【物理】2018届一轮复习人教版第3章章末专题复习教案
章末专题复习
物理模型1|动力学中的传送带模型
1.水平传送带模型
项目
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,可能一直减速,也可能先减速再匀速
(2)v0
v返回时速度为v,当v0v1,则( )
【导学号:92492152】
甲 乙
图32
A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向向右
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
BC [相对地面而言,小物块在0~t1时间内向左做匀减速运动,t1~t2时间内又反向向右做匀加速运动,当其速度与传送带速度相同时(即t2时刻),小物块开始向右做匀速运动,故小物块在t1时刻离A处距离最大,选项A错误.相对传送带而言,在0~t2时间内,小物块一直相对传送带向左运动,故一直受向右的滑动摩擦力,在t2~t3时间内,小物块相对于传送带静止,小物块不受摩擦力作用,因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值,选项B、C正确,选项D错误.]
物理模型2|动力学中的“滑块、滑板”模型
1.模型特点
涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.
2.两种位移关系
滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长.
3.解题思路
(1)审题建模
求解时应先仔细审题,清楚题目的含义、分析清楚每一个物体的受力情况、运动情况.
(2)求加速度
准确求出各物体在各运动过程的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变).
(3)明确关系
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.求解中更应注意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.
(2017·江西师大附中模拟)如图33所示,质量M=10 kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50 N的水平拉力作用下,以初速度v0=5 m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1 kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1 m时,又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L=1 m就在木板的最右端无初速放一铁块.试问.(g取10 m/s2)
图33
(1)第1块铁块放上时,木板的速度多大?
(2)最终木板上放有多少块铁块?
(3)从第1块铁块放上去之后,木板最大还能运动多远?
【导学号:92492153】
【规范解答】 (1)木板最初做匀速运动,由F=μMg计算得出,μ==0.5
第1块铁块放上后,木板做匀减速运动,即有:
F-μ(M+m)g=Ma1
代入数据计算得出:a1=-0.5 m/s2
根据速度位移关系公式,有:v-v=2a1L,计算得出v1=7 m/s.
(2)设最终有n块铁块能静止在木板上,则木板运动的加速度大小为:an=-
第1块铁块放上后:v-v=2a1L
第2块铁块放上后:v-v=2a2L
第n块铁块放上后:v-v=2anL
由上可得:-(1+2+3+…+n)×2L=v-v
木板停下时,vn=0,得n=9.5,即最终木板上放有10块.
(3)从放上第1块铁块至刚放上第9块铁块的过程中,由(2)中表达式可得:
×2L=v-v
从放上第10块铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为d,则:
2d=v-0
联立计算得出:d=0.5 m
所以:木板共运动9.5 m.
【答案】 (1)v1=7 m/s (2)10块 (3)9.5 m
[突破训练]
2.如图34甲所示,长木板B固定在光滑水平面上,可看做质点的物体A静止叠放在B的最左端.现用F=6 N的水平力向右拉物体A,经过5 s物体A运动到B的最右端,其vt图象如图乙所示.已知A、B的质量分别为1 kg、4 kg,A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.
图34
(1)求物体A、B间的动摩擦因数;
(2)若B不固定,求A运动到B的最右端所用的时间.
【导学号:92492154】
【解析】 (1)根据vt图象可知物体A的加速度为
aA== m/s2=2 m/s2
以A为研究对象,根据牛顿第二定律可得
F-μmAg=mAaA
解得μ==0.4.
(2)由题图乙可知木板B的长度为
l=×5×10 m=25 m
若B不固定,则B的加速度为
aB== m/s2=1 m/s2
设A运动到B的最右端所用的时间为t,根据题意可得aAt2-aBt2=l
解得t=7.07 s.
【答案】 (1)0.4 (2)7.07 s
高考热点|动力学中的多过程问题
综合运用牛顿第二定律和运动学知识解决多过程问题,是本章的重点,更是每年高考的热点.解决“多过程”问题的关键:首先明确每个“子过程”所遵守的规律,其次找出它们之间的关联点,然后列出“过程性方程”与“状态性方程”.
(2017·河南林州市专项练习)如图35所示,一圆环A套在一均匀圆木棒B上,A的高度相对B的长度来说可以忽略不计,A和B的质量都等于m,A和B之间滑动摩擦力为f(f
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