1、第3章 牛頓運動定律物理模型1|動力學(xué)中的傳送帶模型1水平傳送帶模型項目圖示滑塊可能的運動情況情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景2(1)v0v時，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)v0v返回時速度為v，當(dāng)v0v返回時速度為v02.傾斜傳送帶模型項目圖示滑塊可能的運動情況情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能先以a1加速后以a2加速情景3(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能一直勻速(4)可能先以a1加速后，再以a2加速情景4(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速(2017河北

2、正定中學(xué)月考)如圖31所示，一水平傳送帶以2.0 m/s的速度順時針傳動，水平部分長為2.0 m其右端與一傾角為37的光滑斜面平滑相連，斜面長為0.4 m，一個可視為質(zhì)點的物塊無初速度地放在傳送帶最左端，已知物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)0.2，試問：(1)物塊能否到達斜面頂端？若能則說明理由，若不能則求出物塊沿斜面上升的最大距離(2)物塊從出發(fā)到4.5 s末通過的路程(sin 370.6，g取10 m/s2)圖31【解析】(1)物塊在傳送帶上先做勻加速直線運動mgma1s11 mL所以在到達傳送帶右端前物塊已勻速物塊以v0速度滑上斜面mgsin ma2物塊速度為零時沿斜面上升的距離s2 m由于s2

3、v1，則() 【導(dǎo)學(xué)號：】甲乙圖32At2時刻，小物塊離A處的距離達到最大Bt2時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C0t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向向右D0t3時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用BC相對地面而言，小物塊在0t1時間內(nèi)向左做勻減速運動，t1t2時間內(nèi)又反向向右做勻加速運動，當(dāng)其速度與傳送帶速度相同時(即t2時刻)，小物塊開始向右做勻速運動，故小物塊在t1時刻離A處距離最大，選項A錯誤相對傳送帶而言，在0t2時間內(nèi)，小物塊一直相對傳送帶向左運動，故一直受向右的滑動摩擦力，在t2t3時間內(nèi)，小物塊相對于傳送帶靜止，小物塊不受摩擦力作用，因此t2時刻小物塊相對傳送帶滑

4、動的距離達到最大值，選項B、C正確，選項D錯誤物理模型2|動力學(xué)中的“滑塊、滑板”模型1模型特點涉及兩個物體，并且物體間存在相對滑動2兩種位移關(guān)系滑塊由滑板的一端運動到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運動，位移之差等于板長；反向運動時，位移之和等于板長3解題思路(1)審題建模求解時應(yīng)先仔細(xì)審題，清楚題目的含義、分析清楚每一個物體的受力情況、運動情況(2)求加速度準(zhǔn)確求出各物體在各運動過程的加速度(注意兩過程的連接處加速度可能突變)(3)明確關(guān)系找出物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口求解中更應(yīng)注意聯(lián)系兩個過程的紐帶，每一個過程的末速度是下一個過程的初速度(2017江西師大附中模擬

5、)如圖33所示，質(zhì)量M10 kg、上表面光滑的足夠長的木板在F50 N的水平拉力作用下，以初速度v05 m/s沿水平地面向右勻速運動現(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們的質(zhì)量均為m1 kg，將一鐵塊無初速地放在木板的最右端，當(dāng)木板運動了L1 m時，又無初速地在木板的最右端放上第2塊鐵塊，只要木板運動了L1 m就在木板的最右端無初速放一鐵塊試問(g取10 m/s2)圖33(1)第1塊鐵塊放上時，木板的速度多大？(2)最終木板上放有多少塊鐵塊？(3)從第1塊鐵塊放上去之后，木板最大還能運動多遠(yuǎn)？ 【導(dǎo)學(xué)號：】【規(guī)范解答】(1)木板最初做勻速運動，由FMg計算得出，0.5第1塊鐵塊放上后，木板做勻減速運動，即有

6、：F(Mm)gMa1代入數(shù)據(jù)計算得出：a10.5 m/s2根據(jù)速度位移關(guān)系公式，有：vv2a1L，計算得出v17 m/s.(2)設(shè)最終有n塊鐵塊能靜止在木板上，則木板運動的加速度大小為：an第1塊鐵塊放上后：vv2a1L第2塊鐵塊放上后：vv2a2L第n塊鐵塊放上后：vv2anL由上可得：(123n)2Lvv木板停下時，vn0，得n9.5，即最終木板上放有10塊(3)從放上第1塊鐵塊至剛放上第9塊鐵塊的過程中，由(2)中表達式可得：2Lvv從放上第10塊鐵塊至木板停止運動的過程中，設(shè)木板發(fā)生的位移為d，則：2dv0聯(lián)立計算得出：d0.5 m所以：木板共運動9.5 m.【答案】(1)v17 m/

7、s(2)10塊(3)9.5 m突破訓(xùn)練2如圖34甲所示，長木板B固定在光滑水平面上，可看做質(zhì)點的物體A靜止疊放在B的最左端現(xiàn)用F6 N的水平力向右拉物體A，經(jīng)過5 s物體A運動到B的最右端，其vt圖象如圖乙所示已知A、B的質(zhì)量分別為1 kg、4 kg，A、B間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.圖34(1)求物體A、B間的動摩擦因數(shù)；(2)若B不固定，求A運動到B的最右端所用的時間. 【導(dǎo)學(xué)號：】【解析】(1)根據(jù)vt圖象可知物體A的加速度為aA m/s22 m/s2以A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得FmAgmAaA解得0.4.(2)由題圖乙可知木板B的長度為l510 m25

8、m若B不固定，則B的加速度為aB m/s21 m/s2設(shè)A運動到B的最右端所用的時間為t，根據(jù)題意可得aAt2aBt2l解得t7.07 s.【答案】(1)0.4(2)7.07 s高考熱點|動力學(xué)中的多過程問題綜合運用牛頓第二定律和運動學(xué)知識解決多過程問題，是本章的重點，更是每年高考的熱點解決“多過程”問題的關(guān)鍵：首先明確每個“子過程”所遵守的規(guī)律，其次找出它們之間的關(guān)聯(lián)點，然后列出“過程性方程”與“狀態(tài)性方程”(2017河南林州市專項練習(xí))如圖35所示，一圓環(huán)A套在一均勻圓木棒B上，A的高度相對B的長度來說可以忽略不計，A和B的質(zhì)量都等于m，A和B之間滑動摩擦力為f(fmg)開始時B豎直放置，

9、下端離地面高度為h，A在B的頂端，如圖所示，讓它們由靜止開始自由下落，當(dāng)木棒與地面相碰后，木棒以豎直向上的速度反向運動，并且碰撞前后的速度大小相等設(shè)碰撞時間很短，不考慮空氣阻力，在B再次著地前，A、B不分離圖35(1)請描述在從開始釋放到B再次著地前的過程中，A、B各自的運動情況，并解出勻變速運動時的加速度大?。?2)B至少應(yīng)該多長？【解析】(1)釋放后A和B相對靜止一起做自由落體運動，加速度大小都為ag，B與地面碰撞后，A繼續(xù)向下做勻加速運動，加速度大小aA，B豎直向上做勻減速運動，加速度大小aB，B速度減為零后，繼續(xù)以加速度aB向下運動(2)B著地前瞬間的速度為v1，B與地面碰撞后向上運動

10、到再次落回地面所需時間為t，在此時間內(nèi)A的位移xv1taAt2，要使B再次著地前A不脫離B，木棒長度L必須滿足條件Lx，聯(lián)立以上各式，解得Lh.【答案】(1)見解析(2)h突破訓(xùn)練3(多選)如圖36甲所示，物塊的質(zhì)量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點沿粗糙的水平面向右運動，某時刻后恒力F突然反向，整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g取10 m/s2.下列選項正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】甲乙圖36A05 s內(nèi)物塊做勻減速運動B在t1 s時刻，恒力F反向C恒力F大小為10 ND物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3BD根據(jù)題圖乙可知，物塊先勻減速運動到x5 m處，此時速度減為零，之后向右做勻加速直線運動，加速運動到x13 m處時速度達到8 m/s，設(shè)