备战2018年高考物理板块模型
2018年高考物理(新课标)总复习配套讲义:第18课时 动
第18课时 动力学中的两类典型模型(题型研究课)[命题者说] 传送带问题和滑块滑板问题是高考中常考的两类题型,相对于其他题型而言,这两类问题综合性较强,难度较大,且有时和能量相结合,考查综合分析能力,学习本课时,要侧重对过程的分析和理解。
摩擦力的转换、对地位移和二者间相对位移的区别,综合牛顿运动定律、运动学公式、功和能等知识,该题型按传送带设置可分为水平与倾斜两种;按转向可分为物、带同向和物、带反向两种;按转速是否变化可分为匀速和匀变速两种。
题型1 物块轻放在匀速运动的水平传送带上[例1] (多选)如图所示,传送带的水平部分长为L ,运动速率恒为v ,在其左端无初速放上木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间可能是( )A. L v +v2μgB.L vC.2L μgD.2L v[解析] 若木块一直匀加速,则有L =12μgt 2,得t =2Lμg,C 正确;若到达传送带另一端时,速度恰好等于v ,则有L =v t =v 2t ,得t =2Lv ,D 正确;若木块先匀加速经历时间t 1,位移为x ,再匀速经历时间t 2,位移为L -x ,则有v =μgt 1,2μgx =v 2,vt 2=L -x ,从而得t =t 1+t 2=L v +v2μg,A 正确。
[答案] ACD本题不少同学出现漏选D 项现象,木块在传送带上运动,会出现这样一种可能性:木块在传送带上一直加速,但恰好在尾端达到与传送带共速。
总之解答这种题型时主要是分析木块的运动,把所有可能的运动情况分门别类的列举出来,然后一一求解。
题型2 物块以初速度v 0冲上匀速水平传送带①v 0>v 时,若传送带较短,物块到达另一端时二者速度仍未相等,则一直减速;若传送带较长,物块未到达另一端时二者速度已相等,[例2] 水平方向的传送带,顺时针转动,传送带速度大小v =2 m/s 不变,两端A 、B 间距离为3 m 。
2018年高考物理典型物理模型及方法总结
高中典型物理模型及方法总结◆1.连接体模型:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。
解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。
连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) F=211221m m (m m g)(m m ++F=122m (m )m (m g +况)F 1>F 2 m 1>m 2 N 1<N 2(为什么)N 5对6=F Mm (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm12)m -(n◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)(圆周运动实例) ①火车转弯 ②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。
④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。
⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、(关健要搞清楚向心力怎样提供的)(1)火车转弯:设火车弯道处内外轨高度差为h ,内外轨间距L ,转弯半径R 。
由于外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F 合提供向心力。
为转弯时规定速度)(得由合0020sin tan v LRgh v R v m L hmg mg mg F ===≈=θθR g v ⨯=θtan 0(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)①当火车行驶速率V 等于V 0时,F 合=F 向,内外轨道对轮缘都没有侧压力 ②当火车行驶V 大于V 0时,F 合<F 向,外轨道对轮缘有侧压力,F 合+N=R 2m v ③当火车行驶速率V 小于V 0时,F 合>F 向,内轨道对轮缘有侧压力,F 合-N'=R 2mv即当火车转弯时行驶速率不等于V 0时,其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节,但调节程度不宜过大,以免损坏轨道。
2018年高考物理典型物理模型及方法总结
2018年高考物理典型物理模型及方法总结高中典型物理模型及方法总结连接体模型是指运动中几个物体或叠放在一起,或并排挤放在一起,或用细绳、细杆联系在一起的物体组。
解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
整体法是指当连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程。
隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用时,如求相互间的压力或相互间的摩擦力等,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。
对于连接体的圆周运动,两球有相同的角速度,两球构成的系统机械能守恒,与运动方向和有无摩擦无关,以及与两物体放置的方式都无关。
无论是平面、斜面还是竖直,只要两物体保持相对静止,记住N=mF+mF,其中N为两物体间相互作用力,m1和m2为两物体的质量。
当物体一起加速运动时,可以应用m1F2+m2F1的规律。
讨论时需要考虑F1和F2是否相等,以及m1和m2的大小关系。
在F1不等于F2的情况下,N等于m2F1+m1F2除以m1+m2.在F1等于F2的情况下,N等于F1=F2=m1+m2乘以a。
水流星模型是指竖直平面内的圆周运动,是典型的变速圆周运动。
研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态。
圆周运动实例包括火车转弯、汽车过拱桥、凹桥、飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力,以及物体在水平面内和竖直平面内的圆周运动。
万有引力、库仑力、洛仑兹力、重力和弹力的合力都是提供向心力的力。
以火车转弯为例,火车在弯道上行驶时,由于内外轨道的高度和间距不同,使得火车所受重力和支持力的合力提供向心力。
当火车的速度为规定速度V时,内外轨道对轮缘都没有力;当速度大于V时,外轨道对轮缘有侧压力,内轨道对轮缘有侧压力时,其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节,但调节程度不宜过大,以免损坏轨道。
火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现。
在竖直平面内作圆周运动的小球,当它通过最高点时,只有重力提供作向心力,此时绳子或轨道对小球没有力的作用。
全国2018年高考物理复习真题模型再现1斜面体模型学案
真题模型再现(一)——斜面体模型【预测1】 (多选)(2017·广东省百校联盟高三第一次联考)如图13所示,地面上固定一个斜面,斜面上叠放着A、B两个物块并均处于静止状态。
现对物块A施加一斜向上的力F作用,A、B两个物块始终处于静止状态。
则木块B的受力个数可能是( )图13A.3个B.4个C.5个D.6个解析对A受力分析可得,A受竖直向下的重力、斜向左上方的拉力F、竖直向上的支持力及水平向右的摩擦力,对B受力分析可得,B受重力、A对B的压力、斜面的支持力、A对B向左的摩擦力,且斜面若对B没有摩擦力则B受到4个力,若斜面对B有摩擦力则B受5个力,选项A、D 错误,B、C正确。
答案BC【预测2 (2017·天津静海区模拟)如图14甲所示,一物块放在粗糙斜面体上,在平行斜面向上的外力F作用下,斜面体和物块始终处于静止状态,当F按图乙所示规律变化时,物块与斜面体间的摩擦力大小变化规律可能是图中的( )图14解析在t0时刻F为零,t0以后摩擦力和重力沿斜面向下的分力等大、反向,摩擦力恒定不变,故A、B错误;若刚开始F>mg sin θ,此时有F=mg sin θ+F f,随着F的减小,摩擦力也在减小,当F=mg sin θ时,摩擦力减小到零,F继续减小,有F+F f=mg sin θ,则摩擦力增大,当F减小到零后F f=mg sin θ,摩擦力恒定不变,这种情况下,摩擦力先减小后增大;若刚开始F<mg sin θ,有F+F f=mg sin θ,随着F的减小摩擦力在增大,当F减小到零后F f=mg sin θ,摩擦力恒定不变,这种情况下,摩擦力先增大,然后不变,故C错误,D正确。
答案 D【预测3】(2017·河北衡水中学一调)将一光滑轻杆固定在地面上,杆与地面间夹角为θ,一光滑轻环套在杆上。
一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上,用另一轻绳通过滑轮系在轻环上,用手拉住轻绳另一端并使OP 恰好在竖直方向,如图15所示。
高三模型板块模型
模型4板块模型[模型解读]1.板块模型的特点板块模型一直以来都是高考考查的热点,板块模型问题,至少涉及两个物体,一般包括多个运动过程,板块间存在相对运动,应准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变),找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口,求解中应注意速度是联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度,问题的实质是物体间的相互作用及相对运动问题,应根据题目中的已知信息及运动学公式综合分析,分段分步列式求解.2.板块模型的求解问题(1)相互作用、动摩擦因数.(2)木板对地的位移.(3)物块对地的位移.(4)物块对木板的相对位移.(5)摩擦生热,能量转化.3.板块模型的解题关键解决板块模型问题,不同的阶段要分析受力情况和运动情况的变化,抓住两者存在相对滑动的临界条件是两者间的摩擦力为最大静摩擦力,静摩擦力不但方向可变,而且大小也会在一定范围内变化,明确板块达到共同速度时各物理量关系是此类题目的突破点:(1)板块达到共同速度以后,摩擦力要发生转变,一种情况是板块间滑动摩擦力转变为静摩擦力; 另一种情况是板块间的滑动摩擦力方向发生变化.(2)板块达到共同速度时恰好对应物块不脱离木板时板具有的最小长度,也就是物块在木板上相对于板的最大位移.(3)分析受力,求解加速度,画运动情境图寻找位移关系,可借助v-看图象.[模型突破]>考向1有外力作用的板块问题[典例1]如图1所示,质量为M的木板(足够长)置于光滑水平面上,质量为m的木块与木板间的动摩擦因数为〃开始时木板和木块均静止,某时刻起,一恒定的水平外力F作用在木板上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则木块和木板各自运动的加速度”m、a M的大小分别为多少?图1考向2水平面上具有初始速度的板块模型[典例2]如图2所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,车长为L,现有质量为相、可视为质点的物块,以水平向右的初速度。
第10讲:传送带、板块模型中的功能关系
2018届高考物理一轮复习第六章机械能第10讲:传送带、板块模型中的功能关系班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1.传送带问题的分析流程2.传送带中的功能关系力做的功含义功的计算式引起的能量变化①传送带对物体做的功即传送带对物体的摩擦力做的功,等于力乘物体的位移W f=fx物等于物体机械能的变化量W f=ΔE k+ΔE p②物体对传送带做的功即传送带克服摩擦力做的功,等于力乘传送带的位移W f=-fx传等于外力做的功(匀速传送带),即消耗的电能W f=E电③系统内一对滑动摩擦力做的功即一对作用的滑动摩擦力和反作用力做的功,等于力乘相对位移W一对f=-f滑·x相对等于产生的内能Q=f滑·x相对④电动机做的功即牵引力对传送带做的功,等于牵引力乘传送带的位移W F=Fx传将电能转化为机械能和内能W F=ΔE k+ΔE p+Q3.摩擦力做功的分析方法(1)无论是滑动摩擦力,还是静摩擦力,计算做功时都是用力与对地位移的乘积.(2)摩擦生热的计算:公式Q=F f·x相对中x相对为两接触物体间的相对位移,若物体在传送带上做往复运动时,则x相对为总的相对路程.F f为滑动摩擦力,静摩擦力作用时,因为一对静摩擦力做的总功为零,所以不会生热。
4.倾斜传送带上的功能关系5. 板块模型中的功能关系 以块带板模型为例(1)区分三种位移:板的位移为x ,物块的位移为(L+x ),相对位移为L ; (2)功与能力做的功力乘位移计算式 引起能量变化①板对物块做的功 力乘物块的位移 W f =-f (L+x ) 等于外力做的功减去物块动能的增量-[F (L+x )-½mv 2] ②物块对板做的功 力乘板的位移 W f =fx 等于板动能的增量½Mv 2 ③一对滑动摩擦力做的功 力乘相对位移W 一对f =-f ·L 等于产生的内能Q =f ·L④外力F 做的功即外力对物块做的功等于力乘物块的位移W F =F (L+x )将电能转化为机械能和内能W F =½mv 2+½Mv 2+f ·L二、例题精讲6. (多选)如图所示,水平传送带由电动机带动,并始终保持以速度v 匀速运动.现将质量为m 的某物块无初速地放在传送带的左端,经过时间t 物块保持与传送带相对静止.设物块与传送带间的动摩擦因数为μ,对于这一过程,下列说法正确的是( )A .摩擦力对物块做的功为12mv 2B .传送带克服摩擦力做的功为12mv 2C .系统摩擦生热为12mv 2 D .电动机多做的功为mv 27. (多选)如图7所示,与水平面夹角θ=30°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A 点与上端B 点间的距离L =4 m ,传送带以恒定的速率v =2 m/s 向上运动.现将一质量为1 kg 的物体无初速度地放于A 处,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=32,取g =10 m/s 2,则物体从A 运动到B 的过程中,下列说法正确的是( ) A.物体从A 运动到B 共需2.4 s B.摩擦力对物体做的功为6 J C .因摩擦而产生的内能6 JD.电动机因传送该物体多消耗的电能28 J .8. (2015·衡水中学高三调研)如图所示,一传送带与水平方向的夹角为θ,以速度v 逆时针运转,将一物块轻轻放在传送带的上端,则物块在从A 到B 运动的过程中,机械能E 随位移变化的关系图象不可能是( )9. (2014•吉安二模)如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ,物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b 相连,b 的质量为m ,开始时,a 、b 及传送带均静止且a 不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)过程中,下列说法错误的是( ) A .物块a 重力势能减少mghB .摩擦力对a 做的功大于a 机械能的增加C .摩擦力对a 做的功小于物块a 、b 动能增加之和D .任意时刻,重力对a 、b 做功的瞬时功率大小相等ff10.(多选)(2016·山东师大附中高三一模)如图所示,质量为M,长度为L的小车静止的在光滑的水平面上,质量为m的小物块,放在小车的最左端,现用一水平恒力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x,小物块刚好滑到小车的右端,则下列说法中正确的是()A.此时物块的动能为F(x+L)B.此时小车的动能为fxC.这一过程中,物块和小车增加的机械能为Fx-fLD.这一过程中,因摩擦而产生的热量为fL11.(多选)一上表面水平的小车在光滑水平面上匀速向右运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的质量m=1 kg的物块轻放在小车前端,如图7甲所示,以后小车运动的速度—时间图象如图乙所示。
2018版高考物理二轮复习第一板块力学选择题锁定9大命题区间第3讲抓住“三类模型”破解竖直面内的圆周运动课
解析:设小球在竖直面内做圆周运动的半径为 r,小球运动 到最高点时轻绳与圆周运动轨道平面的夹角为 θ=30°, 则 3 有 r=Lcos θ= 2 L。根据题述小球在最高点速率为 v 时, v2 两根绳的拉力恰好均为零,有 mg=m r ;小球在最高点速 率为 2v 时,设每根绳的拉力大小为 F,则有 2Fcos θ+mg 2v2 =m r ,联立解得:F= 3mg,选项 A 正确。
答案:A
3.[多选](2018 届高三· 深圳调研)如图甲所示,一长为 l 的轻绳, 一端系在过 O 点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小 球,整个装置绕 O 点在竖直面内转动。小球通过最高点时,绳 对小球的拉力 F 与其速度平方 v2 的关系如图乙所示,重力加 速度为 g,下列判断正确的是 ( )
解析:由题图可知,当小球在最高点的速度为零时,有 mg v2 b =a;当杆对小球无作用力时,有 mg=m R =mR;联立两 aR b 式可解得:m= b ,g=R,选项 A 正确,B 错误;当 v2= c>b 时,杆对球是拉力,方向向下,选项 C 错误;v2=2b v2 2b 时,则 F+mg=m R =m R =2mg,则 F=mg,即小球受到 的弹力与重力大小相等,选项 D 错误。
2.如图所示,长均为 L 的两根轻绳,一端共同系住 质量为 m 的小球,另一端分别固定在等高的 A、 B 两点,A、B 两点间的距离也为 L。重力加速度 大小为 g。现使小球在竖直平面内以 AB 为轴做 圆周运动,若小球在最高点速率为 v 时,两根绳 的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为 2v 时,每根绳的 拉力大小为 A. 3mg C.3mg 4 B.3 3mg D.2 3mg ( )
v2 2.02 FN=m L -mg=3.0×0.50-3.0×10N=-6.0 N。
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全国2018年高考物理第2轮复习 真题模型再现2 竖直平面的圆周运动“绳、杆”模型
(3)物体运动满足“杆”模型特征,竖直圆轨道光滑
(4)物体运动满足“杆”模型特征,竖直圆轨道粗糙
圆周运动、 (5)两个物体沿竖直圆轨道做圆周运动
超重、失重 (6)同一物体在不同的竖直圆轨道做圆周运动
(7)物体受弹簧弹力、电场力或洛伦兹力共同作用下
的圆周运动
2.模型解法
受力分析、牛 顿第二定律、 圆周运动、动 能定理
方轨道,进入右侧水平面,已知重力加速度为g,假设在ABC 段摩托车所受阻力恒定,且为重力的k倍,忽略其在DEG及空 气中所受的阻力。
图15
(1)为了摩托车能安全通过轨道,求力 F 的最小值;
(2)若摩托车离开 C 点的速度大小是 10gR,判断摩托车能否
安全通过上方圆弧轨道。若不能通过,计算在 C 点时应具有 的最小速度,若能通过,求摩托车落在右侧水平面的位置距离 C 点多远。
2016·课新 标全国卷 Ⅱ第25题
2016·新课 标全国卷 Ⅲ第24题
2017·全 国卷Ⅱ第
17题
受力分析、机 1.常考的模型
械能守恒定律、 (1)物体运动满足“绳”模型特征,竖直圆轨道光滑
圆周运动、牛 顿第二定律
(2)物体运动满足“绳”模型特征,竖直圆轨道粗糙 (3)物体运动满足“杆”模型特征,竖直圆轨道光滑 (4)物体运动满足“杆”模型特征,竖直圆轨道粗糙
锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则WW12的值可能是 ()
图14
3
1
2
A.4
B.3
C.3
D.1
解析 第一次击打后球最多到达与球心 O 等高位置,根据功 能关系,有 W1≤mgR,两次击打后球可以运动到轨道最高点, 根据功能关系,有 W1+W2-2mgR=12mv2,在最高点有 mg+ N=mvR2≥mg,由以上各式可解得 W1≤mgR,W2≥32mgR,因 此WW12≤23,B、C 正确。
2018版高考物理二轮复习 第一板块 力学选择题 锁定9大命题区间 第7讲 掌握两概念一模型破解
专题检测(七) 掌握“两概念”“一模型”,破解功和功率问题1.如图所示,质量m =1 kg 、长L =0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。
板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。
现用F =5 N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为(g 取10 m/s 2)( )A .1 JB .1.6 JC .2 JD .4 J 解析:选B 在薄板没有翻转之前,薄板与水平面之间的摩擦力f =μmg =4 N 。
力F 做的功用来克服摩擦力消耗的能量,而在这个过程中薄板只需移动的距离为L 2,则做的功至少为W =f ×L 2=1.6 J ,所以B 正确。
2.[多选]如图所示,质量为m 的小球(可视为质点)用长为L 的细线悬于O 点,自由静止在A 位置,现用水平恒力F 拉动小球。
已知悬绳的最大偏角为θ,则力F 的大小及力F 做的功W 为( )A .F =mg tan θB .F =mg -cos θsin θC .W =mgL (1-cos θ)D .W =mgL tan θ解析:选BC 由动能定理得:-mgL (1-cos θ)+W =0,故W =mgL (1-cos θ),C 正确,D 错误;而W =FL sin θ,则F =mg -cos θsin θ,A 错误,B 正确。
3.(2017·北京模拟)如图所示,质量为m 的小球(可视为质点)用长为L 的细线悬挂于O 点,自由静止在A 位置。
现用水平力F 缓慢地将小球从A 位置拉到B 位置后静止,此时细线与竖直方向夹角为θ=60°,细线的拉力为F 1,然后放手让小球从静止返回,到A 点时细线的拉力为F 2,则( )A .F 1=F 2=2mgB .从A 到B ,拉力F 做功为F 1LC .从B 到A 的过程中,小球受到的合外力大小不变D .从B 到A 的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大解析:选A 在B 位置,根据平衡条件有F 1sin 30°=mg ,解得F 1=2mg 。
2018版高考物理一轮复习版训练:真题集训章末验收 第三章冲刺985深化内容 含解析 精品
第三章冲刺985深化内容(一)巧用动力学观点,破解三类板块模型木板与物块组成的相互作用的系统统称为板块模型。
板块模型是高中动力学部分中的一类重要模型,也是高考考查的重点,此类模型一个典型的特征是,物块与木板间通过摩擦力作用使物体的运动状态发生变化,同时注意分析二者之间相对地面的位移之间的关系。
典例1] 质量为4 kg 的木板A ,在木板的左端有一质量为2 kg 的小物体B ,A 、B 之间的动摩擦因数为μ=0.2。
当对B 施加水平向右的力F =10 N 时,求经过多长的时间可将B 从木板A 的左端拉到右端?(物体B 可以视为质点,g 取10 m/s 2)解析] 假设二者相对静止,则对整体由牛顿第二定律得F =(M +m )a 。
设A 、B 之间的摩擦力为f ,A 所受的摩擦力水平向右,对A :f =Ma 。
由于二者相对静止,故f 为静摩擦力,要使二者不发生相对滑动,满足f ≤μmg ,解得F ≤μmg M +m M =6 N ,由于F >6 N ,故B 将相对于A 发生滑动。
法一:以地面为参考系,A 和B 都做匀加速运动,且B 物体的加速度大于A 物体的加速度,B 的加速度大小:a B =F -μmg m =3 m/s 2;A 的加速度大小:a A =μmg M =1 m/s 2。
B 从A 的左端运动到右端,A 、B 的位移关系满足 x 1-x 2=L ,即12a B t 2-12a A t 2=L ,解得t =0.8 s 。
法二:以A 为参照物,B 相对A 的加速度a BA =a B -a A ,即B 相对A 做初速度为零的匀加速直线运动,相对位移大小为L ,故L =12a BA t 2,解得t =0.8 s 。
答案] 0.8 s典例2] 如图所示,质量M =8 kg 的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平推力F =8 N ,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m =2 kg 的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长。
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高考物理复习之板块模型一、动力学中的板块模型1、力学中板块2、动力学中板块二、功能关系中的板块模型三、动量守恒中的板块模型'四、电磁学中板块模型1、电学中板块2、磁场中板块^一、动力学中的板块模型】1、力学类型例题一、(2004年调研题)如图10所示, 质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板A 上滑行,长木板放在水平地面上,一直处于静止状态.若长木板A 与地面间的动摩擦因数为1μ,木块P 与长板A 间的动摩擦因数为2μ,则长木板A 受到地面的摩擦力大小为 ( )A Mg 1μB .g M m )(1+μC mg 2μD mg Mg 21μμ+例题二、如图所示,物体放在粗糙的较长的木块上,木板可以绕M 端自由转动,若将其N 端缓慢地从水平位置抬起,木板与水平面的夹角为θ,物体所受木板的摩擦力为F 1,试定性地说明物体所受的摩擦力的大小F 1随θ的变化情况。
(设物体所受的最大静摩擦力跟同样情况下的滑动摩擦力相等)并画在图乙中。
'例题三、如图所示,质量为m 1的木块受到向右的拉力F 的作用沿质量为m 2的长木板向右滑行,长木板保持静止状态。
已知木块与长木板问的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则 ( )A .长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2(m 1+m 2)gB .长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m 1gC .若改变F 的大小,当F>μ2(m 1+m 2)g 时,长木板将开始运动D .无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动例题四、北京陈经纶中学2011届高三物理期末练习 .如图所示,木板B 放在粗糙水平面上,木块A 放在B 的上面,A 的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F 向左拉动B ,使其以速度v 做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T ,下面说法正确的是 A .绳上拉力T 与水平恒力F 大小相等 B .木块A 受到的是静摩擦力,大小等于T%C .木板B 受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于FD .若木板B 以2v 匀速运动,则拉力仍为F例题五、如图所示,质量为M 、上表面光滑的平板水平安放在A 、B 两固定支座上。
质量为m 的小滑块以某一速度从木板的左端滑至N B N B N BN Bm M A B0 t 0 t 0 t 0 t (A ) (B ) (C ) (D )T图10AP V N M图甲F 1 θ…图乙:F 1B右端。
能正确反映滑行过程中,B 支座所受压力N B 随小滑块运动时间 t 变化规律的是例题六、如图1—5—5所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间的动摩擦因数为μ,由于光滑导槽A 、B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度v 1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度v 2沿导槽运动,则F 的大小为图1—5—5A.等于μmgB.大于μmgC.小于μmgD.不能确定!例题七、如图1/-8所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板C 上,与钢板的动摩擦因数为μ。
由于受固定光滑导槽AB 的控制,物体只能沿水平导槽运动。
现使钢板以速度V 1向右运动,同时用力F 沿导槽的方向拉动物体,使物体以速度V 2沿导槽运动,导槽方向与V 1方向垂直,则F 的大小为多少~例题八、2012年西城二模24.(20分)如图所示,一个木板放置在光滑的水平桌面上, A 、B 两个小物体通过不可伸长的轻绳相连,并且跨过轻滑轮,A 物体放置在木板的最左端,滑轮与物体A 间的细绳平行于桌面。
已知木板的质量m 1=20.0kg ,物体A 的质量m 2=4.0kg ,物体B 的质量m 3=1.0kg ,物体A 与木板间的动摩擦因数5.0=μ,木板长L =2m ,木板与物体A 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10m/s 2。
为了使A 、B 两个物体以及木板均保持静止状态,需要对木板施加水平向左的力F 1,加以维持 (1)求这个力F 1的大小;(2)为了使物体A 随着木板一起向左运动,并且不发生相对滑动,现把力F 1替换为水平向左的力F 2,求力F 2的最大值;(3)现在用一个水平向左的力瞬间击打木板,并同时撤去力F 1,使得物体B 上升高度h B =1.0m (物体B 未碰触滑轮)时,物体A 刚好经过木板的最右端。
求打击木板的这个力的冲量大小I 。
N B N B N B N B m MA B0 t 0 t 0 t 0 t(A ) (B ) (C ) (D ) CA BV 1V 2图1/-8{2、动力学类型例题一、如图1所示,在一辆足够长的小车上,有质量为m1、m2的两个滑块(m1>m2)原来随车一起运动,两滑块与车接触面的动摩擦因数相同,当车突然停止后,如不考虑其它阻力影响,则两个滑块( ) A.一定相碰B.一定不相碰C.若车起先向右运动,则可能相碰D.若车起先向左运动,则可能相碰;例题二、如图所示,底板光滑的小车上用两只量程为20N的完全相同的弹簧秤甲和乙拉住一个质量为1kg的物块.在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10N.当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N,这时小车运动的加速度大小是A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2例题三、如图所示,小车上物体的质量m=8kg,它被一根在水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向右的方向对小车施加一作用力,使小车由静止开始运动起来.运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2,然后以1m/s2的加速度做匀加速直线运动,以下说法中错误的是A.物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B.物体受到的摩擦力先减小、后增大,先向左、后向右—C.当小车的加速度(向右)为0.75m/s2时,物体不受摩擦力作用D.小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N例题四、(2011新课标23题)m2叠放在m1上,m1位于光滑水平面上,m1、m2间的动摩擦因数为μ,现在m2上施加一个随时间变化的力F=kt(k为常数),则下列图象中能定性描述m2滑下m1前,m1、m2的加速度a1、a2关系的是( )(假设m1足够长)、m2Fm1甲乙m1图1m2例题五、如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 的物块A 和木板B ,A 、B 间的最大静摩擦力为μmg ,现用水平拉力F 拉B ,使A 、B 以同一加速度运动,求拉力F 的最大值。
变式1 如图2所示,例1中若拉力F 作用在A 上呢 、例题六、北京市宣武区2003—2004学年度第二学期第一次质量检测25.如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg ,长为L=;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg ,其尺寸小于L 。
小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ==04102.(/)g m s(1) ](2)现用恒力F 作用在木板M 上,为了使得m 能从M 上面滑落下来,问:F 大小的范围是什么(3) 要想把木板从木块m 的下方抽出来,求力F 的大小应满足的条件;(3)其它条件不变,若恒力F=牛顿,且始终作用在M 上,最终使得m 能从M 上面滑落下来。
问:m 在M 上面滑动的时间是多大例题七、石景山区2012届高三统一测试22.(16分)如图甲所示,质量M=1kg 的薄木板静止在水平面上,质量m=lkg 的铁块静止在木板的右端,可视为质点。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与水平面间的动摩擦因数μ1=,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=,取g=10m /s 2。
现给铁块施加一个水平向左的力F 。
(1)若力F 恒为4N ,经过时间1s ,铁块运动到木板的左端,求木板的长度L ; [(2)若力F 从零开始逐渐增加,且铁块始终在木板上没有掉下来!试通过分析与计算,在图乙中作出铁块受到的摩擦力f 随力F 大小变化的图象。
例题八、如图1-3所示,质量为m 的木块可视为质点,置于质量也为m 的木盒内,木盒底面水平,长l =0.8 m,木块与木盒间的动摩擦因数μ=,木盒放在光滑的地面上,木块A 以v 0=5 m/s 的初速度从木盒左边开始沿木盒底面向右运动,木盒原静止.当木块与木盒发生碰撞时无机械能损失,且不计碰撞时间,取g =10 m/s 2.问:(1)木块与木盒无相对运动时,木块停在木盒右边多远的地方 (2)在上述过程中,木盒与木块的运动位移大小分别为多少"例题九、东城区2014—2015学年度第一学期期末教学统一检测19. (13分)如图所示,将小物体(可视为质点)置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的恒力F 拉动纸板,拉力大小不同,纸板和小物体的运动情况也不同。
若纸板的质量m 1=0.1kg ,小物体的质量m 2=0.4kg ,小物体与桌面右边缘的距离d =0.15m ,已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g 取10m/s 2。
求:⑴当小物体与纸板一起运动时,桌面给纸板的摩擦力大小; ⑵拉力F 满足什么条件,小物体才能与纸板发生相对滑动; ⑶若拉力作用时,纸板刚好从小物体下抽出,通过计算判断小物体是否会留在桌面上。
.例题十、北京市朝阳区2012~2013学年度高三年级第一学期期中练习21.(10分)如图所示,长L =12m 、质量M =1.0kg 的木板静置在水平地面上,其右端有一个固定立柱,木板与地面间的动摩擦因数μ=。
质量m =1.0kg 的小猫静止站在木板左端。
某时小猫开始向右加速奔跑,经过一段时间到达木板右端并立即抓住立柱。
g 取10m/s 2。
设小猫的运动为匀加速运动,若加速度a =4.0m/s 2。
试求: (1)小猫从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间;(2)从小猫开始运动到最终木板静止,这一过程中木板的总位移。
^图1-3第19题图Fd例题十一、2015-2016学年北京师大附属实验中学高一(上)期末物理试卷34.如图所示,与水平方向成θ=37°的传送带以恒定的速度沿顺时针方向转动,两传动轮间距为l AB=9m,一质量为M=1kg的长木板静止在粗糙地面上,其右端靠着传送带,现将一质量为m=1kg且可视为质点的滑块轻放在传送带顶端B点,滑块沿传送带滑至底端并滑上长木板(传送带与长木板连接处无机械能损失).已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ1=,滑块与长木板间的动摩擦因数为μ2=,长木板与地面间动摩擦因数为μ3=,g=10m/s2,sin37°=,cos37°=,求:(1)滑块刚滑到长木板的速度v0的大小;(2)从滑块滑上长木板到二者一起停下所用的时间;(3)为保证滑块不从长木板上滑下,长木板的最小长度是多少.)二、功能关系中的板块模型例题一、(西城一模).如图,木板可绕固定的水平轴O转动。