专题一、二、三板块模型与传送带模型

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热点 03 板块、斜面、传送带模型的教学设计

热点 03 板块、斜面、传送带模型的教学设计

1.命题情境源自生产生活中的与力的作用下沿直线运动相关的情境,对生活生产中力和直线有关的问题平衡问题,要能从情境中抽象出物理模型,正确画受力分析图,运动过程示意图,正确利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、动量定理、动量守恒定律等解决问题。

2.命题中既有单个物体多过程问题又有多个物体多过程问题,考查重点在受力分析和运动过程分析,能选择合适的物理规律解决实际问题。

3.命题较高的考查了运算能力和综合分析问题的能力。

一、板块模型板块模型可以大体分为“有初速度”和“有外力”两大类。

有初速度可以是物块有初速度,也可以是木板有初速度;有外力可以是物块有外力,也可以是木板有外力。

第一大类:有速度、第二大类:有外力。

解题思路①根据相对运动,确定摩擦力②基于受力分析,列出牛顿第二定律③画出v -t图像,列运动学公式④运用整体法和隔离法找外力F的临界值。

二、斜面模型正确对物体受力分析,平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立平面直角坐标系,对物体进行受力分析和运动过程分析,利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理等解决问题。

三、传送带模型Ⅰ、受力分析(1)“带动法”判断摩擦力方向:同向快带慢、反向互相阻;(2)共速要突变的三种可能性:①滑动摩擦力突变为零;②滑动摩擦力突变为静摩擦力;③方向突变。

Ⅱ、运动分析(1)参考系的选择:物体的速度、位移、加速度均以地面为参考系;痕迹指的是物体相对传送带的位移。

(2)判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗?(3)判断传送带长度——临界之前是否滑出?Ⅲ、画图画出受力分析图和运动情景图,特别是画好v-t图像辅助解题,注意摩擦力突变对物体运动的影响,注意参考系的选择。

(建议用时:30分钟)1.(2023·黑龙江·校联考一模)如图甲所示,粗糙的水平地面上有长木板P,小滑块Q(可看做质点)放置于长木板上的最右端。

现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动,一段时间后撤去力F的作用。

题型专练一 连接体问题、板块模型、传送带模型(解析版)—2023年高考物理热点重点难点专练

题型专练一 连接体问题、板块模型、传送带模型(解析版)—2023年高考物理热点重点难点专练

题型专练一 连接体问题、板块模型、传送带模型连接体问题、 板块模型、传送带模型是经典的三种模型,是涉及多个物体发生相对运动的问题,分析这类问题要从受力分析和运动过程分析,分析每个物体的运动情况,由牛顿第二定律分析它们的加速度情况,有时还要结合能量和动量的观点解决问题。

例题1. (2022·全国·高考真题)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m 的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L 。

一大小为F 的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。

当两球运动至二者相距35L 时,它们加速度的大小均为( )A .58F mB .25FmC .38F mD .310Fm【答案】A【解析】当两球运动至二者相距35L 时,,如图所示由几何关系可知3310sin 52LL θ==设绳子拉力为T ,水平方向有2cos T F θ=解得58T F =对任意小球由牛顿第二定律可得T ma =解得58Fa m=故A 正确,BCD 错误。

故选A 。

例题2. (多选)(2021·全国·高考真题)水平地面上有一质量为1m 的长木板,木板的左端上有一质量为2m 的物块,如图(a )所示。

用水平向右的拉力F 作用在物块上,F 随时间t 的变化关系如图(b )所示,其中1F 、2F 分别为1t 、2t 时刻F 的大小。

木板的加速度1a 随时间t 的变化关系如图(c )所示。

已知木板与地面间的动摩擦因数为1μ,物块与木板间的动摩擦因数为2μ,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g 。

则( )A .111=F m g μB .2122211()()m m m F g m μμ+=-C .22112m m m μμ+>D .在20~t 时间段物块与木板加速度相等【答案】BCD【解析】A .图(c )可知,t 1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有1112()F m m g μ=+A 错误;BC .图(c )可知,t 2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象, 根据牛顿第二定律,有211212()()F m m g m m a μ-+=+以木板为对象,根据牛顿第二定律,有221121()0m g m m g m a μμ-+=>解得2122211()()m m m F g m μμ+=-()12212m m m μμ+>BC 正确;D .图(c )可知,0~t 2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D 正确。

传送带与板块模型

传送带与板块模型

模型1 传送带模型
[审题指导]
模型1 解体传送带题型的思维模板
传送带与板块模型
模型1 传送带模型
对于传送带问题,分析清楚物体在传送带上的运动情况是解题关键,分析思路 是:
弄清物体与传送带的相对运动——确定所受摩擦力的方向——确定物体的运动 情况,具体分析见下表:
1.水平传送带问题
运动图示
滑块可能的运动情况
(1)可能一直加速
(2)可能先加速后匀速
模型1 传送带模型
vvv
再经过时间t′=4s 工件到达传送带的右端,g取10 m/s2,求: s
(1)工件在水平传送带上滑动时的加速度的大小;
解析 工件的加速度 a=v
解得a=5 m/s2
t
(2)工件与水平传送带间的动摩擦因数;
解析 设工件的质量为m,则由牛顿第二定律得:
图4
μmg=ma
所以动摩擦因数 μ=mmga=ag=0.5
(3)解工析件从工水件平加传速送运带动的距左离端到x1=达v2右t 端通过的距离.
工件匀速运动距离x2=vt′
工件从左端到达右端通过的距离x=x1+x2
联立解得x=50 m.
模型1 传送带模型
水平传送带
(1) 当传送带水平转动时,应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化。 (2) 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。静摩擦力达 到最大值,是物体恰好保持相对静止的临界状态;滑动摩擦力只存在于发 生相对运动的物体之间,因此两物体的速度相同时,滑动摩擦力要发生突 变(滑动摩擦力变为零或变为静摩擦力)。
(1)v0>v 时,可能一直减速,(1)传送带较短时,滑块一直减速到 达左端 (2)传送带较长时,滑块还要被传送 带传回右端,其中 v0>v 返回时速 度为 v,当 v0<v 返回时速度为 v0

传送带模型和板块模型

传送带模型和板块模型

3 板块界限
板块之间的界限是地震空间分布、中深度地 震机制、热流、地球磁场和岩石变形数据的 主要指标。
4 板块类型
板块主要有大陆板块、海洋板块、半洋板块 和微板块等几种类型。
传送带模型的特点
1
影响地球内部
传送带模型能够影响地球内部的热量和物质的上升或下降,进而推动板块的运动。
2
不同于板块模型
传送带模型是一种在地球内部的岩石上发生的运动方式,所以它与板块模型有本 质区别。
动力来源
这种运动主要是由地球内部运动 的热对流引起的。
实例
大西洋海底中央脊就是传送带模 型的一个例子,新生的岩石从中 央脊上升并排放在两侧。
板块模型
1 板块构造
地球最外层的岩石被分成若干个板块,每个 板块都有不同的构成和性质。
2 板块运动
板块在地球表面运动,可以相互接触和相对 运动,产生地震、火山、积雪、沉积等现象。
传送带模型和板块模型
深入探讨传送带模型和板块模型,从概述到应用场景,让你全面了解这些模 型。
概述
传送带模型
是指岩石在地球内部通过类似于传送带的方式运动。
板块模型
是指地球最外层的岩石层被分成了若干个大板块,这些板块在地球表面运动,产生地震、火 山、山脉等地质现象。
传送带模型
岩石运动
内部岩石通过类似于传送带的方 式运动,向上或向下运动,导致 地球内部的热量和物质的上升或 下降。
3
只是单一模型
传送带模型只是一个基础模型,没有板块模型的复杂和多样性。
板块模型的特点
灾害性强
板块模型的相互运动导致了地 球表面的地震、火山等自然灾 害。地震和火山灾害可能会给 人们带来巨大的破坏。
多样性

秘籍04 滑块板块模型和传送带模型(教师版)-备战2024年高考物理抢分秘籍

秘籍04 滑块板块模型和传送带模型(教师版)-备战2024年高考物理抢分秘籍

秘籍04滑块木板模型和传送带模型一、滑块木板模型1.模型特点:滑块(视为质点)置于木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动.2.位移关系:如图所示,滑块由木板一端运动到另一端的过程中,设板长为L ,滑块(可视为质点)位移大小为x 块,滑板位移大小为x 板。

同向运动时:L =x 块-x 板.反向运动时:L =x 块+x 板.不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动).5.分析板块模型的思路二、传送带模型(摩擦力方向一定沿斜面向上)3.划痕问题:滑块与传送带的划痕长度Δx等于滑块与传送带的相对位移的大小,若有两次相对运动且两次相对运动方向相同,Δx=Δx1+Δx2(图甲);若两次相对运动方向相反,Δx等于较长的相对位移大小.(图乙)4.功能关系分析:(1)功能关系分析:W=ΔE k+ΔE p+Q。

(2)对W和Q的理解传送带克服摩擦力做的功:W=fx;传。

产生的内能:Q=fx相对【题型一】滑块木板模型A.地面对木板的摩擦力方向水平向右B.地面对木板的摩擦力大小为9NA.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.6B.当水平拉力增大时,小滑块比长木板先相对地面发生滑动C.小滑块的质量为2kgF=时,长木板的加速度大小为2m/s D.当水平拉力12N【答案】AC【详解】A.设小滑块质量为m,小滑块与长木板之间的动摩擦数为A.若只增大M,则小滑块能滑离木板B.若只增大v0,则小滑块在木板上运动的时间变长【答案】(1)15 4a g=,方向沿斜面向下,【详解】(1)A第一次碰挡板前,系统相对静止,之间无摩擦。

碰后,对A.木板的长度为2mB.木板的质量为1kgC.木板运动的最大距离为2mD.整个过程中滑块B的位移为0【答案】D【详解】B.对两滑块受力分析,根据牛顿第二定律可得a=A依题意,相遇前木板匀加速,由牛顿第二定律,有μm g由图可知,木板的长度为A.滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5B.长木板C.t=9s时长木板P停下来D.长木板P 【答案】C【详解】A.由乙图可知,力F在5s时撤去,此时长木板PA .122v v =B .弹簧弹性势能的最大值为2118mv C .图甲所示的情况,滑块压缩弹簧被弹回后回到长木板右端时,滑块的速度为D .图甲所示的情况,滑块压缩弹簧被弹回后回到长木板右端时,滑块的速度大小为【答案】BD【详解】CD .如图甲,设滑块被弹簧弹开,运动到长木板右端时的速度为v 3,系统的合外力为零,系统动量守恒,滑块压缩弹簧被弹回后恰好可以到达A 的右端,由动量守恒定律得132mv mv =解得3112v v =故C 错误,D 正确;AB .如图甲,弹簧被压缩到最短时两者速度相同,设为v ,弹簧最大弹性势能为长木板到弹簧被压缩到最短的过程,由动量守恒定律和能量守恒定律12mv mv=()22112p 11222mv mv mg x x E μ=⨯+++A .滑块A 的质量为4kgB .木板B 的质量为1kgC .当10N F =时木板B 加速度为24m/sD .滑块A 与木板B 间动摩擦因数为0.1【答案】BC【详解】ABD .根据题意,由图乙可知,当拉力等于8N ,滑块【答案】(1)1.5m/s;1.5m/s;(2【详解】(1)由于A与B之间的动摩擦因数及均相对斜面静止,小球在由释放到碰【答案】(1)3m/s;(2)2m/s;(3)不能与1A B【典例1】如图所示,某快递公司为提高工作效率,利用传送带传输包裹,水平传送带长为4m ,由电动机驱动以4m/s 的速度顺时针转动。

专题一、二、三板块模型和传送带模型

专题一、二、三板块模型和传送带模型

专题一、板块模型与传送带模型中的动力学问题1.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )A.Lv+v2μgB.LvC.2LμgD.2Lv2.如图所示,倾角为37°,长为l=16 m的传送带,转动速度为v=10 m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5 kg的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间.3.如图所示,长为L=2 m、质量为M=8 kg的木板,放在水平地面上,木板向右运动的速度v0=6 m/s时,在木板前端轻放一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块.木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10 m/s2.求:(1)物块及木板的加速度大小.(2)物块滑离木板时的速度大小.4.如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一F=8 N的水平推力,当小车向右运动的速度达到v0=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,取g=10 m/s2.求:(1)放小物块后,小物块及小车的加速度各为多大;(2)经多长时间两者达到相同的速度;(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少?专题二、板块模型与传送带模型中的功能关系、动量守恒问题1.如图所示,质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0从左端滑上小车.物块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2.要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过多少?2.如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h =1.25 m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面的摩擦忽略不计,取g=10 m/s2.求:(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;(2)小车C上表面的最短长度.3.如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为m=2 kg、m B=1 kg、m C=2 kg.开始时C静止,A、AB一起以v=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C 碰撞.求A与C碰撞后瞬间A的速度大小.4.如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行,现把一质量为m=10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经过时间1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,g取10 m/s2,求:(1)工件与传送带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。

传送带模型和板块模型

传送带模型和板块模型

传送带模型1.水平传送带模型(1)(2)(1)(2)(1)(2)返回时速度为2.(1)(2)(1)(2)(3)解传送带问题的思维模板1.无初速度的滑块在水平传送带上的运动情况分析3.无初速度的滑块在倾斜传送带上的运动情况分析4.有初速度的滑块在倾斜传送带上的运动情况分析1.传送带模型(1)模型分类:水平传送带问题和倾斜传送带问题。

(2)传送带的转动方向:可以与物体运动方向相同或与物体运动方向相反。

(3)物体相对于传送带可以是静止、匀速运动、加速运动或减速运动。

2.处理方法求解的关键在于认真分析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。

[多维展示]多维角度1 水平同向加速[例1] (2017·安徽师大附中模拟)(多选)如图所示,质量m =1 kg 的物体从高为h =0.2 m 的光滑轨道上P 点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A 点,物体和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带AB 之间的距离为L =5 m ,传送带一直以v =4 m/s 的速度匀速运动,则( )A .物体从A 运动到B 的时间是1.5 sB .物体从A 运动到B 的过程中,摩擦力对物体做功为2 JC .物体从A 运动到B 的过程中,产生的热量为2 JD .物体从A 运动到B 的过程中,带动传送带转动的电动机多做的功为10 J解析 设物体下滑到A 点的速度为v 0,对PA 过程,由机械能守恒定律有:12mv 20=mgh ,代入数据得:v 0=2gh=2 m/s<v =4 m/s ,则物体滑上传送带后,在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动,加速度大小为a =μmgm=μg =2m/s 2;当物体的速度与传送带的速度相等时用时:t 1=v -v 0a =4-22 s =1 s ,匀加速运动的位移x 1=v 0+v 2t 1=2+42×1 m =3 m<L =5 m ,所以物体与传送带共速后向右做匀速运动,匀速运动的时间为t 2=L -x 1v =5-34s =0.5 s ,故物体从A 运动到B 的时间为:t =t 1+t 2=1.5 s ,A 正确;物体运动到B 的速度是v =4 m/s ,根据动能定理得:摩擦力对物体做功W f =12mv 2-12mv 20=⎝ ⎛⎭⎪⎫12×1×42-12×1×22 J =6 J ,B 错误;在t 1时间内,传送带做匀速运动的位移为x 带=vt 1=4 m ,故产生热量Q =μmg Δx =μmg (x 带-x 1),代入数据得:Q =2 J ,C 正确;电动机多做的功一部分转化成了物体的动能,另一部分转化为内能,则电动机多做的功W =⎝ ⎛⎭⎪⎫12mv 2-12mv 20+Q =⎣⎢⎡⎦⎥⎤12×1×(42-22)+2 J = 8J ,D 错误。

高中物理传送带与板块模型专题讲解

高中物理传送带与板块模型专题讲解
2021
传送带与板-块模型
高三物理专题
模型:滑块——滑板模型 (含传送带模型)
情形1:动力学中的传送带模型 情形2:能量中的传送带模型 情形3:动力学中的滑块——滑板模型 情形4:能量、动量中的滑块——滑板模型
模型1 传送带模型
对于传送带问题,分析清楚物体在传送带上的运动情况是解题关键,分析思路 是:
(1)小物体运动到 B 点时的速度 v 的大小;
(2)小物体与运输带间的动摩擦因数μ; (3)小物体从 A 点运动到 C 点所经历的时间 t.
模型1 传送带模型
[审题指导]
型1 传送带模型
[解析] (1)设小物体在斜面上的加速度为 a1,运动到 B 点的速 度为 v,由牛顿第二定律得
mgsin θ+ μ1mgcos θ=ma1 由运动学公式知 v2=2a1L,联立解得 v=3 m/s. (2)因为 v<v0,所以小物体在运输带上一直做匀加速运动,设加 速度为 a2,则由牛顿第二定律知 μmgcos α-mgsin α=ma2 又因为 v2=2a2x,联立解得 μ=78.
模型1 传送带模型
水平传送带
(1) 当传送带水平转动时,应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化。 (2) 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。静摩擦力达 到最大值,是物体恰好保持相对静止的临界状态;滑动摩擦力只存在于发 生相对运动的物体之间,因此两物体的速度相同时,滑动摩擦力要发生突 变(滑动摩擦力变为零或变为静摩擦力)。
题组巩固:“板块模型”和“传送带模型”
解析:由题意,小物块向上做匀减速运动,木板向上做匀加速 运动,当小物块运动到木板的上端时,恰好和木板共速.设小物块 的加速度为 a,由牛顿第二定律得,mgsin θ+μmgcos θ=ma,设木 板的加速度为 a′,由牛顿第二定律得,F+μmgcos θ-Mgsin θ= Ma′,设二者共速时的速度为 v,经历的时间为 t,由运动学公式得 v=v0-at,v=a′t;小物块的位移为 s,木板的位移为 s′,由运动 学公式得,s=v0t-12at2,s′=12a′t2;小物块恰好不从木板上端滑 下,有 s-s′=l,联立解得 l=0.5 m.

第四章牛顿运动定律专题(四)——传送带模型和板块模型

第四章牛顿运动定律专题(四)——传送带模型和板块模型

牛顿运动定律专题(四)——传送带模型和板块模型知识点一 传送带模型 例1:水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示为一水平传送带装置示意图.绷紧的传送带AB 始终保持恒定的速率v =1 m/s 运行,一质量为m =4 kg 的行李无初速度地放在A 处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A 、B 间的距离L =2 m ,g 取10 m/s 2.求:(1)行李从A 到B 的运动时间。

(2)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B 处,求行李从A 处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.练习1:如图所示,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s ,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为m =0.5 kg 的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间.班级:姓名:知识点二木板—木块模型例2:如图所示,厚度不计的薄板A长l=5m,质量M=5kg,放在水平地面上.在A上距右端x=3m处放一物体B(大小不计),其质量m=2kg,已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.1,A与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,原来系统静止.现在板的右端施加一大小恒定的水平力F=26N,持续作用在A上,将A从B下抽出.g =10m/s2,求:(1)A从B下抽出前A、B的加速度各是多大;(2)B运动多长时间离开A.练习2:如图所示,质量为M=1kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量为m=0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板向前滑动.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2,木板足够长.求:(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向;(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于水平面的加速度a的大小;(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小.。

高三物理一轮复习知识点专题6动力学三大基本模型

高三物理一轮复习知识点专题6动力学三大基本模型

精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高三物理一轮复习知识点专题6 动力学三大基本模型—【讲】第一部分:考点梳理考点一、传送带模型考点二、板块模型考点三、弹簧模型考点一、传送带模型传送带模型传送带问题为高中动力学问题中的难点,主要表现在两方面:其一,传送带问题往往存在多种可能结论的判定,即需要分析确定到底哪一种可能情况会发生;其二,决定因素多,包括滑块与传送带间的动摩擦因数大小、斜面倾角,传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小及方向等。

这就需要考生对传送带问题能做出准确的动力学过程分析。

传送带模型1——水平传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。

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。

(典例应用1)如图所示,传送带保持以1 m/s的速度顺时针转动。

现将一质量m=0.5 kg的物体从离传送带很近的a点轻轻地放上去,设物体与传送带间动摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离L=2.5 m,则物体从a 点运动到b点所经历的时间为多少?(g取10 m/s2)【答案】:g v v l μ2+或gl μ2 【解析】物块在传送带上可能经历两种运动形式,如果传送带足够长物块先匀加速到与传送带共速,然后再匀速的走完剩余的全程,如果传送带不是足够长,则物块在传送带上一直匀加速; 方式一:物块先匀加速再匀速; 对物块受力分析:g a ma mg μμ==...设物块从开始加速到与传送带共速需要的时间为t1,从共速到走完剩余全程需要的时间为t2;阶段一速度关系式:10at v +=...)(11g vt μ=; 阶段一位移关系式:)2(2)(212122221g v g v g at x μμμ=⨯== 阶段二速度关系式:)3(22vx t = 阶段二位移关系式:)4(2212g v l x l x μ-=-= 求得:)5(22gvv l t μ-=所以从AB 传送到B 的总时间为:)6(221gv v l t t t μ+=+= 方式二、物块在传送带上一直匀加速到另一端; 对物块受力分析:g a ma mg μμ==...对物体进行运动分析,如果传送带不是足够长,物块在传送带上一直匀加速;221at l =得g lt μ2=,所以物块从A 传送到B 的时间为glt μ2=或g v v l t μ2+=方法总结:如图所示是物块在传送带上的两种运行模式,分析可知,在传送带的长度一定时,把物块从A 运送到B 端的两种方式中,t0<t1结论是:如果能够保证物体在传送带上一路匀加速,那么物体到达右端所需的时间更短.(典例应用2)如图所示,一平直的传送带以速度v =2m/s 匀速运动,传送带把A 处的工件运送到B 处,A 、B 相距L =10m ,从A 处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t =6s ,能传送到B 处,求: (1)工件在传送带上加速运动过程中的加速度大小及加速运动的时间;(2)欲用最短的时间把工件从A 处传送到B 处,求传送带的运行速度至少多大?【答案】:(1)1m/s2 (2)52【解析】:对工件受力分析:g a ma mg μμ==....对工件进行运动分析:假设工件从静止释放到与传送带共速共需要经历的时间为t 速度关系:)1...(at v =代入得2=at t=2s位移关系:)2)...(6(212t v at l -+=,代入相关参数得:a=1m/s 2如果工件在传送带上一路匀加速刚好到达B 端时的速度为V ,且刚好与传送带共速,此时传送带的速度即为其临界的最小速度。

2020年高考江苏版高考物理微专题2 传送带模型、板块模型

2020年高考江苏版高考物理微专题2 传送带模型、板块模型

教育部关于调整试行中国少数民族汉语水平等级考试
有关规定的通知
文章属性
•【制定机关】教育部
•【公布日期】2006.10.10
•【文号】教民函[2006]4号
•【施行日期】2006.10.10
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】民族区域自治
正文
教育部关于调整试行中国少数民族汉语水平等级考试有关规
定的通知
(教民函[2006]4号)
内蒙古、新疆、青海、甘肃、四川、西藏、吉林、辽宁、黑龙江省、自治区教育厅:
按照《教育部关于在有关省区试行中国少数民族汉语水平等级考试的通知》(教民函[2002]7号)要求,从2003年开始,在新疆、吉林、青海、四川等省、自治区进行了中国少数民族汉语水平等级考试(以下简称民族汉考)的试点工作。

根据几年来试点的情况,为更好地推进民族汉考工作的开展,维护高考工作的严肃性,经研究,决定对有关事项做适当调整:
一、义务教育和高中教育阶段用民族语言授课,单科加授汉语的少数民族学生参加中考、高考时,参加汉语文考试还是参加以民族汉考题型模式命题的考试,由各地教育行政部门根据本地实际确定。

考试时间即为中考、高考汉语科目考试的时间,成绩当次有效。

二、参加民族汉考的在校学生(参加中考、高考的考生除外)以及其他社会人员,继续按照原文件的有关规定执行。

请要按照本规定,继续做好民族汉考的试行工作,推进少数民族学校汉语教学的改革。

教育部
二00六年十月十日。

核心素养微专题1 动力学两大模型——“传送带模型”和“板—块”模型

核心素养微专题1  动力学两大模型——“传送带模型”和“板—块”模型
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二轮 ·物理
(1)工件从A点第一次被传送到CD传送带沿传送带上升的最大高度和所用 的总时间; (2)要使工件恰好被传送到CD传送带最上端,CD传送带沿顺时针方向运 转的速度v2的大小(v2<v1)。 [思路探究] (1)工件在水平传送带上运动时受到哪几个力作用?工件在 水平传送带上做什么运动? (2)工件到达B点的速度是多少? (3)工件在倾斜传送带上运动时受到哪几个力作用? (4)工件在倾斜传送带上做什么运动?如何理解第(2)问中的“恰好”?
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二轮 ·物理
由于x1<LAB,工件随后在传送带AB上做匀速直线运动直到B端,则匀速 运动的时间为t2=LABv-1 x1=0.3 s 工件滑上CD传送带后在重力和滑动摩擦力作用下 做匀减速运动,设其加速度大小为a2,速度减小到 零时所用时间为t3,位移大小为x2,受力分析如图 乙所示,则FN2=mgcos θ
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二轮 ·物理
(3)关注临界:传送带问题还常常涉及到临界问题,即物体与传送带速度 相同,这时会出现摩擦力改变的临界状态,具体如何改变要根据具体情 况判断。注意倾斜传送带问题,一定要比较斜面倾角的正切值与动摩擦 因数的大小关系。
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二轮 ·物理
[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LAB=4 m, 倾斜传送带长度LCD=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:
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衔接点29 动力学中的板块问题和传送带模型(原卷版)2023年初升高物理无忧衔接(通用版)

衔接点29 动力学中的板块问题和传送带模型(原卷版)2023年初升高物理无忧衔接(通用版)

衔接点29动力学中的板块问题和传送带模型课程标准高中物理新知识、新模型知识点一板块模型1.模型概述:一个物体在另一个物体上,两者之间有相对运动.问题涉及两个物体、多个过程,两物体的运动速度、位移间有一定的关系.2.解题方法(1)明确各物体对地的运动和物体间的相对运动情况,确定物体间的摩擦力方向.(2)分别隔离两物体进行受力分析,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).(3)物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口.求解中应注意联系两个过程的纽带,即每一个过程的末速度是下一个过程的初速度.3.常见的两种位移关系滑块从木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板同向运动,则滑离木板的过程中滑块的位移与木板的位移之差等于木板的长度;若滑块和木板相向运动,滑离木板时滑块的位移和木板的位移大小之和等于木板的长度.特别注意:运动学公式中的位移都是对地位移.4.注意摩擦力的突变当滑块与木板速度相同时,二者之间的摩擦力通常会发生突变,由滑动摩擦力变为静摩擦力或者消失,或者摩擦力方向发生变化,速度相同是摩擦力突变的一个临界条件.知识点二传送带问题1.传送带的基本类型传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到其他地方,传送带模型涉及摩擦力的判断、物体运动状态的分析、运动学和动力学知识的综合运用.有水平传送带和倾斜传送带两种基本模型.2.传送带模型分析流程3.常见类型及物体运动情况(1)水平传送带常见类型及物体运动情况类型物体运动情况(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0=v时,一直匀速(3)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速(1)传送带较短时,物体一直减速到达左端(2)传送带足够长时,物体先向左减速再向右加速回到右端(2)倾斜传送带常见类型及物体运动情况类型物体运动情况(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速再以a2加速4.注意求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况,确定摩擦力的大小和方向.当物体的速度与传送带的速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变,速度相等前后对摩擦力的分析是解题的关键.初、高中物理衔接点1.板块模型,要对板和块分别受力分析和运动过程分析,利用牛顿第二定律和运动学公式求解动力学和运动学问题。

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专题一、板块模型与传送带模型中的动力学问题1.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是()A.Lv +v2μg B.Lv C.2Lμg D.2Lv2.如图所示,倾角为37°,长为l=16 m的传送带,转动速度为v=10 m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5 kg 的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间.3.如图所示,长为L=2 m、质量为M=8 kg的木板,放在水平地面上,木板向右运动的速度v0=6 m/s时,在木板前端轻放一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块.木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10 m/s2.求:(1)物块及木板的加速度大小.(2)物块滑离木板时的速度大小.14.如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一F =8 N的水平推力,当小车向右运动的速度达到v0=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,取g=10 m/s2.求:(1)放小物块后,小物块及小车的加速度各为多大;(2)经多长时间两者达到相同的速度;(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少?专题二、板块模型与传送带模型中的功能关系、动量守恒问题1.如图所示,质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0从左端滑上小车.物块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2.要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过多少?2.如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h =1.25 m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C 与水平地面的摩擦忽略不计,取g=10 m/s2.求:2(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;(2)小车C上表面的最短长度.3.如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg、m C=2 kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C 碰撞.求A与C碰撞后瞬间A的速度大小.4.如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行,现把一质量为m=10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经过时间1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,g取10 m/s2,求:(1)工件与传送带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。

35.一质量为M=2 kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中,子弹从物块中穿过,如图甲所示,地面观察者记录了小物块被击穿后的速度随时间的变化关系,如图乙所示,图中取向右运动的方向为正方向,已知传送带的速度保持不变,g取10 m/s2。

(1)指出传送带的速度v的方向及大小,说明理由。

(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数。

(3)计算物块对传送带总共做了多少功?系统有多少能量转化为内能?45专题三、板块模型与传送带模型中的临界问题1.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块,其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg 。

现用水平拉力F 拉其中一个质量为2 m 的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m 的最大拉力为( )A.B .C .D .2.如图所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .现对A 施加一水平拉力F ,则:A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止B .当F =时,A 的加速度为C .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过5mg3μ4mg3μ2mg3μmg 3μ2μmg μ38g μ31g μ213.如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3 m,另一台倾斜,其传送带与地面的倾角θ=37 °,C、D两端相距4.45 m,B、C相距很近.水平部分AB以v0=5 m/s 的速率顺时针转动.将一袋质量为10 kg的大米无初速度放在A端,到达B 端后,米袋继续沿倾斜的CD部分运动,不计米袋在BC处的机械能损失.已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5,g=10 m/s2,cos 37°=0.8,求:(1)若CD部分传送带不运转,米袋能否运动到D端?(2)若要米袋能被送到D端,CD部分顺时针运转的最小速度为多大?67专题一、板块模型与传送带模型中的动力学问题1.解析 当小木块刚放到传送带上时μmg =ma 得a =μg 设小木块加速到v 时运动的距离为L 0,由v 2=2aL 0得L 0=v 22μg(1)当L ≤L 0时,小木块一直加速,v ≥at 得t ≤v μg 或由L =12at 2得t = 2L μg 或由L ≤12v t 得t ≥2Lv ,故C 、D 正确.(2)当L >L 0时,小木块先加速后匀速,加速阶段有v =at 1得t 1=vμg 匀速阶段有L -L 0=v t 2得t 2=Lv -v 2μg 由t =t 1+t 2得t =Lv +v 2μg ,故A 正确. 答案 ACD2.解析 (1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,根据牛顿第二定律有 mg (sin 37°-μcos 37°)=ma则a =g sin 37°-μg cos 37°=2 m/s 2, 根据l =12at 2得t =4 s.(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得 mg sin 37°+μmg cos 37°=ma 1则有a 1=mg sin 37°+μmg cos 37°m=10 m/s 2设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t 1,位移为x 1,则有 t 1=v a 1=1010 s =1 s ,x 1=12a 1t 21=5 m<l =16 m当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mg sin 37°>μmg cos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生8突变.设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a 2,则a 2=mg sin 37°-μmg cos 37°m=2 m/s 2x 2=l -x 1=11 m又因为x 2=v t 2+12a 2t 22,则有10t 2+t 22=11, 解得:t 2=1 s(t 2=-11 s 舍去) 所以t 总=t 1+t 2=2 s. 答案 (1)4 s (2)2 s3.解析 (1)物块的加速度a m =μg =2 m/s 2, 对木板有:μmg +μ(M +m )g =Ma M , 解得a M =3 m/s 2.(2)设物块经时间t 从木板滑离,则: L =v 0t -12a M t 2-12a m t 2解得t 1=0.4 s 或t 2=2 s(因物块已滑离木板,故舍去) 滑离木板时物块的速度:v =a m t 1=0.8 m/s. 答案 (1)2 m/s 2 3 m/s 2 (2)0.8 m/s4.解析 (1)小物块的加速度a m =μg =2 m/s 2, 小车的加速度a M =F -μmgM =0.5 m/s 2. (2)由a m t =v 0+a M t ,解得:t =1 s.(3)从小物块放上小车开始1 s 内,小物块的位移 s 1=12a m t 2=1 m ,1 s 末小物块的速度v =a m t =2 m/s在接下来的0.5 s 内小物块与小车相对静止,一起做加速运动,且加速度a =FM +m=0.8 m/s 2, 这0.5 s 内小物块的位移s 2=v t 1+12at 21=1.1 m , 小物块1.5 s 内通过的总位移s =s 1+s 2=2.1 m.答案(1)2 m/s20.5 m/s2(2)1 s(3)2.1 m专题二、板块模型与传送带模型中的功能关系、动量守恒问题1.解析要使物块恰好不从小车上滑出,需满足物块到小车右端时与小车有共同的速度v,则m2v0=(m1+m2)v,由功能关系有12m2v2=12(m1+m2)v2+μm2gL,代入数据解得v0=5 m/s,故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v0不能超过5 m/s.答案 5 m/s2.解析(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1,由机械能守恒定律有:m A gh=12m A v21,①代入数据解得v1=2gh=5 m/s. ②设A、B碰后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B碰撞瞬间与车C无关,滑块A与B组成的系统动量守恒,m A v1=(m A+m B)v2,③代入数据解得v2=2.5 m/s. ④(2)设小车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从小车C上滑出,三者最终速度相同设为v3,根据动量守恒定律有:(m A+m B)v2=(m A+m B+m C)v3 ⑤根据能量守恒定律有:μ(m A+m B)gL=12(m A+m B)v22-12(m A+m B+m C)v23⑥联立⑤⑥式代入数据解得L=0.375 m.⑦答案(1)2.5 m/s(2)0.375 m3.答案 2 m/s解析因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A的速度为v A,C的速度为v C,以向右为正方向,由动量守恒定律得m A v0=m A v A+m C v C①910A 与B 在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为v AB ,由动量守恒定律得 m A v A +m B v 0=(m A +m B )v AB ②A 与B 达到共同速度后恰好不再与C 碰撞,应满足 v AB =v C ③联立①②③式,代入数据得 v A =2 m/s ④4.【答案】(1)32(2)230 J(2)从能量守恒的观点,显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量。

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