2020版高考物理一轮复习第三章专题三动力学中的“传送带、板块”模型教案新人教版

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1、专题三　动力学中的“传送带、板块”模型突破1　传送带模型考向1　水平传送带模型情景图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0＝v时，一直匀速(2)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(3)v0v时，返回时速度为v，当v0

2、达B端的瞬时速度设为vB，则(g取10m/s2)(　　)A．若传送带不动，则vB＝3m/sB．若传送带以速度v＝4m/s逆时针匀速转动，vB＝3m/sC．若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，vB＝3m/sD．若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，vB＝2m/s[审题指导]　(1)若传送带顺时针转动且v物>v带，则传送带对物块的摩擦力为滑动摩擦力且为阻力．(2)若传送带逆时针转动，传送带对物块的摩擦力为滑动摩擦力且为阻力．【解析】　若传送带不动，由匀变速运动规律可知v－v＝－2as，a＝μg，代入数据解得vB＝3m/s，当满足选项B、C、D中的条件时，工件所受滑动摩擦力跟传送带

3、不动时一样，还是向左，加速度还是μg，所以工件到达B端时的瞬时速度仍为3m/s，故选项A、B、C正确，D错误．【答案】　ABC分析传送带问题的关键是判断摩擦力的方向.要注意抓住两个关键时刻：一是初始时刻，根据物块相对传送带的运动方向确定摩擦力的方向，根据受力分析确定物块的运动；二是当物块的速度与传送带速度相等时，判断物块能否与传送带保持相对静止.另外注意考虑传送带长度——判定达到共同速度(临界点)之前物块是否脱离传送带.1．如图所示，足够长的水平传送带静止时在左侧某处画下标记点P，将工件放在P点．启动传送带，使其向右做匀加速运动，工件相对传送带发生滑动．经过t1＝2s立即控制传送带，使

4、其做匀减速运动，再经过t2＝3s传送带停止运行，测得标记点P通过的距离x0＝15m.(1)求传送带的最大速度；(2)已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求整个过程中工件运动的总距离．解析：(1)设传送带的最大速度为vm.根据匀变速直线运动规律，有x0＝x1＋x2＝(t1＋t2)　解得vm＝6m/s(2)以工件为研究对象，由牛顿第二定律，有μmg＝ma2解得a2＝μg＝2m/s2设经时间t工件与传送带速度相等，有v＝a2tv＝vm＋a1(t－t1)传送带减速运动中的加速度a1＝＝－2m/s2解得t＝2.5s，v＝5m/st＝2

5、.5s内工件的位移x1＝·t＝6.25m工件与传送带速度相等后，假设二者相对静止，则工件受到的合外力大小F合＝m·

6、a1

7、＝m×2m/s2工件与传送带之间的最大静摩擦力fm＝μmg＝m×2m/s2因为F合＝fm，所以二者一起减速运动到静止减速过程工件的位移x2＝(t1＋t2－t)＝6.25m故工件的总位移x＝x1＋x2＝12.5m答案：(1)6m/s　(2)12.5m考向2　倾斜传送带模型情景图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能从左端滑下(2)可能静止(3)可能一直加速(4)可能先加速后匀速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速情景3(1)可

8、能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先加速后匀速(4)可能先减速后匀速(5)可能先以a1加速后以a2加速情景4(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速(2019·保定模拟)(多选)如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因数为μ，小木块速度随时间变化关系如图乙所示，v0、t0已知，则(　　)A．传送带一定逆时针转动B．μ＝tanθ＋C．传送带的速度大于v0D．t0后木块的加速度为2gsinθ－【解析】　若传送带顺时针转动，当木块下滑时(mgsinθ>μmgcosθ)，将一直匀加速到底端；当滑块上滑时(m

9、gsinθ<μmgcosθ)，先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动，两种情况均不符合运动图象，故传送带是逆时针转动，选项A正确．木块在0～t0内，滑动摩擦力向下，木块匀加速下滑，a1＝gsinθ＋μgcosθ，由图可知a1＝，则μ＝－tanθ，选项B错误．当木块的速度等于传送带的速度时，木块所受的摩擦力变成斜向上，故传送带的速度等于v0，选项C错误．等速后的加速度a2＝gsinθ－μgcosθ，代入μ值得a2＝2gsinθ－，选项D正确．【答案