2021年高中物理解題技巧點撥 傳送帶模型和滑塊木板模型(學(xué)審題,理思路)

1、學(xué)審題，理思路專題十九、傳送帶模型和滑塊木板模型1.（2021河南洛陽期中測試）如圖所示，傳送帶的水平部分長為L運動速率恒為也在其左端無初速放上木塊，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則木塊從左到右的運動時間可能是（）A.2gB.A.2gB.D.【學(xué)審題理思路】在傳送帶左端無初速放上木塊一分類討論一直加速（沒有達到傳送帶速度）一直加速（恰好達到傳送帶速度）先加速到傳送帶速度后勻速；牛頓運動定律，勻變速直線運動【參考答案】ACD【命題意圖】本題以傳送帶為情景，考查牛頓運動定律、滑動摩擦力、勻變速直線運動規(guī)律及其相關(guān)知識點，體現(xiàn)的核心素養(yǎng)是運動和力的觀念、科學(xué)思維的周密性?！窘忸}思路】題述要求木塊從

2、左到右的運動時間可能是多少，需要我們?nèi)婵紤]各種可能的情況進行分析。在其左端無初速放上木塊，若木塊在滑動摩擦力作用下一直加速，到達最右端后速度小于傳送帶速度v,由牛頓12L第二定律，g，由勻變速直線運動規(guī)律，L=2at2,可得t=y2L,選項C正確；若木塊在滑動摩擦力作用2L下一直加速，到達最右端后速度恰好等于傳送帶速度v,由L=2vt,可得t=2L，選項D正確；若木塊在滑動摩擦力作用下加速一段時間后速度達到傳送帶速度v,然后與傳送帶相對靜止，由牛頓第二定律，g，設(shè)木塊加v2速運動時間為t1，由勻變速直線運動規(guī)律，加速階段位移x=2g,v=aq,勻速運動位移L-x,勻速運動時間12=Lx，木塊

3、從左到右的運動時間是t=t12,聯(lián)立解得t=L+。v，選項A正確。2v12v2g【易錯警示】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有把各個可能的情況全面考慮,導(dǎo)致漏選答案；二是認為物塊在傳送帶上以傳送帶速度勻速運動，導(dǎo)致錯選選項B。2.如圖所示為糧袋的傳送裝置，已知A、B兩端間的距離為L，傳送帶與水平方向的夾角為，工作時逆時針運行，速度大小為%糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，正常工作時工人在A端將糧袋輕放到運行中的傳送帶上.設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度大小為私關(guān)于糧袋從A到B的運動，以下說法正確的是從糧袋到達B端時的速度與v比較，可能大,可能小，也可能相等8.糧袋開始運動的加速度為g(

4、sin-cos)，若L足夠大，則最終糧袋會以速度v做勻速運動C.若tan，則糧袋從A端到B端一定是一直做加速運動D.不論大小如何,糧袋從A端到B端一直做勻加速運動，且加速度agsin【學(xué)審題理思路】工人在A端將糧袋輕放到運行中的傳送帶上一初速度為零!一直同一加速度加速先加速運動后勻速先加速度大后加速度小分類討論【參考答案】A【名師解析】若傳送帶較短，糧袋在傳送帶上可能一直做勻加速運動到達B端時的速度小于v；若傳送帶較長，tan，則糧袋先做勻加速運動，當速度與傳送帶的速度相同后，做勻速運動，到達B端時速度與v相同;若tan，則糧袋先做加速度為g(sincos)的勻加速運動，當速度與傳送帶相同后做

5、加速度為g(sin-cos)的勻加速運動，到達B端時的速度大于v,選項A正確.糧袋初始速度為零,相對傳送帶的運動方向是沿傳送帶向上,所以受到沿傳送帶向下的滑動摩擦力,大小為gcos,根據(jù)牛頓第二定律可得加速度a=g(sincos)，選項B錯誤.若tan，糧袋從A到B可能一直做勻加速運動，也可能先做勻加速運動，當速度與傳動帶的速度相同后，做勻速運動，選項CD均錯誤.【關(guān)鍵點撥】傳送帶問題的分析思路(1)抓好一個突破點摩擦力的分析在分析傳送帶問題時,對摩擦力的分析至關(guān)重要.分析摩擦力時,先要明確“相對運動”或“相對運動趨勢”,當二者達到共速的瞬間,是摩擦力發(fā)生突變的臨界狀態(tài).（2）要注意三個狀態(tài)的

6、分析初態(tài)、共速和末態(tài)3.（2021廣東七校聯(lián)合體第一次聯(lián)考）如圖甲所示，在順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶底端，一質(zhì)量m=1kg的小物塊以某一初速度向上滑動，傳送帶足夠長，物塊的速度-時間（v-t）圖的部分圖像如圖乙所示，已知sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）物塊與皮帶之間的動摩擦因數(shù)（2）物塊沿皮帶向上運動的最大位移【學(xué)審題理思路】物塊的速度-時間（v-t）圖的部分圖像卜圖像信息；物塊加速度卜勻變速直線運動規(guī)律卜物塊沿皮帶向上運動的最大位移；牛頓第二定律；物塊與皮帶之間的動摩擦因數(shù)【解題思路】（1）由圖乙可知，物塊的初速度v=8m/S，皮帶轉(zhuǎn)動時的速度V=4m/s，在t=0到t=0.4

7、s04m/s-8m/s一時間內(nèi)，物塊加速度a=-=-1。m/s210.4s由牛頓第二定律：-mgsin0-mgcos0=ma1，聯(lián)立得N=0.5。（2）在t=0.4s后，由牛頓第二定律-mgsin0+Nmgcos0=ma；2解得物塊加速度a=-2m/s2;2物塊從t=0.4s開始，經(jīng)過11時間速度減為零，1從t=0到t=0.4s，物塊位移為S1-V0t+201t2=2.4mv從t=0.4s到t=2.4s，物塊減速到零的位移S2-t1-4m物塊沿皮帶向上運動過程中的位移為S-s+S-6.4m12命題意圖以物塊在傳送帶上的勻變速直線運動為背景知識，考查摩擦力、勻變速直線運動的規(guī)律、受力分析、牛頓第

8、二定律的應(yīng)用等知識。通過速度相等臨界點的分析、圖像分析以及受力情況變化分析，考查學(xué)生的理解、推理分析和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力。4.（13分）（2021河南信陽羅山第一次調(diào)研）如圖所示，在傾角為的足夠長的斜面上，有一質(zhì)量為M的長木板.開始時，長木板上有一質(zhì)量為m的小鐵塊（視為質(zhì)點）以相對地面的初速度v0從長木板的中點沿長木板向下滑動，同時長木板在沿斜面向上的拉力作用下始終做速度為v的勻速運動（已知v0v）,小鐵塊最終跟長木板一起向上做勻速運動.已知小鐵塊與木板間、木板與斜面間的動摩擦因數(shù)均為（），求：（1）小鐵塊在長木板上滑動時的加速度大小和方向；（2）長木板至少要有多長？【學(xué)審題理思路】小

9、鐵塊與木板間、木板與斜面間的動摩擦因數(shù)一|一小鐵塊在木板上相對滑動時的加速度沿斜面向上；牛頓運動定律；小鐵塊在長木板上滑動時的加速度；勻變速直線運動規(guī)律；長木板最小長度【名師解析】（1）因為tan，所以小鐵塊在木板上相對滑動時的加速度沿斜面向上.（1分）TOC o 1-5 h z由牛頓第二定律：mgsmgsin=ma（2分）代入數(shù)據(jù)得：a=g（ssin）（1分）（2）小鐵塊先沿斜面向下勻減速至速度為零，再向上勻加速，設(shè)經(jīng)過時間t小鐵塊達到勻速v,則:v（v0）=at（2分）得：t=（V0+V.、（2分）g（ssin）設(shè)此段時間內(nèi)小鐵塊的位移為.，木板的位移為s2,有：s1=（V02V）t方向沿

10、斜面向下（式中V0v）（2分）s2=vt方向沿斜面向上（1分）所以：2s1+s2（1分）（V.+v）2解得：L2（s1+s2）=g（$0.）.（2分）.（2021河南洛陽期中測試）如圖所示，一長L=2m、質(zhì)量M=4kg的薄木板（厚度不計靜止在粗糙的水平臺面上，其右端距平臺邊緣/=5m,木板的正中央放有一質(zhì)量為巾=1kg的物塊（可視為質(zhì)點，已知木板與平臺、物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為尸0.4。t=0時刻對木板施加一水平向右的恒力F，其大小為48N，g取10m/s2,試求:（1）t=0時刻木板和物塊的加速度大?。唬?）要使物塊最終不能從平臺上滑出去，則物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)2應(yīng)滿足的條件?！緦W(xué)審

11、題理思路】分別隔離物塊和木板分析受力；牛頓運動定律；t=0時刻木板和物塊的加速度；物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)2應(yīng)滿足的條件【命題意圖】本題考查滑塊木板模型、牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律及其相關(guān)知識點，意在考查綜合運用知識的能力，體現(xiàn)的核心素養(yǎng)是運動和力的觀念，科學(xué)思維能力。【壓軸題透析】（1）分別隔離物塊和木板分析受力，由牛頓運動定律求得t=0時刻木板和物塊的加速度大小；（2）利用勻變速直線運動規(guī)律，列方程求得小物塊恰好從木板左端滑離時力F的作用時間t,利用速度公式得出小物塊滑至平臺時的速度，利用牛頓運動定律和勻變速直線運動公式列方程得出物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)N2應(yīng)滿足的條件?！窘忸}思路】

12、（1）假設(shè)開始時物塊與木板會相對滑動,由牛頓第二定律,對木板有：f_n（m+m）g_11分解得：a-6m/s21111分解得：a-6m/s211分對物塊有日mg=ma121分解得：a-4m/s2。21分因為故假設(shè)成立;二設(shè)F作用/秒后，小物塊恰好從木板左端滑離，則有:L1-L1-a12-a12221221分代入數(shù)據(jù)解得：=1s代入數(shù)據(jù)解得：=1s物塊的位移為：X之二1分1at12-2m1分22末速度為：y-at-4m/s1分22小物塊滑至平臺后,做勻減速直線運動,由牛頓第二定律,對物塊有：巴mg=ma2解得：a2=N2g.1分若小物塊在平臺上速度減為0則通過的位移為：X若小物塊在平臺上速度減為

13、0則通過的位移為：X2=v222a21分L1分要使從小物塊最終不會從平臺上掉下去需滿足：1+己N.2+X1分聯(lián)立解得：日0.22.（2021河南信陽羅山第一次調(diào)研）如圖所示，在傾角為e的足夠長的斜面上，有一質(zhì)量為M的長木板.開始時，長木板上有一質(zhì)量為m的小鐵塊（視為質(zhì)點）以相對地面的初速度v0從長木板的中點沿長木板向下滑動，同時長木板在沿斜面向上的拉力作用下始終做速度為v的勻速運動（已知v0v），小鐵塊最終跟長木板一起向上做勻速運動.已知小鐵塊與木板間、木板與斜面間的動摩擦因數(shù)均為（），求:（1）小鐵塊在長木板上滑動時的加速度大小和方向；（2）長木板至少要有多長？【學(xué)審題理思路】小鐵塊與木板間

14、、木板與斜面間的動摩擦因數(shù)If小鐵塊在木板上相對滑動時的加速度沿斜面向上1;牛頓運動定律;小鐵塊在長木板上滑動時的加速度;勻變速直線運動麗;長木板最小長度【名師解析】（1）因為ta，所以小鐵塊在木板上相對滑動時的加速度沿斜面向上.（1分）TOC o 1-5 h z由牛頓第二定律：mgsmgs=ma（2分）代入數(shù)據(jù)得：a=g（ss）（1分）（2）小鐵塊先沿斜面向下勻減速至速度為零，再向上勻加速，設(shè)經(jīng)過時間t小鐵塊達到勻速v,則：v（v0）=at（2分）得：t=（V0+V、（2分）g（ss）設(shè)此段時間內(nèi)小鐵塊的位移為.，木板的位移為s2,有：s1=（V02V）t方向沿斜面向下（式中V0v）（2分）

15、s2=vt方向沿斜面向上（1分）所以：2s1+s2（1分）解得：L2Gi+sJ=g（：o+vS2）.（2分）7.如圖所示，一足夠長的粗糙木板在水平粗糙面上向右運動.某時刻速度為v0=2m/s,此時一質(zhì)量與木板相同的小滑塊（可視為質(zhì)點）以v1=4m/s的速度從最右側(cè)滑上木板，經(jīng)過1s兩者速度恰好相同，速度大小為v2=1m/s,方向向左.重力加速度g=10m/s2,求：/（1）木板與滑塊間的動摩擦因數(shù)1;木板與地面間的動摩擦因數(shù)2;（3）從滑塊滑上木板,到最終兩者靜止的過程中,滑塊相對木板的位移大小.【學(xué)審題理思路】小滑塊以V1=4m/s向左的速度從最右側(cè)滑上向右運動的木板!對小滑塊受力分析!對小滑塊受力分析!牛頓第二定律列方程對木板受力分析|一隔離體法受力分析!牛頓第二定律列方程I木板與滑塊間的動摩擦因數(shù)1木板與滑塊間的動摩擦因數(shù)1木板與地面間的動摩擦因數(shù)2;!勻變速直線運動規(guī)律!滑塊相對木板的位移大小.【參考答案】（1）0.3（3）2.75m【名師解析】（1）以向左為正方向，對小滑塊分析，其加速度為4=二=-3m/s2,方向向右對小滑塊根據(jù)牛頓第二定律有-1mg=ma1,解得1=0.3(2)對木板分析,其先向右做減速運動至速度為零,根據(jù)牛頓第二定律以及運動學(xué)公式可得mg+m2mg=m