高考物理二轮总复习精品课件 第一编 核心专题突破 专题1 力与运动 第二讲力与直线运动.ppt

三个基本关系加速度关系如果滑块与木板之间没有发生相对运动,可以用“整体法”求出它们一起运动的加速度;如果滑块与木板之间发生相对运动,应采用“隔离法”分别求出滑块与木板运动的加速度。应注意找出滑块与木板是否发生相对运动等隐含条件速度关系滑块与木板之间发生相对运动时,明确滑块与木板的速度关系,从而确定滑块与木板受到的摩擦力。应注意当滑块与木板的速度相同时,摩擦力可能会发生突变的情况位移关系滑块与木板叠放在一起运动时,应仔细分析滑块与木板的运动过程,明确滑块与木板相对地面的位移和滑块与木板之间的相对位移之间的关系考向分析“板—块”模型在高考试题中经常出现,题型常以计算题形式出现,有时也以选择题形式出现,题目难度一般中等偏上,这类题目有时还与动量、能量结合进行综合考查。此外还应注意变形的“板—块”模型,如小球在圆筒内滑动问题,解决此类变形的“板—块”模型,同样需要受力分析求解两个物体的加速度,结合竖直上抛和自由落体运动进行求解。案例探究例题如图所示,水平桌面上质量为m的薄木板右端叠放着质量也为m的小物块,整体处于静止状态,已知小物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与桌面间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。(1)若使木板与小物块一起以初速度v0沿水平桌面向右运动,求木板向右运动的最大距离。(2)若对木板施加水平向右的拉力F,为使木板沿水平桌面向右滑动且与小物块间没有相对滑动,求拉力F应满足的条件。(3)若给木板施加大小为3μmg、方向沿水平桌面向右的拉力,经过时间t0撤去拉力,此后运动过程中小物块始终未脱离木板,求木板的最小长度。解析(1)设木板和小物块组成的系统一起运动的加速度为a,由牛顿第二定(2)设木板和小物块组成的系统一起向右滑动时,最小拉力为Fmin,最大拉力为Fmax,则角度拓展(2023西南大学附中模拟)如图所示,静止在水平地面上的木板(厚度不计)质量为m1=3kg,长为L=6m,与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量为m2=5kg可看作质点的小物块与木板和地面间的动摩擦因数均为μ2=0.5,小物块以v0=10m/s的水平速度从左端滑上木板,g取10m/s2。求:(1)小物块刚滑上木板时,小物块和木板的加速度大小;(2)小物块经多长时间滑离木板;(3)小物块滑离木板后是否与木板发生碰撞。答案(1)5m/s23m/s2(2)1s(3)不发生碰撞解析(1)根据题意,对小物块,由牛顿第二定律有μ2m2g=m2a物代入数据解得a物=5m/s2对木板,由牛顿第二定律有μ2m2g-μ1(m1+m2)g=m1a木代入数据解得a木=3m/s2。代入数据解得t=1s,t=1.5s(舍去)即小物块经过1s滑离木板。(3)小物块滑离木板时,速度为v1=v0-a物t=5m/s此时木板的速度为v2=a木t=3m/s小物块滑离木板后,由牛顿第二定律,对小物块有μ2m2g=m2a物解得a物=5m/s2对木板有μ1m1g=m1a木解得a木=2m/s2因为x1x2所以小物块滑离木板后不会与木板发生碰撞。大题突破(一):动力学规律在直线运动中的综合应用典例示范(18分)如图所示,小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连,A位于水平传送带的右端,B置于倾角为30°的光滑固定斜面上,轻绳分别与斜面、传送带平行,传送带始终以速度v0=2m/s逆时针匀速转动,某时刻A从传送带右端通过细绳带动B以相同初速率v1=5m/s运动,方向如图所示,经过一段时间A回到传送带的右端,已知A、B的质量均为1kg,A与传送带间的动摩擦因数为0.1,斜面、轻绳、传送带均足够长,B不会碰到定滑轮,定滑轮的质量与摩擦均不计,g取10m/s2,求:(1)A向左运动的总时间;(2)A回到传送带右端的速度大小;(3)上述过程中,A与传送带间因摩擦产生的总热量。解析(1)A向左减速运动的过程中,开始时A的速度大于传送带的速度,以A为研究对象,受到向右的摩擦力与绳对A的拉力,设绳子的拉力为FT1,以向右为正方向,由牛顿第二定律得FT1+μmg=ma1①(0.5分)以B为研究对象,B的加速度的大小始终与A相等,B向上运动的过程中,由牛顿第二定律得mgsin30°-FT1=ma1②(0.5分)联立可得当A的速度与传送带的速度相等之后,A继续减速,A的速度小于传送带的速度,受到的摩擦力变成了向左,设绳子的拉力为FT2,以A为研究对象,由牛顿第二定律得FT2-μmg=ma2⑤(0.5分)以B为研究对象,B的加速度的大小始终与A相等,B向上运动的过程中,由牛顿第二定律得mgsin30°-FT2=ma2⑥(0.5分)