5动力学中的典型

1、动力学中的典型“模型”热点一滑块一一长木板模型物理建模滑块一一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 x= x2- x1= L（板长）;滑块和木板反向运动时，位移之和x= X2+ X!

2、= L. 考向一外力F作用下的滑块一一长木板Hi （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88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，

3、木块与木板由静止开始运动，经过时则时间t增大 则时间t增大 t增大间t分离.下列说法正确的是M ,m,A .若仅增大木板的质量B .若仅增大木块的质量C.若仅增大恒力 F，则时间D .若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大 考向二无外力F作用的滑块一一长木板02 （多选）如图所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，t= 0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v-t图像可能是图中的（圃式题如图所示，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，t= 0时两者从图中位置以相同的水平速度V0

4、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（）运动过程中物块一直未离开木板,r?77mrr777i7njHT7jif?jij7T7/7Tmr7m2耳一LP2坯一 考向三斜面上的滑块圜3如图所示，一质量为 M的斜面体静止在水平地面上，物体 沿斜面匀速上滑，A、B之间的动摩擦因数为Qtan 0且A、长木板B受沿斜面向上力作用, B质量均为m,则（）A . A、B保持相对静止B .地面对斜面体的摩擦力等于Feos 0C.地面受到的压力等于 （M + 2m）g，宀宀， F mgsin 0 卩

5、mgos 02mgcos 0D . B与斜面间的动摩擦因数为 建模点拨“滑块一一长木板模型”解题思路：1. 选取研究对象：隔离滑块、木板，对滑块和木板进行受力分析和运动分析；2. 寻找临界点：根据牛顿第二定律和直线运动规律求解加速度，判断是否存在速度相 等的“临界点”，注意“临界点”摩擦力的突变；3. 分析运动结果：无临界速度时，滑块与木板分离，确定相等时间内的位移关系解题；有临界速度时，滑块与木板不分离， 假设速度相等后加速度相同，由整体法求解系统的共同加速度，再由隔离法用牛顿第二定律求滑块与木板间的摩擦力Ff,如果该摩擦力不大于最大静摩擦力说明假设成立，则整体列式解题；如果该摩擦力大于最大

6、静摩擦力说明假设不成立， 则分别列式；确定相等时间内的位移关系解题.&考点二涉及传送带的动力学问题物传送带问题为高中动力学问题中的难点，主要表现在两方面：其一，传送带问题往往存在多种可能结论的判定，即需要分析确定到底哪一种可能情况会发生；其二，决定因素多， 包括滑块与传送带间的动摩擦因数大小、斜面倾角、传送带速度、 传送方向、滑块初速度的大小及方向等.这就需要考生对传送带问题能做出准确的动力学过程分析.下面是最常见的几种传送带问题模型. 考向一水平传送带模型情景图示滑块可能的运动情况情景1WO(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1) V0 = v时，一直匀速(2) V0&g

7、t;v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(3) v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速情景3ft(1)传送带较短时，滑块一直减速到达左端(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端其中当 v0>v时，返回时速度为 v,当v0<v时，返回时速度为 v0v = 2 m/s不变，两端A、B间距尸 0.4，g)04水平方向的传送带，顺时针转动，传送带速度大小离为3 m . 一物块从B端以vo= 4 m/s滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数 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(w*沖L V1 V>30X! f O7 F 0

8、DP,将工件放在ti = 2 s时立即控制传P通过的距离X0 =ABCp点.启團式题 如图所示，足够长的水平传送带静止时在左端做标记点 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 送带，P点做匀减速运动，再经过t2= 3 s传送带停止运行，测得标记点15 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尸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. 考向二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 可能先以a1加速后以a2加速

9、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 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倾斜传送带模型H5如图甲所示，倾斜传送带倾角0= 37°,两端A、B间距离L= 4 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10m/s , sin 37 °= 0.6, cos 37°= 0.8.(1) 求滑块与传送带间的动摩擦因数；甲F乙(2) 若该滑块在传送带的底端A,现用一沿传送带斜面向

10、上的大小为拉滑块，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，到传送带顶端时，速度多大？6 N的恒定拉力F 撤去拉力，则当滑块園式题 如图所示，传送带与水平面间的倾角为0= 37°,传送带以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 37°= 0.6, cos37°= 0.8.)10*建模点拨(1) 在确定研究对象并进行受力分析之后， 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， 生

11、在物体的速度与传送带速度相等的时刻.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. 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 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 0与f的大小与方向，判断首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运 还是其方向的突变， 都发 物体在传送带上运动时的极值问题，不论是极大v物与v传相等的时刻是运)的关键是v物与v传的大小与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.V1匀速

12、运动，小物体 P、Q由通过定滑轮且不可伸长 t= to时刻P P速度正确描述小物体2Av7C2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337°= 3 )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;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，0= 37° (sinB上有一碎石堆质量也为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C间的动摩擦因数 阳减小为0.5, 表面突然变为光滑，应保持不变.够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小(1) 在02 s时间内A和B加速度的大小；(2) A在

13、B上总的运动时间.A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第 已知 A开始运动时，A离B下边缘的距离g= 10 m/s2 求:A浸透雨水后总3P1减小为3，B、82 s末，B的上I = 27 m, C 足高考真题1.如图所示，水平传送带以速度 的轻绳相连，t = 0时刻P在传送带左端具有速度 V2, P与定滑轮间的绳水平, 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. 随时间变化的图像可能是 (M和m.各d.现用水平向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 接触面间的动摩擦

14、因数均为砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为右的恒定拉力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 + m)gB .要使纸板相对砝码运动，F 定大于2 KM + m)gC.若砝码与纸板分离时的速度小于vTgd，砝码不会从桌面上掉下D .当F = K2M + 3m)g时，砝码恰好到达桌面边缘4. 如图甲所示，质量为 mi= 1 kg的物块叠放在质量为 m2 = 3 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Mi= 0.2.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 s后木板进入= 0.25的粗糙水平面，在04 s内，若拉力F的变化如图乙所示， 在图丙中画出04 s内木板和物块的v-t图像.(3) 求04 s