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專(zhuān)題06牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用目錄TOC\o"1-3"\h\u題型一動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題 1類(lèi)型1共速連接體力的“分配” 2類(lèi)型2關(guān)聯(lián)速度連接體 7題型二動(dòng)力學(xué)中的臨界和極值問(wèn)題 12類(lèi)型1板塊模型中相對(duì)滑動(dòng)的臨界問(wèn)題 12類(lèi)型2恰好脫離的動(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題 17類(lèi)型3動(dòng)力學(xué)中的極值問(wèn)題 24題型三動(dòng)力學(xué)中的圖像問(wèn)題 28類(lèi)型1通過(guò)F-t、F-x圖像分析運(yùn)動(dòng)情況 28類(lèi)型2通過(guò)v-t、a-t圖像分析受力情況 33類(lèi)型3通過(guò)a-F圖像分析力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 36題型四“傳送帶”模型問(wèn)題 41類(lèi)型1動(dòng)力學(xué)中水平傳送帶問(wèn)題 42類(lèi)型2動(dòng)力學(xué)中的傾斜傳送帶問(wèn)題 46類(lèi)型3傳送帶中的動(dòng)力學(xué)圖像 54題型五“滑塊-木板”模型問(wèn)題 60類(lèi)型1滑塊帶動(dòng)木板 61類(lèi)型2滑板帶動(dòng)滑塊 67類(lèi)型3斜面上的板塊問(wèn)題 73題型一動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題【解題指導(dǎo)】1.同一方向的連接體問(wèn)題:這類(lèi)問(wèn)題通常具有相同的加速度,解題時(shí)一般采用先整體后隔離的方法.不同方向的連接體問(wèn)題:由跨過(guò)定滑輪的繩相連的兩個(gè)物體,不在同一直線上運(yùn)動(dòng),加速度大小相等,但方向不同,也可采用整體法或隔離法求解.【核心總結(jié)】1.連接體多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放、并排或由繩子、細(xì)桿、彈簧等聯(lián)系)在一起構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱為連接體.連接體一般(含彈簧的系統(tǒng),系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí))具有相同的運(yùn)動(dòng)情況(速度、加速度).2.常見(jiàn)的連接體(1)物物疊放連接體:兩物體通過(guò)彈力、摩擦力作用,具有相同的速度和加速度速度、加速度相同(2)輕繩連接體:輕繩在伸直狀態(tài)下,兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等.速度、加速度相同速度、加速度大小相等,方向不同(3)輕桿連接體:輕桿平動(dòng)時(shí),連接體具有相同的平動(dòng)速度.速度、加速度相同(4)彈簧連接體:在彈簧發(fā)生形變的過(guò)程中,兩端連接體的速度、加速度不一定相等;在彈簧形變最大時(shí),兩端連接體的速度、加速度相等.3.整體法與隔離法在連接體中的應(yīng)用(1)整體法當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體的加速度相同時(shí),可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)整體,分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況,運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)整體列方程求解的方法.(2)隔離法當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力時(shí),常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái),分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況,再用牛頓第二定律對(duì)隔離出來(lái)的物體列方程求解的方法.(3)處理連接體方法①共速連接體,一般采用先整體后隔離的方法.如圖所示,先用整體法得出合力F與a的關(guān)系,F(xiàn)=(mA+mB)a,再隔離單個(gè)物體(部分物體)研究F內(nèi)力與a的關(guān)系,例如隔離B,F(xiàn)內(nèi)力=mBa=eq\f(mB,mA+mB)F②關(guān)聯(lián)速度連接體分別對(duì)兩物體受力分析,分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程,聯(lián)立方程求解.類(lèi)型1共速連接體力的“分配”兩物塊在力F作用下一起運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)的加速度與每個(gè)物塊的加速度相同,如圖:地面光滑m1、m2與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,地面粗糙m1、m2與固定粗糙斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,以上4種情形中,F(xiàn)一定,兩物塊間的彈力只與物塊的質(zhì)量有關(guān)且F彈=eq\f(m2,m1+m2)F.【例1】(多選)(2023·山西大同市第一次聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物塊緊靠在一起放在傾角為θ的斜面上,兩物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,用始終平行于斜面向上的恒力F推A,使它們沿斜面向上勻加速運(yùn)動(dòng),為了增大A、B間的壓力,可行的辦法是()F θB的質(zhì)量 A的質(zhì)量【例2】(2023·廣東·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,2023個(gè)完全相同的小球通過(guò)完全相同的輕質(zhì)彈簧(在彈性限度內(nèi))相連,在水平拉力F的作用下,一起沿水平面向右運(yùn)動(dòng),設(shè)1和2之間彈簧的彈力為,2和3之間彈簧的彈力為,……,2022和2023之間彈簧的彈力為,則下列說(shuō)法正確的是()A.若水平面光滑,從左到右每根彈簧長(zhǎng)度之比為1∶2∶3∶…∶2021∶2022B.若水平面粗糙,撤去F的瞬間,第2000號(hào)小球的加速度不變C.若水平面光滑,D.若水平面粗糙,【例2】.(2023·全國(guó)·二模)如圖所示,傾角為的粗糙斜面上有4個(gè)完全相同的物塊,在與斜面平行的拉力F作用下恰好沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中連接各木塊間的細(xì)繩均與斜面平行,此時(shí)第1、2物塊間細(xì)繩的張力大小為,某時(shí)刻連接第3、4物塊間的細(xì)繩突然斷了,其余3個(gè)物塊仍在力F的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng),此時(shí)第1、2物塊間細(xì)繩的張力大小為,則等于()A. B. C. D.1:1【例3】.(2023春·湖南常德·漢壽縣第一中學(xué)校考階段練習(xí))如圖所示,5塊質(zhì)量均為m的木塊并排放在水平地面上,編號(hào)為3的木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,其他木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)用水平力F推第1塊木塊使它們共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.由右向左,兩塊木塊之間的摩擦力依次變小2FF【例4】.(2023春·江西上饒·江西省余干中學(xué)??茧A段練習(xí))中歐班列在歐亞大陸開(kāi)辟了“生命之路”,為國(guó)際抗疫貢獻(xiàn)了中國(guó)力量。某運(yùn)送防疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車(chē)廂組成,在車(chē)頭牽引下,列車(chē)沿平直軌道勻加速行駛時(shí),第2節(jié)對(duì)第3節(jié)車(chē)廂的牽引力為F。若每節(jié)車(chē)廂所受摩擦力、空氣阻力均相等,則倒數(shù)第2節(jié)車(chē)廂對(duì)最后一節(jié)車(chē)廂的牽引力為()A.F B. C. D.類(lèi)型2關(guān)聯(lián)速度連接體【例1】(2023春·新疆烏魯木齊·高一烏市八中校考期中)如圖所示,物體A質(zhì)量為4kg,物體B質(zhì)量為1kg,不計(jì)一切摩擦和繩的重力,當(dāng)兩物體由靜止釋放后,物體A的加速度與繩子上的張力分別為()A., B., C., D.,【例2】(2023年四省聯(lián)考)如圖(a),足夠高的水平長(zhǎng)桌面上,P點(diǎn)左邊光滑,右邊粗糙,物塊A在砝碼B的拉動(dòng)下從桌面左端開(kāi)始運(yùn)動(dòng),其圖如圖(b)所示,已知砝碼質(zhì)量為,重力加速度大小g取,求(1)物塊A的質(zhì)量;(2)物塊A與P點(diǎn)右邊桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。【例3】(2023春·廣東茂名市第一中學(xué)??计谥校┵|(zhì)量分別為M和m的物塊形狀大小均相同,將它們通過(guò)輕繩和光滑定滑輪連接,如圖甲所示,繩子在各處均平行于傾角為α的斜面,M恰好能靜止在斜面上。若互換兩物塊位置,按圖乙放置,然后釋放M,斜面仍保持靜止。則下列說(shuō)法正確的是(不考慮兩物塊與斜面之間的摩擦)()A.輕繩的拉力等于Mg B.輕繩的拉力等于mgC.M運(yùn)動(dòng)加速度大小為 D.M運(yùn)動(dòng)加速度大小為【例4】.(2023春·北京東城·北京二中校考期中)如圖所示三個(gè)裝置,()中桌面光滑,()、()中桌面粗糙程度相同,()用大小為的力替代重物進(jìn)行牽引,其余均相同。不計(jì)繩和滑輪質(zhì)量及繩與滑輪摩擦,都由靜止釋放,在移動(dòng)相同距離的過(guò)程中,下列關(guān)于三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的分析中,正確的是()A.裝置()的動(dòng)能增加量大于()中的動(dòng)能增加量B.裝置()中物塊的加速度為C.裝置()、()中物塊的動(dòng)能增加量相同D.裝置()中繩上的張力小于裝置()中繩上的張力【例5】(2023秋·甘肅天水·統(tǒng)考期末)如圖所示的裝置叫作阿特伍德機(jī),是阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。繩子兩端的物體下落(或上升)的加速度總是小于自由落體的加速度g。已知物體A、B的質(zhì)量相等,均為4m,物體C的質(zhì)量為2m,一切摩擦不計(jì),輕繩不可伸長(zhǎng)且足夠長(zhǎng),現(xiàn)將裝置從靜止釋放。下列說(shuō)法正確的是()A.物體C的加速度為B.物體C的加速度為C.物體C對(duì)B的拉力為D.物體C對(duì)B的拉力為題型二動(dòng)力學(xué)中的臨界和極值問(wèn)題【解題指導(dǎo)】1.直接接觸的連接體存在“要分離還沒(méi)分”的臨界狀態(tài),其動(dòng)力學(xué)特征:“貌合神離”,即a相同、FN=0.2.靠靜摩擦力連接(帶動(dòng))的連接體,靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)是“要滑還沒(méi)滑”的臨界狀態(tài).3.極限分析法:把題中條件推向極大或極小,找到臨界狀態(tài),分析臨界狀態(tài)的受力特點(diǎn),列出方程4.數(shù)學(xué)分析法:將物理過(guò)程用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示,由數(shù)學(xué)方法(如二次函數(shù)、不等式、三角函數(shù)等)求極值.【核心歸納】1.常見(jiàn)的臨界條件(1)兩物體脫離的臨界條件:FN=0.(2)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件:靜摩擦力達(dá)到最大值.(3)繩子斷裂或松弛的臨界條件:繩子斷裂的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力;繩子松弛的臨界條件是FT=0.2.解題基本思路(1)認(rèn)真審題,詳細(xì)分析問(wèn)題中變化的過(guò)程(包括分析整個(gè)過(guò)程中有幾個(gè)階段);(2)尋找過(guò)程中變化的物理量;(3)探索物理量的變化規(guī)律;(4)確定臨界狀態(tài),分析臨界條件,找出臨界關(guān)系.3.解題方法極限法把物理問(wèn)題(或過(guò)程)推向極端,從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來(lái),以達(dá)到正確解決問(wèn)題的目的假設(shè)法臨界問(wèn)題存在多種可能,特別是非此即彼兩種可能時(shí),或變化過(guò)程中可能出現(xiàn)臨界條件,也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí),往往用假設(shè)法解決問(wèn)題數(shù)學(xué)法將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件類(lèi)型1板塊模型中相對(duì)滑動(dòng)的臨界問(wèn)題【例1】【多選】(2023春·內(nèi)蒙古·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,質(zhì)量分別為和m的A、B兩物塊,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g?,F(xiàn)對(duì)B施加一水平拉力F,則下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)時(shí),A、B都相對(duì)地面靜止B.當(dāng)時(shí),A、B間相對(duì)滑動(dòng)C.當(dāng)時(shí),B的加速度等于D.無(wú)論F為何值,A的加速度不會(huì)超過(guò)【例2】.【多選】(2023春·貴州·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖甲所示,粗糙的水平地面上有一塊長(zhǎng)木板P,小滑塊Q(可視為質(zhì)點(diǎn))放置于長(zhǎng)木板上的最右端?,F(xiàn)將一個(gè)水平向右的恒力F作用在長(zhǎng)木板的右端,讓長(zhǎng)木板從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),后撤去力F。滑塊、長(zhǎng)木板的速度圖像如圖乙所示,已知物塊與長(zhǎng)木板的質(zhì)量相等,均為,滑塊Q始終沒(méi)有從長(zhǎng)木板P上滑下,重力加速度。則下列說(shuō)法正確的是()A.時(shí)長(zhǎng)木板P停下來(lái) B.長(zhǎng)木板P的長(zhǎng)度至少是 D.恒力F等于【例3】.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖甲,水平地面上有一長(zhǎng)木板,將一小物塊放在長(zhǎng)木板上,給小物塊施加一水平外力F,通過(guò)傳感器分別測(cè)出外力F大小和長(zhǎng)木板及小物塊的加速度a的數(shù)值如圖乙所示。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,則以下說(shuō)法正確的是()A.小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) B.長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)C.小物塊的質(zhì)量 D.長(zhǎng)木板的質(zhì)量【例4】(多選)如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上,其上放置小滑塊A,滑塊A受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí),用傳感器測(cè)出滑塊A的加速度a,得到如圖乙所示的a-F圖像,A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2,則()A.滑塊A的質(zhì)量為4kgB.木板B的質(zhì)量為2kgC.當(dāng)F=10N時(shí)滑塊A加速度為6m/s2D.滑塊A與木板B類(lèi)型2恰好脫離的動(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題連接體恰好脫離滿足兩個(gè)條件(1)物體間的彈力FN=0;(2)脫離瞬間系統(tǒng)、單個(gè)物體的加速度仍相等.【例1】(2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖A、B兩物體相互接觸,但并不粘合,放置在水平面上,水平面與物體間的摩擦力可忽略,兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為,。從開(kāi)始,推力FA和分別作用與AB上,和隨時(shí)間的變化規(guī)律為,,關(guān)于兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。以下說(shuō)法正確的是()A.經(jīng)過(guò),兩物體將分離B.經(jīng)過(guò)1.5s,兩物體將分離C.A對(duì)B的彈力做功的功率一直增大D.A對(duì)B的彈力做功的功率最大值為2W【例2】【多選】(2023·遼寧·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在水平地面上有一傾角為θ,表面光滑的斜面體。在斜面體頂端固定一與斜面垂直的擋板,用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線系著一個(gè)質(zhì)量為m的小球。現(xiàn)對(duì)斜面體施加一水平方向的外力F,使斜面體做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知,重力加速度大小為g,則()A.若斜面體以加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)瑝K壓力為零B.若斜面體以加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力為C.當(dāng)斜面體以加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力為D.當(dāng)斜面體以加速度向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力為零【例3】【多選】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖所示,質(zhì)量均為mmg的恒力F向上拉B,當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離為h時(shí)B與A恰好分離()A.彈簧的勁度系數(shù)等于B.B和A剛分離時(shí),彈簧為原長(zhǎng)C.B和A剛分離時(shí),B和A的加速度相同D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到B和A剛分離的過(guò)程中,兩物體的動(dòng)能先增大后減小【例4】(2023春·湖南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))質(zhì)量均為m的甲、乙兩物塊,中間連接一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧,如圖所示,把甲放在水平面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)給乙施加一個(gè)豎直向上的拉力,使乙向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為g(g為重力加速度大?。铝姓f(shuō)法正確的是(
)A.乙剛要運(yùn)動(dòng)時(shí),豎直向上的拉力大小為2mgB.從乙剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到甲剛要離開(kāi)水平面時(shí),乙的位移大小為C.當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),豎直向上的拉力大小為3mgD.甲剛要離開(kāi)水平面時(shí),乙的速度大小為g類(lèi)型3動(dòng)力學(xué)中的極值問(wèn)題【例1】【多選】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖所示,質(zhì)量m=1kg物體以初速度滑上足夠長(zhǎng)的斜面。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角從零開(kāi)始增大到90°,發(fā)現(xiàn)物體沿斜面向上的最大位移x先減小后增大,重力加速度g=10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)B.當(dāng)時(shí),物體達(dá)到最大位移后,將保持靜止C.當(dāng)時(shí),物體的最大位移具有最小值D.當(dāng)時(shí),物體克服摩擦力做功18J【例2】.(2023·湖南懷化·高三校考階段練習(xí))如圖甲所示,將某一物塊每次以不變的初速率沿足夠長(zhǎng)的斜面向上推出,調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角,實(shí)驗(yàn)測(cè)得物塊運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)位移x與斜面傾角的關(guān)系如圖乙所示,g取,則()A.物塊的初速度為2m/sC.物塊沿斜面上滑的最大加速度為gD.物塊沿斜面上滑的最小距離為【例3】如圖甲所示,木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變,當(dāng)θ=30°時(shí),可視為質(zhì)點(diǎn)的一小物塊恰好能沿著木板勻速下滑.如圖乙,若讓該小物塊從木板的底端每次均以大小相同的初速度v0=10m/s沿木板向上運(yùn)動(dòng),隨著θ的改變,小物塊沿木板向上滑行的距離x將發(fā)生變化,重力加速度g取10m/s2.(1)求小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)當(dāng)θ角滿足什么條件時(shí),小物塊沿木板向上滑行的距離最小,并求出此最小值.【例4】如圖所示,將質(zhì)量m=1kg的圓環(huán)套在固定的足夠長(zhǎng)的直桿上,桿的傾角為30°,環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑.對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角為30°、大小為10eq\r(3)N(1)F作用t=2s時(shí)圓環(huán)的速度是多大?(2)2s后撤去力F,求圓環(huán)繼續(xù)沿桿上滑的最大距離是多少?題型三動(dòng)力學(xué)中的圖像問(wèn)題【解題指導(dǎo)】1.兩類(lèi)問(wèn)題:一類(lèi)問(wèn)題是從圖像中挖掘信息,再結(jié)合題干信息解題;另一類(lèi)是由題干信息判斷出正確的圖像.2.兩種方法:一是函數(shù)法:列出所求物理量的函數(shù)關(guān)系式,理解圖像的意義,理解斜率和截距的物理意義;二是特殊值法:將一些特殊位置或特殊時(shí)刻或特殊情況的物理量值與圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)比較.【核心歸納】1.“兩大類(lèi)型”(1)已知物體在某一過(guò)程中所受的合力(或某個(gè)力)隨時(shí)間的變化圖線,要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況.(2)已知物體在某一過(guò)程中速度、加速度隨時(shí)間的變化圖線.要求分析物體的受力情況.2.“一個(gè)橋梁”:加速度是聯(lián)系v-t圖象與F-t圖象的橋梁.3.解決圖象問(wèn)題的方法和關(guān)鍵(1)分清圖象的類(lèi)別:分清橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量,明確其物理意義,掌握物理圖象所反映的物理過(guò)程,會(huì)分析臨界點(diǎn).(2)注意圖象中的一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義:圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn),圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn),兩圖線的交點(diǎn)等表示的物理意義.(3)明確能從圖象中獲得哪些信息:把圖象與物體的運(yùn)動(dòng)情況相結(jié)合,再結(jié)合斜率、特殊點(diǎn)、面積等的物理意義,確定從圖象中得出的有用信息.這些信息往往是解題的突破口或關(guān)鍵點(diǎn).類(lèi)型1通過(guò)F-t、F-x圖像分析運(yùn)動(dòng)情況【例1】(2023·內(nèi)蒙古包頭·統(tǒng)考二模)用水平力F拉靜止在水平桌面上的小物塊,F(xiàn)大小隨時(shí)間的變化如圖甲所示,物塊的加速度a隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取。下列說(shuō)法正確的是()A.物塊的質(zhì)量為B.最大靜摩擦力為C.若在時(shí)撤去水平拉力,物塊還可以繼續(xù)滑行D.若在時(shí)撤去水平拉力,物塊還可以繼續(xù)滑行【例2】(2023秋·廣東廣州·廣州市第二中學(xué)校考期末)如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接一質(zhì)量為1kg的物體,物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。用一豎直向上的外力F作用于物體上,物體從靜止開(kāi)始豎直向上做一段勻加速直線運(yùn)動(dòng),外力F與物體離開(kāi)靜止位置的位移x的關(guān)系如圖乙所示,彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度。下列說(shuō)法正確的是()A.物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B.彈簧開(kāi)始時(shí)形變量為4cmC.彈簧的勁度系數(shù)為200N/mD.從物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)時(shí),當(dāng)t=0.1s時(shí)彈簧的形變量為3cm【例3】(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))如圖甲所示,質(zhì)量為m的物塊在水平力F的作用下可沿豎直墻面滑動(dòng),水平力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,物塊與豎直墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,豎直墻面足夠高,重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是()A.物塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.物塊先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.物塊的最大速度為D.時(shí),物塊停止下滑【例4】.(2023春·湖北武漢·湖北省武昌實(shí)驗(yàn)中學(xué)校聯(lián)考期中)地震引起的海嘯會(huì)給人們帶來(lái)巨大的損失。某中學(xué)的部分學(xué)生組成了一個(gè)課題小組,對(duì)海嘯的威力進(jìn)行了模擬研究,他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的模型:如圖甲所示,在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力(模擬海嘯)作用下運(yùn)動(dòng),推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示,已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度g取,忽略空氣阻力,則(
)A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的最大加速度為B.物體在水平地面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是50mC.整個(gè)過(guò)程中摩擦力對(duì)物體做功1kJ類(lèi)型2通過(guò)v-t、a-t圖像分析受力情況【例1】(2023秋·山東聊城·統(tǒng)考期末)如圖甲所示,一質(zhì)量的小物塊以一定的初速度沖上一傾角為37°的足夠長(zhǎng)的斜面,某同學(xué)利用傳感器測(cè)出了小物塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,并用計(jì)算機(jī)作出了小物塊上滑過(guò)程中的圖線,如圖乙所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)則下列說(shuō)法正確的是()2B.小物塊在斜面上滑行的最大位移為8mD.小物塊在上滑過(guò)程中所受摩擦力大小為5N【例2】.(2023春·全國(guó)·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖甲所示,質(zhì)量為的物體受水平拉力作用,在粗糙水平面上做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng),其圖像如圖乙所示,物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,重力加速度g取,則()A.水平拉力隨時(shí)間的變化關(guān)系B.時(shí),物體的速度大小為C.在內(nèi),合力對(duì)物體做功為D.在內(nèi),拉力F對(duì)物體的沖量大小為【例3】(2022·寧夏銀川模擬)將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小恒定,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反.該過(guò)程的v-t圖象如圖所示,g取10m/s2.下列說(shuō)法正確的是 ()A.小球所受重力和阻力之比為6∶1B.小球上升與下落所用時(shí)間之比為2∶3C.小球回落到拋出點(diǎn)的速度大小為8eq\r(6)m/sD.小球下落過(guò)程,受到向上的空氣阻力,處于超重狀態(tài)【例4】如圖甲所示,廣州塔,昵稱小蠻腰,總高度達(dá)600米,游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺(tái)。若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力,已知電梯在t=0時(shí)由靜止開(kāi)始上升,a-t圖像如圖乙所示。則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.t=4.5s時(shí),電梯處于失重狀態(tài)B.5~55s時(shí)間內(nèi),繩索拉力最小C.t=59.5s時(shí),電梯處于超重狀態(tài)D.t=60s時(shí),電梯速度恰好為零類(lèi)型3通過(guò)a-F圖像分析力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系【例1】(多選)如圖甲所示,一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊.木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí),用傳感器測(cè)出其加速度a,得到如圖乙所示的a-F圖象.g取10m/s2.則下列說(shuō)法正確的是 ()A.滑塊的質(zhì)量m=4kgB.木板的質(zhì)量M=4kgD.當(dāng)F=8N時(shí)滑塊加速度為2m/s2【例2】(2023春·山東濟(jì)寧·??茧A段練習(xí))如圖(a),一水平外力F作用在物體上,使物體靜止在傾角為θ的光滑斜面上,逐漸增大F,物體做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度a隨外力變化的圖像如圖(b)所示。重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖(b)判斷,下列說(shuō)法正確的是()A.物體的質(zhì)量m=2kgB.斜面的傾角θ=53°C.加速度為時(shí)力F的大小為25ND.物體靜止在斜面上時(shí),水平外力的大小為F=15N【例3】(2023秋·內(nèi)蒙古呼和浩特·高三統(tǒng)考期末)一個(gè)質(zhì)量為m小物體,靜止在水平地面上。當(dāng)受到一個(gè)水平外力F作用時(shí),物體會(huì)靜止或做加速直線運(yùn)動(dòng)。隨著水平外力大小變化,其加速度a也隨之發(fā)生改變。如圖是a和F的變化關(guān)系圖像(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g?。瑒t()A.物體質(zhì)量1kgB.物體所受滑動(dòng)摩擦力大小為2NC.該圖像斜率表示物體的質(zhì)量D.當(dāng)時(shí),物體的加速度大小為2m/s2【例4】.(2023秋·吉林長(zhǎng)春·長(zhǎng)春市第五中學(xué)校考期末)如圖甲所示,地面上有一質(zhì)量為M的重物,用力F向上提它,力F變化而引起物體加速度變化的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示,則以下說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)F小于圖中A點(diǎn)值時(shí),物體的重力Mg>F,物體不動(dòng)B.圖中A點(diǎn)值即為物體的重力值C.物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度和力F成正比D.圖線延長(zhǎng)線和縱軸的交點(diǎn)B的數(shù)值等于該地的重力加速度【例5】.(2023春·陜西西安·西安市鐵一中學(xué)??计谥校┪矬wA、B都靜止在同一水平面上,它們的質(zhì)量分別是和,與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和,用平行于水平面的力分別拉物體A、B得到加速度和拉力的關(guān)系圖像分別如圖中A、B所示,已知,利用圖像可求出A、B兩物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和的數(shù)值分別為()A., B.,C., D.,題型四“傳送帶”模型問(wèn)題【解題指導(dǎo)】1.水平傳送帶問(wèn)題:求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷.物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻.2.傾斜傳送帶問(wèn)題:求解的關(guān)鍵在于分析清楚物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,從而確定其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用.當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí),物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變.【必備知識(shí)】1.水平傳送帶情景滑塊的運(yùn)動(dòng)情況傳送帶不足夠長(zhǎng)傳送帶足夠長(zhǎng)一直加速先加速后勻速v0<v時(shí),一直加速v0<v時(shí),先加速再勻速v0>v時(shí),一直減速v0>v時(shí),先減速再勻速滑塊一直減速到右端滑塊先減速到速度為0,后被傳送帶傳回左端.若v0<v返回到左端時(shí)速度為v0,若v0>v返回到左端時(shí)速度為v.2.傾斜傳送帶情景滑塊的運(yùn)動(dòng)情況傳送帶不足夠長(zhǎng)傳送帶足夠長(zhǎng)一直加速(一定滿足關(guān)系gsinθ<μgcosθ)先加速后勻速一直加速(加速度為gsinθ+μgcosθ)若μ≥tanθ,先加速后勻速若μ<tanθ,先以a1加速,后以a2加速v0<v時(shí),一直加速(加速度為gsinθ+μgcosθ)若μ≥tanθ,先加速后勻速;若μ<tanθ,先以a1加速,后以a2加速v0>v時(shí),一直減速(加速度為gsinθ-μgcosθ)若μ≥tanθ,先減速后勻速;若μ<tanθ,先以a1減速,后以a2加速(摩擦力方向一定沿斜面向上)gsinθ>μgcosθ,一直加速;gsinθ=μgcosθ,一直勻速gsinθ<μgcosθ,一直減速先減速到速度為0后反向加速到原位置時(shí)速度大小為v0類(lèi)型1動(dòng)力學(xué)中水平傳送帶問(wèn)題【例1】(2022·山東棗莊市第二次模擬)某工廠檢查立方體工件表面光滑程度的裝置如圖2所示,用彈簧將工件彈射到反向轉(zhuǎn)動(dòng)的水平皮帶傳送帶上,恰好能傳送到另一端是合格的最低標(biāo)準(zhǔn)。假設(shè)皮帶傳送帶的長(zhǎng)度為10m、運(yùn)行速度是8m/s,工件剛被彈射到傳送帶左端時(shí)的速度是10m/s,取重力加速度g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()B.工件被傳送到另一端的最長(zhǎng)時(shí)間是2sC.若工件不被傳送過(guò)去,返回的時(shí)間與正向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等D.若工件不被傳送過(guò)去,返回到出發(fā)點(diǎn)的速度為10m/s【例2】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行,初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像(以地面為參考系)如圖乙所示,已知v2>v1,則()A.t2時(shí)刻,小物塊離A處的距離達(dá)到最大B.t2時(shí)刻,小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C.0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向一直向右D.0~t3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力【例3】.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖甲所示,水平放置的傳送帶在電機(jī)的作用下以=4m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),兩輪軸心間距為L(zhǎng)=5m。質(zhì)量為m=0.5kg的物塊(視為質(zhì)點(diǎn)),從左輪的正上方以速度水平向右滑上傳送帶后物塊與傳送帶的v-t圖像如圖乙所示,經(jīng)過(guò)時(shí)間t0從右輪的正上方離開(kāi)傳送帶,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度取g=10m/s2,物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)先受滑動(dòng)摩擦力再受靜摩擦力B.物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0=1sC.物塊滑上傳送帶的速度=6m/sD.物塊與傳送帶之間的相對(duì)位移為【例4】.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))快遞分揀站利用傳送帶可以大幅提高分揀效率,其過(guò)程可以簡(jiǎn)化為如圖所示的裝置,水平傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng),以一定的速度順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng),工作人員可以一定的初速度將快遞箱推放到傳送帶左端。若快遞箱被從左端由靜止釋放,到達(dá)右端過(guò)程中加速時(shí)間和勻速時(shí)間相等,快遞箱可視為質(zhì)點(diǎn),快遞箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),g取,則()A.傳送帶長(zhǎng)L為B.若,全程快遞箱在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)為C.若,則全程快遞箱的路程與傳送帶的路程之比為D.若僅將傳送帶速度增大為原來(lái)的2倍,則快遞箱先勻加速運(yùn)動(dòng)再勻速運(yùn)動(dòng)類(lèi)型2動(dòng)力學(xué)中的傾斜傳送帶問(wèn)題【解題要點(diǎn)】1.求解傳送帶問(wèn)題的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析與判斷.2.臨界狀態(tài):當(dāng)v物=v帶時(shí),摩擦力發(fā)生突變,物體的加速度發(fā)生突變.3.滑塊與傳送帶的劃痕長(zhǎng)度Δx等于滑塊與傳送帶的相對(duì)位移的大小,若有兩次相對(duì)運(yùn)動(dòng)且兩次相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相同,Δx=Δx1+Δx2(圖甲);若兩次相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,Δx等于較長(zhǎng)的相對(duì)位移大小.(圖乙)【例1】(2023·山西·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖所示,有一條傳送帶與水平面的夾角,傳送帶以的速度勻速運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將一小物塊輕放在最高點(diǎn)A,經(jīng)過(guò)時(shí)間t小物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B。已知A、B之間的距離為,物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小物塊可看做質(zhì)點(diǎn),重力加速度g取,。則小物塊從A到B的時(shí)間可能是()A. B. C. D.【例2】(2023春·河北邯鄲·高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)如圖所示,傾角為37°的傳送帶以速度逆時(shí)針勻速傳動(dòng),小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))以平行于傳送帶的初速度從頂端滑上傳送帶,經(jīng)過(guò)滑塊滑到傳送帶的底端,在此過(guò)程中,滑塊的平均速度為,重力加速度g取,、,下列說(shuō)法正確的是()。A.傳送帶轉(zhuǎn)軸中心間的距離為C.當(dāng)滑塊向上運(yùn)動(dòng)到兩輪間的中點(diǎn)位置時(shí)速度大小正好為,則滑塊在上升過(guò)程中經(jīng)歷的總時(shí)間為D.若,則滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,滑塊與傳送帶的相對(duì)位移為【例3】(2022秋·陜西安康·高三統(tǒng)考階段練習(xí))如圖所示,一傳送帶與水平面之間的夾角為,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,傳送帶以速度沿順時(shí)針?lè)较蚍€(wěn)定運(yùn)行,現(xiàn)讓一物塊(視為質(zhì)點(diǎn))從傳送帶的底端以速度沖上傳送帶,當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的頂端時(shí)速度剛好為0,物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法正確的是()A.與之間的關(guān)系為B.物塊在做減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,加速度不變C.物塊與傳送帶在速度相等前后,加速度的大小之差為D.共速前物塊在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度一定等于物塊位移大小的一半【例4】.(2022秋·貴州黔南·高三統(tǒng)考期中)如圖所示,機(jī)場(chǎng)地勤工作人員利用傳送帶從飛機(jī)上卸行李。以恒定速率運(yùn)行的傳送帶與水平面間的夾角,轉(zhuǎn)軸間距L=3.95m。工作人員沿傳送方向以速度從傳送帶頂端推下一件小包裹(可視為質(zhì)點(diǎn))。包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。重力加速度g取,,。則該小包裹()A.相對(duì)傳送帶滑動(dòng)時(shí)加速度的大小為 D.到達(dá)傳帶底端時(shí)的速度為0【例5】(2023春·四川·高三統(tǒng)考階段練習(xí))如圖所示,一足夠長(zhǎng)的傳送帶傾斜放置,傾角,以恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一煤塊以初速度從A端沖上傳送帶,煤塊與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù),取。下列說(shuō)法正確的是()A.煤塊沖上傳送帶后經(jīng)1s與傳送帶速度相同B.煤塊向上滑行的最大位移為8mC.煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時(shí)間為5sD.煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)為類(lèi)型3傳送帶中的動(dòng)力學(xué)圖像【例1】(2023·全國(guó)·二模)如圖1所示,一傾角為的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。將兩個(gè)不同的物塊A、B輕輕并排放在傳送帶上,二者并不接觸(圖中只顯示一個(gè)物塊)。以平行于傳送帶向下的方向?yàn)檎较?,兩物塊的速度—時(shí)間圖像如圖2所示。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取,,。關(guān)于兩物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.傳送帶的速度的大小為C.在內(nèi),兩物塊與傳送帶間產(chǎn)生的熱量相等D.后,若物塊A在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間少于,則A、B間的最大距離就不會(huì)變【例2】.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))為了保證乘客的安全,通常情況下在進(jìn)入火車(chē)站前應(yīng)對(duì)旅客攜帶的物品安檢,安檢時(shí)將物品無(wú)初速度地放到沿水平方向向右傳送的運(yùn)輸帶一端,已知運(yùn)輸帶以恒定的速度勻速傳動(dòng),如圖甲所示,整個(gè)過(guò)程中物品的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。物品可視為質(zhì)點(diǎn),且質(zhì)量為,運(yùn)輸帶兩端相距,經(jīng)測(cè)量該物品在運(yùn)輸帶上留下了一條長(zhǎng)為的劃痕,重力加速度g取。則下列說(shuō)法正確的是()A.整個(gè)過(guò)程中,物品始終受到向右的摩擦力C.運(yùn)輸帶對(duì)物品摩擦力的沖量大小為D.整個(gè)過(guò)程因傳送該物品多消耗的電能為【例3】(2023·重慶·重慶市萬(wàn)州第二高級(jí)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))如圖甲所示,傾角為的傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)行,現(xiàn)將一質(zhì)量為的煤塊輕輕放在傳送帶的A端,煤塊的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,末煤塊到達(dá)端,取沿傳送帶向下為正方向,取,則()A.傾角C.內(nèi)傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)為D.內(nèi)物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能【例4】(2023·遼寧阜新·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶的傾角為θ,在傳送帶上某位置輕輕放置一物塊,結(jié)果物塊的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,其中、已知。重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是()A.物塊可能沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)B.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)大于tanθC.時(shí)間后物塊的加速度大小為D.若傳送帶反轉(zhuǎn),則物塊將一直以大小為的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)題型五“滑塊-木板”模型問(wèn)題【解題指導(dǎo)】1.“滑塊—木板”模型問(wèn)題中,靠摩擦力帶動(dòng)的那個(gè)物體的加速度有最大值:am=eq\f(Ffm,m).假設(shè)兩物體同時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),若整體加速度小于該值,則二者相對(duì)靜止,二者間是靜摩擦力;若整體加速度大于該值,則二者相對(duì)滑動(dòng),二者間為滑動(dòng)摩擦力.2.滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中,若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng),位移之差等于板長(zhǎng);若反向運(yùn)動(dòng),位移大小之和等于板長(zhǎng).【要點(diǎn)歸納】1.模型特點(diǎn):滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))置于木板上,滑塊和木板均相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),且滑塊和木板在摩擦力的作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).2.位移關(guān)系:如圖所示,滑塊由木板一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中,滑塊和木板同向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移之差Δx=x1-x2=L(板長(zhǎng));滑塊和木板反向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移大小之和x2+x1=L.3.解題關(guān)鍵點(diǎn)(1)由滑塊與木板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)判斷“板塊”間的摩擦力方向.(2)當(dāng)滑塊與木板速度相同時(shí),“板塊”間的摩擦力可能由滑動(dòng)摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)殪o摩擦力或者兩者間不再有摩擦力(水平面上共同勻速運(yùn)動(dòng)).4.處理“板塊”模型中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的流程【技巧點(diǎn)撥】木板受逐漸增大的水平拉力而滑塊不受拉力,這種情況下,開(kāi)始滑塊和木板一起做變加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)滑塊加速度達(dá)到其最大值μg時(shí),滑塊、木板開(kāi)始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),此后滑塊加速度保持不變,木板加速度逐漸增大。v0,兩者都不受拉力且疊放在光滑水平面上(1)若木板足夠長(zhǎng),這種情況下,滑塊減速、木板加速,直至兩者速度相等,之后將一起勻速運(yùn)動(dòng)下去,其速度關(guān)系為v0-a滑t=a板t。(2)若木板不夠長(zhǎng),這種情況下,滑塊會(huì)一直減速到滑下木板,木板會(huì)一直加速到滑塊滑下。分離前滑塊加速度大小a滑=μg,木板的加速度大小a板=eq\f(μm滑g,m板)。v0,兩者都不受拉力且疊放在光滑水平面上(1)若木板足夠長(zhǎng),木板減速、滑塊加速,直至兩者速度相等,之后將一起勻速運(yùn)動(dòng)下去,其速度關(guān)系為v0-a板t=a滑t。(2)若木板不夠長(zhǎng),則木板會(huì)一直減速到滑塊滑下,滑塊會(huì)一直加速到滑下木板。分離前滑塊的加速度大小a滑=μg,木板的加速度大小a板=eq\f(μm滑g,m板)。類(lèi)型1滑塊帶動(dòng)木板【例1】(2023·湖南株洲·統(tǒng)考三模)如圖,一平板車(chē)靜止在光滑水平地面上,小物塊A和B分別從車(chē)的最左端和最右端同時(shí)開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng),兩物塊在平板車(chē)上發(fā)生碰撞,最終都與平板車(chē)保持相對(duì)靜止。已知平板車(chē)的質(zhì)量,長(zhǎng)度,A、B的質(zhì)量均為,A的初速度大小為,與平板車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù);B的初速度大小為,與平板車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù),A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),它們之間的碰撞為彈性碰撞,重力加速度取,求:(1)整個(gè)過(guò)程中,A、B以及平板車(chē)組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能;(2)A、B發(fā)生碰撞的位置與平板車(chē)最左端的距離;(3)A、B與車(chē)保持相對(duì)靜止時(shí),A、B之間的距離。【例2】(2023秋·云南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖甲所示,一長(zhǎng)木板靜止在水平地面上,時(shí)刻一小物塊以一定的速度從左端滑上長(zhǎng)木板,之后小物塊運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示.已知小物塊與長(zhǎng)木板的質(zhì)量均為,前內(nèi)小物塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng),之后兩者相對(duì)靜止,取重力加速度大小,求:(1)小物塊與長(zhǎng)木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q;(2)小物塊與長(zhǎng)木板間的靜摩擦力大小f.【例2】.(2023·高三課時(shí)練習(xí))如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的木板靜止在水平面上,木板的質(zhì)量M=0.4kg,長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,質(zhì)量m=0.4kg的小滑塊以v0=1.8m/s的速度從右端滑上長(zhǎng)木板,小滑塊剛滑上長(zhǎng)木板的0.2s內(nèi)的速度圖象如圖乙所示,小滑塊可看成質(zhì)點(diǎn),重力加速度g取10m/s2。(1)求小滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2和小滑塊剛滑上長(zhǎng)木板時(shí)長(zhǎng)木板的加速度大小a1;(2)求小滑塊從滑上長(zhǎng)木板到與長(zhǎng)木板速度相等過(guò)程中相對(duì)長(zhǎng)木板滑行的距離L;(3)求小滑塊從滑上長(zhǎng)木板到最后停下來(lái)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總距離s?!纠?】(2023·安徽宿州·統(tǒng)考一模)如圖所示,質(zhì)量、長(zhǎng)度的木板A靜止在水平面上,A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在A的左端放置一質(zhì)量的鐵塊可視為質(zhì)點(diǎn),B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù),現(xiàn)用一水平恒力作用在B上,取,設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。求:(1)要保持A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng),求力的取值范圍;(2)若,求鐵塊運(yùn)動(dòng)到木塊右端所用的時(shí)間。類(lèi)型2滑板帶動(dòng)滑
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