江苏省2017高考物理大一轮复习特别策划计算题突破(一)_动力学中常考的物理模型课件

ma；
当gsin θ＝μgcos θ时，匀速下滑，a＝0(μ＝tan θ)； 当 gsin θ<μgcos θ 时，减速下滑， μmgcos θ － mgsin θ ＝ ma，a沿斜面向上． (3) 粗糙斜面上滑： mgsin θ ＋ μmgcos θ ＝ ma ，匀减速上
滑，a沿斜面向下．
2. 思维模板
2 v H h H 2 何关系和运动学公式可得 v ＝2a ， ＝2a ， 可得 h＝ ， sin θ 4 sin θ 4
v2 μ＝ －1tan 2gH
θ，选项 D 正确，选项 A、B、C 错误．
题组训练 1 1. 如图所示，光滑水平面上放有一个质量为 5 kg 的光滑斜 面体 A，将另一个质量为 3 kg 物块 B 放在斜面上，为了保持物 块与斜面的静止，需用水平向左 80 N 的力 F 推斜面．现将斜面 固定，对 B 施加水平向右的力 F1 使其静止在斜面上，取 g＝10 m/s2 ，则 F1 大小为( A ) A. 30 N C. 50 N B. 15 2 N D. 80 N
的某时刻在物块上再施加一个竖直向上的恒力 F2，且F2＜mg.则 加F2之后较短的一段时间内物块的运动状态是( B ) A. 仍匀速下滑 B. 匀加速下滑
C. 匀减速下滑
D. 上述情况都有可能
【解析】 斜面上一个质量为m的物块在沿斜面向下的拉力 F1 作 用 下 匀 速 下 滑 ， F1 ＋ mgsin θ ＝ μmgcos θ ， 则 μmgcos
【解析】 斜面不固定时，设斜面夹角为θ，对B有mgtan θ ＝ ma ， 对 AB 整 体 有 F ＝ (M ＋ m)a ， 斜 面 固 定 ， 对 B 有 F1 ＝
mgtan θ，代入数据解得F1＝30 N，故A正确，B、C、D错误．
2. 如图所示，斜面固定在水平面上，斜面上一个质量为 m
的物块在沿斜面向下的拉力 F1作用下匀速下滑，在下滑过程中
传送带模型 1. 水平传送带模型
项目 情景 1
图示
滑块可能的运动情况 (1) 可能一直加速 (2) 可能先加速后匀速 (1) v0>v 时，可能一直Байду номын сангаас速，也 可能先减速再匀速 (2) v0<v 时，可能一直加速，也 可能先加速再匀速
情景 2
项目
图示
滑块可能的运动情况 (1) 传送带较短时，滑块一直减 速达到左端 (2) 传送带较长时，滑块还要被 传送带传回右端．其中v0>v， 返回时速度为v，当v0<v，返回 时速度为v0
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斜面模型
1. 模型特征
物理中的斜面，通常不是题目的主体，而只是一个载体， 即处于斜面上的物体通常才是真正的主体，斜面既可以光滑， 也可以粗糙；既可以固定，也可以运动． 关于斜面问题，如图所示：
(1) 光滑斜面：物体无论上滑，还是下滑，均为mgsin θ＝ ma，a沿斜面向下． (2) 粗糙斜面下滑： 当 gsin θ>μgcos θ 时，加速下滑， mgsin θ － μmgcos θ ＝
【解析】 以 AB 为整体，由牛顿运动定律可知，两者的加 F 速度相同，设 A 的质量为 m，则加速度大小 a＝ －gsin θ－ 3m μgcos θ， 设弹簧的自然长度为 l0， 根据牛顿运动定律得第一种情 况，对 A：k(l1－l0)－mgsin θ－μmgcos θ＝ma，第二种情况，对 2l1＋l2 B：k(l0－l2)－2mgsin θ－μ· 2mgcos θ＝2ma，解得 l0＝ ，k 3 F ＝ ， 故 B、 C 错误， D 正确． 第一种情况弹簧的形变量为 Δl1 l1－l2 1 2 2 ＝l1－l0＝ l1－ l2，第二种情况弹簧的形变量为 Δl2＝l0－l2＝ l1 3 3 3 2 － l2，故 A 错误． 3
典题演示 1 (2014· 全国卷)一物块沿倾角为 θ 的斜坡向上滑 动．当物块的初速度为 v 时，上升的最大高度为 H，如图所示； v 当物块的初速度为 时，上升的最大高度记为 h.重力加速度大小 2 为 g.物块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分别为( D )
H A. tan θ 和 2 H C. tan θ 和 4
B. D.
v2 － 1 2gH tan v2 － 1 2gH tan
H θ和 2 H θ和 4
【解析 】 物块沿斜坡向上运动过程 中，对其受力分析，如图所示，根据牛顿 第二定律可得 N＝mgcos θ，μN＋mgsin θ ＝ma，可得 a＝μgcos θ＋gsin θ.由图中几
θ>mgsin θ，加F2之后有F1＋ (mg－F2)sin θ－μ(mg－F2)cos θ＝
F1＋ mgsin θ－μmgcos θ＋μF2cos θ－F2sin θ＝μF2cos θ－ F2sin θ＝ma>0，即做匀加速运动，故B正确，A、C、D错误．
3. 如图所示，B 物体的质量为 A 物体质量的两倍，用轻弹簧连 接后放在粗糙的斜面上．A、B 与斜面的动摩擦因数均为 μ.对 B 施 加沿斜面向上的拉力 F，使 A、B 相对静止地沿斜面向上运动，此 时弹簧长度为 l1；若撤去拉力 F，换成大小仍为 F 的沿斜面向上的 推力推 A， A、 B 保持相对静止后弹簧长度为 l2.则下列说法中正确的 是 ( D ) A. 两种情况下 A、B 保持相对静止后弹簧的形变量相等 B. 两种情况下 A、B 保持相对静止后两物块的加速度不相等 l1＋l2 C. 弹簧的原长为 2 F D. 弹簧的劲度系数为 l1－l2
情景3
典题演示2
如图所示，传送带以恒定速度v＝3 m/s向右运
动，AB长L＝3.8 m，质量为m＝5 kg的物体无初速地放到左端A 处，同时用水平恒力 F＝25 N向右拉物体，物体与传送带间的 动摩擦因数μ＝0.25.求物体从A到B所需的时间．(重力加速度取 g＝10 m/s2)
【解析】 物体的运动分为两个过程，刚开始摩擦力向右， 物体匀加速运动，当物体的速度增加到等于传送带的传送速度 后，物体在拉力作用下要进一步加速，故摩擦力变为向左，但小 于拉力 F，物体继续向右加速，直到离开传送带为止． 刚开始将物体无初速地放到传送带左端 A 处，由于传送带 向右运动，故物体受到向右的滑动摩擦力，物体还受到重力、支 持力和拉力，根据牛顿第二定律，有 F＋μmg＝ma1， F 25 解得 a1＝m＋μg＝ m/s2＋0.25×10 m/s2＝7.5 m/s2. 5