2020新亮剑高考物理总复习课件：第三单元 牛顿运动定律 微专题3 .ppt

2020新亮剑高考总复习,第三单元,牛顿运动定律,微专题3 滑块木板模型、传送带模型,悟剑：课堂精讲,一 传送带模型,传送带问题为高中动力学问题中的难点,需要考生对传送带问题准确地做出动力学过程分析。 1.抓住一个关键:在确定研究对象并进行受力分析之后,首先判定摩擦力的突变(含大小和方向)点,给运动分段。传送带传送的物体所受摩擦力,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。物体在传送带上运动时的极值问题,不论是极大值,还是极小值,也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻,v物与v传相同的时刻是运动分段的关键点。判定运动中的速度变化(相对运动方向和对地速度变化)的关键是v物与v传的大小与方向,二者的大小和方向决定了此后的运动过程和状态。,2.注意三个状态的分析初态、共速、末态,3.传送带思维模板,模型1 水平传送带模型 水平传送带又分为三种情况:物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。,例1,B,如图甲所示,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。一物块从B端以v0=4 m/s滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数=0.4,g=10 m/s2。物块从滑上传送带至离开传送带的过程中,速度随时间变化的图象是图乙中的( )。,甲,乙,规律小结,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。,变式1,(1)2.5 s (2)2 s 2 m/s,如图所示,绷紧的水平传送带始终保持v=1 m/s 的恒定速率运行,一质量m=4 kg的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带间的动摩擦因数=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s2。,(1)求行李从A传送到B所用的时间。 (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。,模型2 倾斜传送带模型 物体沿倾角为的传送带传送时,可以分为两类:物体由底端向上运动,或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsin 与mgcos 的大小和方向的关系,进一步判断物体所受合力与速度方向的关系,确定物体的运动情况。,例2,如图所示,有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带,其速度v=4 m/s,传送带与水平面的夹角=37°,现将质量m=1 kg的物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给物块一沿传送带方向向上的恒力F,F=8 N,经过一段时间,物块运动到了离地面高h=2.4 m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。,(1)求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。 (2)当在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度。,变式2,AC,A.煤块从A端运动到B端所经历的时间为3 s B.煤块运动到B端时重力的瞬时功率为240 W C.煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为4 m D.煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为24 J,二 动力学的板块模型,1.模型特点:上下静止的两个物体,并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。 2.常见的两种位移关系:滑块由滑板的一端到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于滑板的长度;若滑块和滑板反向运动,位移之和等于滑板长度。 3.滑块木板模型思维模板,例3,(1)2.25 m/s2 (2)1.8 m,模型1 水平面上的板块模型,如图所示,一木箱静止在长平板车上,某时刻平板车以a=2.5 m/s2的加速度由静止开始向右做匀加速直线运动,当速度达到v=9 m/s时改做匀速直线运动,已知木箱与平板车之间的动摩擦因数=0.225,木箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10 m/s2)。求:,(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小。 (2)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车左端的最小距离。,变式3,(1)0.1 (2)0.96 m,长为1.5 m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B,直到A、B的速度相同,此时A、B的速度相同,为v=0.4 m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8 cm后停下。若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数1=0.25。求:(取g=10 m/s2),(1)小物块与冰面间的动摩擦因数。 (2)小物块相对于长木板滑行的距离。,例4,(1)3 m/s2 1 m/s2 (2)4 s,模型2 斜面上的板块模型,(1)在02 s时间内A和B加速度的大小。 (2)A在B上总的运动时间。,甲,(1)在02 s时间内,A和B的受力如图乙所示,其中f1、FN1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小,f2、FN2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图乙所示,由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得 f1=1FN1 FN1=FN1'=mgcos f2=2FN2 FN2=FN1'+mgcos 规定沿斜面向下为正方向。设A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得mgsin -f1=ma1 mgsin -f2+f1'=ma2 f1=f1' 联立解得a1=3 m/s2,a2=1 m/s2。,乙,“等时圆”模型 1.两种模型(如图甲、乙所示),3.思维流程,例5,C,如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点。竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动;c球由C点自由下落。则( )。,A.a球最先到达M点 B.b球最先到达M点 C.c球最先到达M点 D.b球和c球都可能最先到达M点,