5动力学中的典型

动力学中的典型“模型”滑块长木板模型是近几年来高考考查的热点，涉及摩擦力的分析判断、牛顿运动定律、匀变速运动等主干知识，能力要求较高滑块和木板的位移关系、速度关系是解答滑块木板模型的切入点，前一运动阶段的末速度则是下一运动阶段的初速度，解题过程中必须以地面为参考系1模型特点：滑块(视为质点)置于长木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的相互作用下发生相对滑动2位移关系：滑块由木板一端运动到另一端过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差xx2x1L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移之和xx2x1L.1 (多选)如图所示，光滑水平桌面上放置一长木板，长木板上表面粗糙，上面放置一小铁块，现有一水平向右的恒力F作用于铁块上，以下判断正确的是()A铁块与长木板都向右运动，且两者一定保持相对静止B若水平力足够大，铁块与长木板间有可能发生相对滑动C若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间有可能发生相对滑动D若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间仍将保持相对静止式题 (多选) 如图所示，光滑水平面上放着质量为M的木板，木板左端有一个质量为m的木块现对木块施加一个水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离下列说法正确的是()A若仅增大木板的质量M，则时间t增大B若仅增大木块的质量m，则时间t增大C若仅增大恒力F，则时间t增大D若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大l 考向二无外力F作用的滑块长木板2 (多选)如图所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，t0时刻滑块从板的左端以速度v0水平向右滑行，木板与滑块之间存在摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块的vt图像可能是图中的()AB C D式题如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图像可能正确的是() A B C Dl 考向三斜面上的滑块长木板3如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平地面上，物体B受沿斜面向上力作用，沿斜面匀速上滑，A、B之间的动摩擦因数为，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v0v时，返回时速度为v04水平方向的传送带，顺时针转动，传送带速度大小v2 m/s不变，两端A、B间距离为3 m一物块从B端以v04 m/s滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数0.4，g取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像是()AB C D式题 如图所示，足够长的水平传送带静止时在左端做标记点P，将工件放在P点启动传送带，P点向右做匀加速运动，工件相对传送带发生滑动经过t12 s时立即控制传送带，P点做匀减速运动，再经过t23 s传送带停止运行，测得标记点P通过的距离x015 m.(1)求传送带的最大速度；(2)已知工件与传送带的动摩擦因数0.2，重力加速度g取10 m/s2，求整个过程中工件运动的总距离l 考向二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5 如图甲所示，倾斜传送带倾角37，两端A、B间距离L4 m，传送带以4 m/s的速度顺时针转动，一质量为1 kg的滑块从传送带顶端B点由静止释放下滑，到A时用时2 s，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.(1)求滑块与传送带间的动摩擦因数；(2)若该滑块在传送带的底端A，现用一沿传送带斜面向上的大小为6 N的恒定拉力F拉滑块，使其由静止沿传送带向上运动，当速度与传送带速度相等时，撤去拉力，则当滑块到传送带顶端时，速度多大？式题 如图所示，传送带与水平面间的倾角为37，传送带以10 m/s的速率运行，在传送带上端A处无初速度地放上质量为0.5 kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16 m，则物体从A运动到B的时间为多少？(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.) 建模点拨(1)在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段传送带传送的物体所受的摩擦力，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传相等的时刻是运动分段的关键点，也是解题的突破口(2)判定运动中的速度变化(即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，对二者的比较是决定解题方向的关键(3)在倾斜传送带上需比较mgsin 与f的大小与方向，判断f的突变情况(4)由传送带的长度判定到达临界状态之前物体是否滑出，还要判断物体与传送带共速以后物体是否一定与传送带保持相对静止 高考真题1如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，tt0时刻P离开传送带不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦，绳足够长正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是()A BC D2下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害某地有一倾角为37(sin 37 )的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l27 m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重力加速度大小g10 m/s2.求：(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3 如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为M和m.各接触面间的动摩擦因数均为，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d.现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是()A纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为(Mm)gB要使纸板相对砝码运动，F一定大于2(Mm)gC若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下D当F(2M3m)g时，砝码恰好到达桌面边缘4如图甲所示，质量为m11 kg的物块叠放在质量为m23 kg的木板右端木板足够长，放在光滑的水平地面上，木板与物块之间的动摩擦因数为10.2.整个系统开始时静止，重力加速度g取10 m/s2.(1)在木板右端施加水平向右的拉力F，为使木板和物块发生相对运动，拉力F至少应为多大？(2)在04 s内，若拉力F的变化如图乙所示，2 s后木板进入20.25的粗糙水平面，在图丙中画出04 s内木板和物块的vt图像(3)求04 s内物块相对木板的位移大小 甲乙 丙5如图所示，工厂利用倾角30的皮带传输机，依次将轻放在皮带底