图,甲、乙都沿正方向运动.t =3 s 时,甲、乙相遇,此时v 甲=30 m/s ,v 乙=25 m/s ,由位移和vt 图线所围面积对应关系知,0~3 s 内甲车位移x 甲=12×3×30 m =45 m ,乙车位移x 乙=12×3×(10

+25) m =52.5 m.故t =0时,甲、乙相距Δx 1=x 乙-x 甲=7.5 m ,即甲在乙前方7.5 m ,B 选项正确;0~1 s 内,x 甲′=12×1×10 m =5 m ,x 乙′=1

2023届高考物理二轮复习专题:运动类情境化试题

2023届高考物理二轮复习专题:运动类情境化试题

很多情境化试题是将常规的模型嵌入情境之中
信息的提取 筛去干扰信息
提取关键信息
模型的构建
分析与解释
通过联系做过的题,基础知识,
基本方法,将情境简化成基本
模型
呈现方式:简图、图像、方程、
函数……
计算论证后再来解释或解决题
目要求的问题
题目文字→物理情境
物理情境→物理条件
物理条件⇄数学条件
【例1】(2021武汉市九月起点·9分)中国跳水“梦之队”在东京奥运会上荣获7金5
考查变压器有关知识(应用性)

高考前沿
2022年湖北省高考物理试题——情境化试题
数字化探究实验
综合考查力与运动,机械能守恒,数据处理能力(综合性)

高考前沿
2022年湖北省高考物理试题——情境化试题
训练员训练海豚
综合考查抛体运动,光的折射(综合性、运动情境)

高考前沿
2022年湖北省高考物理试题——情境化试题
(1)


()

+ + = () +

()

h1
vA t
h2
2t
h3
3t
(2)
(3)
【例1】(2021武汉市九月起点·9分)中国跳水“梦之队”在东京奥运会上荣获7金5

高考物理二轮专题1力与运动动力学两大模型——“传送带模型”和“板—块”模型

高考物理二轮专题1力与运动动力学两大模型——“传送带模型”和“板—块”模型

科学思维

动力学两大模型——“传送带模型”和“板—块”模型

授课提示:对应学生用书第10页

“传送带”模型和“板—块”模型是近几年高考命题的热点,如2015年全国卷ⅠT25、全国卷ⅡT25、2017年全国卷ⅢT25,都是以“板—块”模型为素材的问题.两类模型涉及弹力及摩擦力的分析判断与计算、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、动量、能量等主干知识,具有条件隐蔽、过程复杂等特点,既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际,是很好的能力考查类题目的命题背景.模型一:“传送带”模型

1.模型特征

一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上运动的力学系统可看作“传送带”模型,如图(a)(b)(c)所示.

2.建模指导

(1)水平传送带问题

求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度,也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.

(2)倾斜传送带问题

求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向,然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.

[示例1]某工厂为实现自动传送工件设计了如图所示的传送装置,它由一个水平传送带AB和倾斜传送带CD组成,水平传送带长度L AB=4 m,倾斜传送带长度L CD=4.45 m,倾角为θ=37°,AB和CD通过一段极短的光滑圆弧板过渡,AB传送带以v1=5 m/s的恒定速率顺时针运转,CD传送带静止.已知工件与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2.现将一个工件(可看作质点)无初速度地放在水平传送带最左端A点处,求:

高中物理二轮教学案:第二板块-力学(计算题)(,含解析)

高中物理二轮教学案:第二板块-力学(计算题)(,含解析)

第10讲 |

应用“动力学观点”破解力学计算题

[考法·学法]

考查点一 匀变速直线运动规律的应用

题点(一) 多过程运动

1.运动学公式中正、负号的规定

直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,我们规定初速度v 0的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值,当v 0=0时,一般以加速度a 的方向为正方向。

2.多过程问题

如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是连接各段的纽带,应注意分析各段的运动性质。

[例1] 甲、乙两人在某一直道上完成200 m 的赛跑,他们同时、同地由静止开始运动,都经过4 s 的匀加速,甲的爆发力比乙强,加速过程甲跑了20 m 、乙跑了18 m ;然后都将做一段时间的匀速运动,乙的耐力比甲强,匀速持续时间甲为10 s 、乙为13 s ,因为体力、毅力的原因,他们都将做匀减速运动的调节,调节时间都为2 s ,且速度都降为8 m/s ,最后冲刺阶段以8 m/s 的速度匀速达到终点。求:

(1)甲做匀减速运动的加速度; (2)甲冲刺阶段完成的位移大小。

[解析] (1)在匀加速过程,设甲的位移为x 1,所用的时间为

t 1,达到的末速度为v 1, 由x 1=v 1t 1

2

,解得v 1=10 m/s ;

甲做匀减速运动的末速度为v 2,匀减速运动的加速度为a 2,

由a 2=v 2-v 1

Δt

得a 2=-1 m/s 2。

(2)甲匀速运动的位移:x 2=v 1t 2=10×10 m =100 m

甲匀减速的位移:x 3=v 1+v 2

2Δt

2023届高考物理二轮复习试题:牛顿运动定律-牛顿第二定律和瞬时性问题

2023届高考物理二轮复习试题:牛顿运动定律-牛顿第二定律和瞬时性问题

牛顿第二定律

一、实验:探究加速度与力、质量的关系 (1)实验原理(见实验原理图)

①保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系. ②保持合外力不变,确定加速度与质量的关系.

③作出a -F 图象和a -1

m

图象,确定其关系.

(2)实验器材

小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺. (3)实验步骤

①用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m 和m′,把数据记录在表格中. ②把实验器材安装好,平衡摩擦力.

③在小盘里放入适量的砝码,把砝码和小盘的总质量m′记录在表格中.

④保持砝码和小盘的总质量小车的质量不变,改变小车的质量,做5次实验. ⑤算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中.

⑥保持小车的质量不变,改变砝码的质量,按上面步骤再做5次实验. ⑦算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中.

⑧用纵坐标表示加速度a ,横坐标表示合外力,即砝码和小盘的总重力m′g,根据实验数据在坐标平面上描出相应的点,作图线.

⑨用纵坐标表示加速度a ,横坐标表示小车质量的倒数,在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线.

(3)注意事项

①平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着打点的纸带匀速运动.

②不重复平衡摩擦力. ③实验条件:m ≫m′. ④一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车. (4)误差分析

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计算题题型1 运动学、动力学类问题

角度1:直线运动规律及牛顿运动定律的综合应用

1.(2017·江西吉安一诊)如图所示,在赛车训练场相邻两车道上有黑白两辆车,黑色车辆停在A线位置,某时刻白色车速度以v1=40 m/s通过A线后立即以大小a1=4 m/s2的加速度开始制动减速,黑车4 s后开始以a2=4 m/s2的加速度开始向同一方向匀加速运动,经过一定时间,两车同时在B线位置.两车看成质点.从白色车通过A线位置开始计时,求经过多长时间两车同时在B线位置及在B线位置时黑色车的速度大小.

2.质量M=10 kg的木板A沿水平面向右运动,与水平面之间的动摩擦因数μ1=0.1,当A的速度v0=5 m/s时,在A的左端施加一个恒力F=35 N,如图所示,同时在木板上表面无初速度地放上一个质量m=5 kg的滑块B.已知滑块B右端的木板上表面粗糙,长度为12.5 m,与滑块之间的动摩擦因数μ2=0.1,滑块左端的木板上表面包括滑块所放的位置均光滑,长度为 2.5 m,g 取10 m/s2.

(1)至少经过多长时间滑块与木板的速度相等?

(2)共经过多长时间滑块与木板分开?

3.(2017·辽宁鞍山一模)如图所示为在某工厂的厂房内用水平传送带将工件的半成品运送到下一工序的示意图.传送带在电动机的带动下保持v=2 m/s的速度匀速向右运动,现将质量

为m=20 kg的半成品轻放在传送带的左端A处,半成品工件与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,设传送带足够长,重力加速度g=10 m/s2.试求:

(1)半成品工件与传送带相对滑动所经历的时间;

(2)半成品工件与传送带间发生的相对位移大小;

(3)若每分钟运送的半成品工件为30个,则电动机对传送带做功的功率因运送工件而增加多少?

角度2:带电粒子(带电体)在电场与磁场中的平衡与运动

1.(2017·黑龙江双鸭山一模)如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin 37°=

0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)水平向右电场的电场强度;

(2)若将电场强度减小为原来的,物块的加速度是多大?

(3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能.

2.(2017·吉林市三模)某高中物理课程基地拟采购一批实验器材,增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力,其核心结构原理可简化为如图所示.AB,CD间的区域有竖直向上的匀强电场,在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.一带正电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后,从M点飞离CD边界,再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域,并恰能返回O点.已知OP间距离为d,粒子质量为m,

电荷量为q,电场强度大小E=,粒子重力不计.试求:

(1)粒子从M点飞离CD边界时的速度大小;

(2)P,N两点间的距离;

(3)磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径.

3.(2017·江西师大附中三模)如图所示,在xOy竖直平面内,y轴的右侧有垂直纸面向外的匀强磁场B=0.4 T和竖直向上的匀强电场E=2 N/C.长为L=16 m水平绝缘传送带AB以速度v0=3 m/s顺时针匀速转动,右侧轮的轴心在y轴上,右侧轮的上侧边缘B点的坐标是(0,h=8 m).一个质量为M=2 g、电荷量为q=0.01 C的小物块(可视为点电荷)轻轻放在传送带左端,小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,小物块从传送带滑下后,经过x轴上的P点(没画出),重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)P点的坐标;

(2)小物块从静止开始到经过x轴所用的时间;

(3)改变传送带匀速运行的速度,可让小物块从传送带上滑下后经过坐标原点O,那么要让小物块经过坐标原点,传送带运行速度的范围.

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