動(dòng)力學(xué)中??嫉奈锢砟P蚠第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、,特別策劃 計(jì)算題突破(一),——?jiǎng)恿W(xué)中??嫉奈锢砟P?1. 模型特征 物理中的斜面,通常不是題目的主體,而只是一個(gè)載體,即處于斜面上的物體通常才是真正的主體,斜面既可以光滑,也可以粗糙;既可以固定,也可以運(yùn)動(dòng). 關(guān)于斜面問題,如圖所示:,斜面模型,(1) 光滑斜面:物體無論上滑,還是下滑,均為mgsin θ=ma,a沿斜面向下. (2) 粗糙斜面下滑: 當(dāng)gsin θ>μgcos θ時(shí),加速下滑,mgsin θ-μmg

2、cos θ=ma; 當(dāng)gsin θ=μgcos θ時(shí),勻速下滑,a=0(μ=tan θ); 當(dāng)gsin θ<μgcos θ時(shí),減速下滑,μmgcos θ-mgsin θ=ma,a沿斜面向上. (3) 粗糙斜面上滑:mgsin θ+μmgcos θ=ma,勻減速上滑,a沿斜面向下.,2. 思維模板,D,A,【解析】 斜面不固定時(shí),設(shè)斜面夾角為θ,對(duì)B有mgtan θ=ma,對(duì)AB整體有F=(M+m)a,斜面固定,對(duì)B有F1=

3、mgtan θ,代入數(shù)據(jù)解得F1=30 N,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.,2. 如圖所示,斜面固定在水平面上,斜面上一個(gè)質(zhì)量為m的物塊在沿斜面向下的拉力F1作用下勻速下滑,在下滑過程中的某時(shí)刻在物塊上再施加一個(gè)豎直向上的恒力F2,且F2<mg.則加F2之后較短的一段時(shí)間內(nèi)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是(  ) A. 仍勻速下滑 B. 勻加速下滑 C. 勻減速下滑 D. 上述情況都有可能,B,【解析】 斜面上一個(gè)質(zhì)量為m的物塊在沿斜面向下的拉

4、力F1作用下勻速下滑,F(xiàn)1+mgsin θ=μmgcos θ,則μmgcos 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,即做勻加速運(yùn)動(dòng),故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.,D,,,1. 水平傳送帶模型,傳送帶模型,典題演示2 如圖所示,傳送帶以恒定速度v=3

5、m/s向右運(yùn)動(dòng),AB長(zhǎng)L=3.8 m,質(zhì)量為m=5 kg的物體無初速地放到左端A處,同時(shí)用水平恒力F=25 N向右拉物體,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.求物體從A到B所需的時(shí)間.(重力加速度取g=10 m/s2),,【答案】 1.2 s,2. 傾斜傳送帶模型,典題演示3 如圖所示,傳送帶與地面的傾角θ=37°,從A至B的長(zhǎng)度x=16 m,傳送帶以v=10 m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶上端A由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m=

6、0.5 kg的物體,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,則物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間t是多少?(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),,【答案】 2 s,題組訓(xùn)練2  1. (多選)(2016·徐州一中)如圖所示,三角形傳送帶以1 m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2 m,且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以1 m/s

7、的初速度沿傳送帶下滑,兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.下列說法中正確的是(   ) A. 物塊A先到達(dá)傳送帶底端 B. 物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端 C. 傳送帶對(duì)物塊A、B的摩擦力都沿傳送帶向上 D. 物塊A下滑過程中相對(duì)傳送帶的位移小于物塊B下滑過程中相對(duì)傳送帶的位移,,BCD,2. 一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn)

8、),煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.初始時(shí),傳送帶與煤塊都是靜止的.現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度達(dá)到v0后,便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng).經(jīng)過一段時(shí)間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng).求:,(1) 傳送帶從靜止開始加速到v0所需的時(shí)間. (2) 從傳送帶開始運(yùn)動(dòng)到速度剛達(dá)到v0這段時(shí)間內(nèi),煤塊相對(duì)地面的位移大?。?3) 煤塊在傳送帶上留下黑色痕跡的長(zhǎng)度.,3. 如圖所示,傳送帶的水平部

9、分ab=2 m,斜面部分bc=4 m,bc與水平面的夾角α=37°.一個(gè)小物體A與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,傳送帶沿圖示的方向運(yùn)動(dòng),速率v=2 m/s.若把物體A輕放到a處,它將被傳送帶送到c點(diǎn),且物體A不會(huì)脫離傳送帶.求物體A從a點(diǎn)被傳送到c點(diǎn)所用的時(shí)間.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),,,【答案】 2.4 s,1. 滑塊、滑板模型中的兩種位移關(guān)系 滑塊由

10、滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中,若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng),位移之差等于板長(zhǎng);反向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移之和等于板長(zhǎng).,板塊模型,2. 解題思路,,典題演示4 (2015·新課標(biāo)Ⅰ卷)一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊;在木板右方有一墻壁,木板右端與墻壁的距離為4.5 m,如圖(a)所示.t=0時(shí)刻開始,小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng),直至t=1 s時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短).碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運(yùn)動(dòng)過

11、程中小物塊始終未離開木板.已知碰撞后1 s時(shí)間內(nèi)小物塊的v-t圖線如圖(b)所示.木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍,重力加速度大小取g=10 m/s2.求:,(1) 木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2. 【答案】μ1=0.1 μ2=0.4 (2) 木板的最小長(zhǎng)度. 【答案】6.0 m (3) 木板右端離墻壁的最終距離. 【答案】6.5 m,(3) 在小物塊和木板具有共同速度后,兩者向左做勻變速運(yùn)動(dòng)直至停

12、止,設(shè)加速度為a4,此過程中小物塊和木板運(yùn)動(dòng)的位移為s3.由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 μ1(m+M)g=(m+M)a4, 0-v=2a4s3, 碰后木板運(yùn)動(dòng)的位移為 s=s1+s3, 聯(lián)立解得s=-6.5 m. 木板右端離墻壁的最終距離為6.5 m.,題組訓(xùn)練3 1. (2015·海門中學(xué))如圖所示,質(zhì)量為2 kg的木板B靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為1 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊A以水平速度v0=2 m/s從右端向左

13、滑上木板.木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,此時(shí)有一水平向右的力F=10 N作用在長(zhǎng)木板上. 取g=10 m/s2.,,,(1) 求開始時(shí)木塊A和木板B各自的加速度大?。 敬鸢浮? m/s2 2.5 m/s2 (2) 若木板足夠長(zhǎng),求從木塊滑上木板到木塊和木板速度相等所經(jīng)歷的時(shí)間. 【答案】0.8 s (3) 要使木塊不從木板上滑落,求木板的最小長(zhǎng)度. 【答案】0.8 m,2. (2016·南師附中)如圖所示,

14、有兩個(gè)高低不同的水平面,高水平面光滑,低水平面粗糙.一質(zhì)量為5 kg、長(zhǎng)度為2 m的長(zhǎng)木板靠在高水平面邊緣A點(diǎn),其表面恰好與高水平面平齊,長(zhǎng)木板與低水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05.一質(zhì)量為1 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊靜止放置,距A點(diǎn)距離為3 m.現(xiàn)用大小為6 N、水平向右的外力拉小滑塊,當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力,滑塊以此時(shí)的速度滑上長(zhǎng)木板.滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,取g=10 m/s2.,,,(1) 求滑塊滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度大

15、?。 敬鸢浮? m/s (2) 滑塊滑動(dòng)到長(zhǎng)木坂上時(shí),滑塊和長(zhǎng)木坂的加速度大小分別為多少? 【答案】 5 m/s2 0.4 m/s2 (3) 通過計(jì)算說明滑塊能否從長(zhǎng)木板的右端滑出. 【答案】 能,計(jì)算略,【解析】 (1) 根據(jù)牛頓第二定律有F=ma, 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2=2aL0, 聯(lián)立方程代入數(shù)據(jù)解得v=6 m/s. 其中m、F分別為滑塊的質(zhì)量和受到的拉力,a是滑塊的加速度,v是滑塊滑到A點(diǎn)時(shí)的速度大小,L0是滑

16、塊在高水平面上運(yùn)動(dòng)位移.,(2) 根據(jù)牛頓第二定律 對(duì)滑塊有μ1mg=ma1, 代入數(shù)據(jù)解得a1=5 m/s2. 對(duì)長(zhǎng)木板有μ1mg-μ2(m+M)g =Ma2, 代入數(shù)據(jù)解得a2=0.4 m/s2. 其中M為長(zhǎng)木板的質(zhì)量,a1、a2分別是此過程中滑塊和長(zhǎng)木板的加速度,μ1、μ2分別是滑塊與長(zhǎng)木板間和長(zhǎng)木板與低水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù).,3. (2016·江西模擬)質(zhì)量M=9 kg,長(zhǎng)L=1 m的木板在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0

17、.1的水平地面上向右滑行,當(dāng)速度v0=2 m/s時(shí),在木板的右端放一質(zhì)量m=1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),如圖所示,當(dāng)小物塊剛好滑到木板左端時(shí),小物塊和木板達(dá)到共同速度(物塊未掉下),取g=10 m/s2,求:,,(1) 從小物塊放到木板上到它們達(dá)到共同速度所用的時(shí)間. 【答案】1 s (2) 小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1.  【答案】0.08 (3) 小物塊從放上木板到木板剛停下來,小物塊的位移是多少.(結(jié)果保留兩位小數(shù))

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