高三物理板块模型和传送带模型中动力学问题专题复习.ppt

专题复习板块模型和传送带模型中动力学问题 命题规律 1、命题角度： （1）板块模型中的动力学问题； （2）传送带模型中的动力学问题. 2、常考题型：计算题． 考向一　板块模型中的动力学问题 动力学解决板块模型问题的思路 1.求解板块模型问题的方法技巧 （1）受力分析时注意不要添力或漏力 如图，木块的质量为m，木板的质量为M，木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2. 水平恒力F作用到木块上，木块和木板分别以加速度a1、a2向右做匀加速直线运动，对木板受力分析时，不能含有F； （2）列方程时注意合外力、质量与加速度的对应关系 对木块受力分析：F－μ1mg＝ma1 对木板受力分析：μ1mg－μ2（M＋m）g＝Ma2 （3）抓住关键状态：速度相等是这类问题的临界点，此时受力情况和运动情况可能发生突变. （4）挖掘临界条件，木块恰好滑到木板的边缘且达到共同速度是木块是否滑离木板的临界条件. 2.运动学公式及动能定理中的位移为对地位移； 计算系统因摩擦产生的热量时用相对位移，Q＝Ffx相对. 考向二　传送带模型中的动力学问题 1、模型特点 传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向． 2、解题关键 （1）理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键． （2）物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力突变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口． 3、技巧点拨 1.物块刚放上传送带，根据物块与传送带的相对运动情况判断物块所受的摩擦力的方向. 2.物块与传送带共速是摩擦力变化的转折点， （1）若传送带水平：共速后物块不再受摩擦力； （2）若传送带倾斜：共速后摩擦力方向沿传送带向上.然后根据mgsin θ与μmgcos θ（或μ与tan θ）的大小关系判断物块与传送带是相对静止（μ≥tan θ）还是相对滑动（μ＜tan θ）. 3.若只有一个相对运动过程，划痕长度等于相对位移的大小；若有两个相对滑动过程，两过程相对位移方向相同时，划痕长度求和，相对位移方向不同时，划痕以长的为准.全过程产生的热量Q＝Ff·s（s是相对路程，即相对位移绝对值的和）. 典例分析 例题1：如图甲所示，质量 的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数 ，在木板的左端放置一个质量 的物块，物块可视为质点，物块与木板间的动摩擦因数 。设木板足够长，现对物块施加一个水平向右的力F，力F随时间t的变化如图乙所示。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取 ，则下面四个图中能正确反映物块受到木板的摩擦力大小f随时间t变化的是（　　） A B C D 【答案】 C 【解析】 由题意铁块与木板之间摩擦力的最大值为: 木板与地面间的摩擦力的最大值为: 当 时，木板和铁块相对地面静止 又由图像可得: 所以0-4s时间内图像与F-t图像相同；当 ，并且木板和铁块一起相对地面加速运动时，设此时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对整体有： 对铁块有： 可得： 从此关系式可以看出，当 时，M、m相对静止，则对整体有： 对铁块： 即： 即： 所以0-10s内图像如图C，故ABD错误，C正确。 故选C。 例题2 ：（多选）图甲为一转动的传送带，以恒定的速率 顺时针转动。在传送带的右侧有一滑块以初速度 从光滑水平面滑上传送带，运动一段时间后离开传送带，这一过程中滑块运动的 图像如图乙所示。由图像可知滑块（　　） A．从右端离开传送带 B．从左端离开传送带 C．先受滑动摩擦力的作用，后受静摩擦力的作用 D．变速运动过程中受滑动摩擦力的作用 【答案】 AD 【解析】 AB．有图像可知，滑块先向左做匀减速运动，再向右做匀加速运动，最后与传送带速度相同做匀速直线运动，故从右端离开传送带，故A正确，B错误； CD．滑块先向左做匀减速运动，受到向右的滑动摩擦力，再向右做匀加速运动，还是受到向右的滑动摩擦力，所以变速运动过程中受滑动摩擦力的作用，与传送带共速后做匀速运动，不受摩擦力，故C错误，D正确。 故选AD。 例题3：如图，水平传送带M、N间的长度为3m，始终以v0=2m/s的速度运行，右端N与足够大的光滑水平面平