模型1 傳送帶模型
1．命題規(guī)律
傳送帶問題是高考中?？嫉念}型，這類問題綜合性較強，難度較大，且有時與功和能等內(nèi)容相結合進行綜合考查。
2．復習指導
傳送帶模型的特征是以摩擦力為紐帶關聯(lián)傳送帶和物塊的運動。這類問題涉及滑動摩擦力和靜摩擦力的轉換、對地位移和二者之間相對位移的區(qū)別，綜合牛頓運動定律、運動學公式、功和能等知識，復習時，要側重對過程的分析和理解。
題型一 水平傳送帶模型
eq \a\vs4\al(典例)如圖所示，水平方向的傳送帶順時針轉動，傳送帶速度大小v＝2 m/s不變，A、B兩端間距離為 3 m。一物塊從B端以速度v0＝4 m/s滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，g＝10 m/s2。物塊從滑上傳送帶至離開傳送帶的過程中，速度隨時間變化的圖像是( )

A B

C D
【自主解答】
B 解析：物塊從B端剛滑上傳送帶時，速度向左，物塊與傳送帶間的摩擦力作用使得它做勻減速運動，加速度大小為a＝μg＝4 m/s2，當物塊的速度減小到0時，物塊前進的距離為s＝ eq \f(0－42,2×（－4）) m＝2 m，小于A、B間的距離，故物塊減速到0后仍在傳送帶上，所以它會隨傳送帶向右做加速運動，其加速度大小與減速時是相等的，當其速度與傳送帶的速度相等時，物塊向右滑行的距離為s′＝ eq \f(22－0,2×4) m＝0.5 m，小于物塊向左前進的距離，說明物塊仍在傳送帶上，以后物塊相對于傳送帶靜止，其速度等于傳送帶傳動的速度，所以選項B正確。
【技法總結】
滑塊在水平傳送帶上運動的幾種常見情景
題型二 傾斜傳送帶模型
eq \a\vs4\al(典例)如圖所示為貨場使用的傳送帶模型，傳送帶傾斜放置，與水平面間的夾角為θ＝37°，傳送帶AB足夠長，傳送皮帶輪以大小為v＝2 m/s的恒定速率順時針轉動。一包貨物以v0＝12 m/s的初速度從A端滑上傾斜傳送帶，若貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，且可將貨物視為質點。
(1)貨物剛滑上傳送帶時加速度為多大？
(2)經(jīng)過多長時間貨物的速度和傳送帶的速度相同？這時貨物相對于地面運動了多遠？
(3)從貨物滑上傳送帶開始計時，貨物再次滑回A端共用了多長時間？(g＝10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)
關鍵詞：(1)恒定速率順時針轉動；(2)貨物的速度和傳送帶的速度相同；
(3)再次滑回A端。
【自主解答】
解析：(1)設貨物剛滑上傳送帶時的加速度為a1，貨物的受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得
沿傳送帶方向mg sin θ＋Ff＝ma1
垂直于傳送帶方向mgcs θ＝FN
又Ff＝μFN
由以上三式得a1＝g(sin θ＋μcs θ)＝10×(0.6＋0.5×0.8)m/s2＝10 m/s2，方向沿傳送帶向下。
(2)貨物的速度從v0減至與傳送帶速度v相同所用時間設為t1，位移設為x1，則有
t1＝ eq \f(v－v0,－a1)＝1 s，x1＝ eq \f(v0＋v,2)t1＝7 m。
(3)當貨物的速度與傳送帶速度相等時，由于 mg sin θ＞μmgcs θ，此后貨物所受摩擦力方向沿傳送帶向上，設貨物此時的加速度大小為a2，則有
mg sin θ－μmgcs θ＝ma2
得a2＝g(sin θ－μcs θ)＝2 m/s2，方向沿傳送帶向下
設貨物再經(jīng)時間t2，速度減為0，則
t2＝ eq \f(0－v,－a2)＝1 s
貨物沿傳送帶向上滑的位移
x2＝ eq \f(v＋0,2)t2＝1 m
則貨物上滑的總距離為x＝x1＋x2＝8 m
貨物到達最高點后將沿傳送帶勻加速下滑，下滑的加速度大小等于a2。設下滑時間為t3，則
x＝ eq \f(1,2)a2t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3))
解得t3＝2 eq \r(2) s
所以貨物從A端滑上傳送帶到再次滑回A端的總時間為
t＝t1＋t2＋t3＝(2＋2 eq \r(2))s。
答案：(1)10 m/s2，方向沿傳送帶向下 (2)1 s 7 m (3)(2＋2 eq \r(2))s
【技法總結】
滑塊在傾斜傳送帶上運動的幾種常見情景
模型2 滑塊—滑板模型
1．命題規(guī)律
滑塊—滑板模型，涉及摩擦力分析、相對運動、摩擦生熱、多次相互作用，屬于多物體多過程問題，知識綜合性較強，對能力要求較高，所以高考試卷中經(jīng)常出現(xiàn)這一類型。
2．復習指導
分析滑塊—滑板類模型時要抓住一個轉折和兩個關聯(lián)。一個轉折——滑塊與滑板達到相同速度或者滑塊從滑板上滑下是受力和運動狀態(tài)變化的轉折點。兩個關聯(lián)——轉折前、后受力情況之間的關聯(lián)和滑塊、滑板位移與板長之間的關聯(lián)。一般情況下，由于摩擦力或其他力的轉變，轉折前、后滑塊和滑板的加速度都會發(fā)生變化，因此以轉折點為界，對轉折前、后進行受力分析是建立模型的關鍵。
eq \a\vs4\al(典例)下暴雨時，有時會發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質災害。某地有一傾角為θ＝37°(sin 37°＝0.6)的山坡C，上面有一質量為m的石板B，其上、下表面與斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均處于靜止狀態(tài)，如圖所示。假設某次暴雨中，A浸透雨水后總質量也為m(可視為質量不變的滑塊)，在極短時間內(nèi)，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1減小為0.375，B、C間的動摩擦因數(shù)μ2減小為0.5，A、B開始運動，此時刻為計時起點；在第2 s末，B的上表面突然變?yōu)楣饣?保持不變。已知A開始運動時，A離B下邊緣的距離l＝27 m，C足夠長，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取重力加速度大小g＝10 m/s2。求：
(1)在0～2 s時間內(nèi)，A和B加速度的大小；
(2)A在B上運動的總時間。
【自主解答】
解析：(1)在0～2 s時間內(nèi)，A和B的受力分析分別如圖甲、乙所示，其中Ff1、FN1是A與B之間的摩擦力和正壓力的大小，F(xiàn)f2、FN2是B與C之間的摩擦力和正壓力的大小，方向如圖所示。
甲 乙
由滑動摩擦力公式和力的平衡條件得
Ff1＝μ1FN1
FN1＝mgcs θ
Ff2＝μ2FN2
FN2＝F′N1＋mgcs θ
規(guī)定沿斜面向下為正方向，設A和B的加速度分別為a1和a2，由牛頓第二定律得
mg sin θ－Ff1＝ma1
mg sin θ＋F′f1－Ff2＝ma2
由牛頓第三定律得
FN1＝F′N1
Ff1＝F′f1
聯(lián)立各式，并代入題給數(shù)據(jù)得
a1＝3 m/s2
a2＝1 m/s2。
(2)在t1＝2 s時，設A和B的速度分別為v1和v2，則
v1＝a1t1＝6 m/s
v2＝a2t1＝2 m/s
t＞t1時，設A和B的加速度分別為a′1和a′2，此時A與B之間的摩擦力為0，可得
a′1＝6 m/s2
a′2＝－2 m/s2
則B做減速運動，設經(jīng)過時間t2，B的速度減為0，則有
v2＋a′2t2＝0
聯(lián)立各式得t2＝1 s
在t1＋t2時間內(nèi)，A相對于B運動的距離為
x＝ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)a1t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1))＋v1t2＋\f(1,2)a′1t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2))))－
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)a2t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1))＋v2t2＋\f(1,2)a′2t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2))))＝12 m＜27 m
此后B靜止，A繼續(xù)在B上滑動。設再經(jīng)過時間t3，A離開B，則有
l－x＝(v1＋a′1t2)t3＋ eq \f(1,2)a′1t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3))
可得t3＝1 s(另一解不合題意，舍去)
則A在B上運動的總時間為
t總＝t1＋t2＋t3＝4 s。
答案：(1)3 m/s2 1 m/s2 (2)4 s
【技法總結】
1．模型特點
上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動。
2．解題思路
項目
圖示
滑塊可能的運動情況
情景1
(1)可能一直加速
(2)可能先加速后勻速
情景2
(1)v0>v時，可能一直減速，也可能先減速再勻速
(2)v0v返回時速度為v，若v0

相關學案

新高考物理一輪復習精品學案第3章專題強化6傳送帶模型和“滑塊—木板”模型（含解析）：

這是一份新高考物理一輪復習精品學案第3章專題強化6傳送帶模型和“滑塊—木板”模型（含解析），共14頁。

人教版高考物理一輪總復習第9章專題提分課6反沖現(xiàn)象與“人船模型”問題課時學案：

這是一份人教版高考物理一輪總復習第9章專題提分課6反沖現(xiàn)象與“人船模型”問題課時學案，共5頁。學案主要包含了自主解答，核心歸納等內(nèi)容，歡迎下載使用。

魯科版高考物理一輪總復習第9章專題提分課6反沖現(xiàn)象與“人船模型”問題課時學案：

這是一份魯科版高考物理一輪總復習第9章專題提分課6反沖現(xiàn)象與“人船模型”問題課時學案，共6頁。學案主要包含了自主解答，核心歸納等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關學案 更多

魯科版高考物理一輪總復習第3章專題提分課2傳送帶模型和滑塊—滑板模型課時學案

魯科版高考物理一輪總復習第3章專題提分課2傳送帶模型和滑塊—滑板模型課時學案
魯科版（新教材）2022版高考一輪復習第3章運動和力的關系專題提分課2傳送帶模型和滑塊-滑板模型（物理 學案）

魯科版（新教材）2022版高考一輪復習第3章運動和力的關系專題提分課2傳送帶模型和滑塊-滑板模型（物理 學案）
2022屆高考物理一輪復習講義學案（新高考人教版）第三章 專題強化六 傳送帶模型和滑塊—木板模型

2022屆高考物理一輪復習講義學案（新高考人教版）第三章 專題強化六 傳送帶模型和滑塊—木板模型
高中物理人教版 (新課標)必修1第四章 牛頓運動定律綜合與測試導學案

高中物理人教版 (新課標)必修1第四章 牛頓運動定律綜合與測試導學案
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部