高考物理一轮复习第三章专题强化四课件

,专题强化四动力学中三,种,典型,物理模型,大一轮复习讲义,专题强化四动力学中三种大一轮复习讲义,1.,本专题是动力学方法在三类典型模型问题中的应用，其中等时圆模型常在选,择题中考查，而滑块,木板模型和传送带模型常以计算题压轴题的形式命题,.,2.,通过本专题的学习，可以培养同学们的审题能力、建模能力、分析推理能力,和规范表达等物理学科素养，针对性的专题强化，通过题型特点和解题方法,的分析，能帮助同学们迅速提高解题能力,.,3.,用到的相关知识有：匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、相对运动的有关,知识,.,专题解读,1.本专题是动力学方法在三类典型模型问题中的应用，其中等时圆,“,等时圆,”,模型,1.,两种模型,(,如图,1,),2.,等时性的证明,设某一条光滑弦与水平方向的夹角为,，圆的直径为,d,，如图,1,所示,.,根据物体沿光滑弦做,初,速度,为,零,的,匀加速直线运动，加速度为,a,g,sin,，,能力,考点,师生,共研,模型一,图,1,即沿同一起点或终点的各条光滑弦运动具有等时性，运动时间与弦的倾角、长短无关,.,“等时圆”模型1.两种模型(如图1)能力考点师生共研模型一,例,1,(2019,安徽芜湖市期末,),如图,2,所示，,PQ,为圆的竖直直径，,AQ,、,BQ,、,CQ,为三个光滑斜面轨道，分别与圆相交于,A,、,B,、,C,三点,.,现让三个小球,(,可以看作质点,),分别沿着,AQ,、,BQ,、,CQ,轨道自端点由静止滑到,Q,点，运动的平均速度分别为,v,1,、,v,2,和,v,3,.,则有：,A.,v,2,v,1,v,3,B.,v,1,v,2,v,3,C.,v,3,v,1,v,2,D.,v,1,v,3,v,2,图,2,例1(2019安徽芜湖市期末)如图2所示，PQ为圆的竖直,高考物理一轮复习第三章专题强化四课件,变式,1,如图,3,所示，竖直半圆环中有多条起始于,A,点的光滑轨道，其中,AB,通过环心,O,并保持竖直,.,一质点分别自,A,点沿各条轨道下滑，初速度均为零,.,那么，质点沿各轨道下滑的时间相比较,A.,无论沿图中哪条轨道下滑，所用的时间均相同,B.,质点沿着与,AB,夹角越大的轨道下滑，时间越短,C.,质点沿着轨道,AB,下滑，时间最短,D.,轨道与,AB,夹角越小,(,AB,除外,),，质点沿其下滑的时间越短,图,3,变式1如图3所示，竖直半圆环中有多条起始于A点的光滑轨道，,1.,水平传送带模型,能力,考点,师生,共研,“,传送带,”,模型,模型二,项目,图示,滑块可能的运动情况,情景,1,可能一直加速,可能先加速后匀速,情景,2,v,0,v,，可能一直减速，也可能先减速再匀速,v,0,v,，一直匀速,v,0,v,，返回时速度为,v,，若,v,0,mg,cos,，合力沿传送带向下，小滑块向下做匀加速运动；若,mg,sin,mg,cos,，沿传送带方向合力为零，小滑块匀速下滑；若,mg,sin,变式,2,(,多选,)(2019,陕西榆林市第三次测试,),如图,5,所示，绷紧的水平传送带足够长，且始终以,v,1,2 m/s,的恒定速率顺时针运行,.,初速度大小为,v,2,3 m/s,的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面上的,A,处滑上传送带,.,若从小墨块滑上传送带开始计时，小墨块在传送带上运动,5 s,后与传送带的速度相同，,则,A.,小墨块未与传送带速度相同时，受到的摩擦力方向水平向右,B.,小墨块的加速度大小为,0.2 m/s,2,C.,小墨块在传送带上的痕迹长度为,4.5 m,D.,小墨块在传送带上的痕迹长度为,12.5,m,图,5,变式2(多选)(2019陕西榆林市第三次测试)如图5所示,解析,小墨块未与传送带速度相同时，相对传送带向左运动，受到传送带的摩擦力方向水平向右，故,A,正确,.,解析小墨块未与传送带速度相同时，相对传送带向左运动，受到传,1.,模型特点,“,滑块,木板,”,模型类问题中，滑动摩擦力的分析方法与,“,传送带,”,模型类似，但这类问题比传送带类问题更复杂，因为木板受到摩擦力的影响，往往做匀变速直线运动，解决此类问题要注意从速度、位移、时间等角度，寻找各运动过程之间的联系,.,2.,解题关键,(1),临界条件：使滑块不从木板的末端掉下来的临界条件是滑块到达木板末端时的速度与木板的速度恰好相同,.,(2),问题实质：,“,板,块,”,模型和,“,传送带,”,模型一样，本质上都是相对运动问题，要分别求出各物体相对地面的位移，再求相对位移,.,高考热点,讲透练熟,“,滑块,木板,”,模型,模型三,1.模型特点高考热点讲透练熟“滑块木板”模型模型三,例,3,(2019,贵州毕节市适应性监测,(,三,),一长木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物块，如图,6,所示,.,木板与地面间的动摩擦因数,1,0.1,，物块与木板间的动摩擦因数,2,0.4.,t,0,时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向墙壁运动，当,t,1 s,时，木板以速度,v,1,4 m/s,与墙壁碰撞,(,碰撞时间极短,).,碰撞前后木板速度大小不变，方向相反,.,运动过程中小物块第一次减速为零时恰好从,木板上掉下,.,已知木板的质量是小物块质量的,15,倍，重力加速度大小,g,取,10 m/s,2,.,求,：,(1),t,0,时刻木板的速度大小,；,图,6,答案,5 m/s,例3(2019贵州毕节市适应性监测(三)一长木板置于粗,解析,对木板和物块：,1,(,M,m,),g,(,M,m,),a,1,设初始时刻木板速度为,v,0,由运动学公式：,v,1,v,0,a,1,t,0,代入数据解得：,v,0,5 m/s,解析对木板和物块：1(Mm)g(Mm)a1,(2),木板的长度,.,解析,碰撞后，对物块：,2,mg,ma,2,对木板，由牛顿第二定律：,2,mg,1,(,M,m,),g,Ma,3,对木板，经历时间,t,，发生位移,x,2,木板长度,l,x,1,x,2,(2)木板的长度.解析碰撞后，对物块：2mgma2对木,变式,3,(,2019,江西宜春市模拟,),如图,7,所示，在倾角,37,的固定斜面上放置一质量,M,1 kg,、,长度,L,0.75 m,的薄平板,AB,.,平板的上表面光滑，其下端,B,与斜面底端,C,的距离为,4 m.,在平板的上端,A,处放一质量,m,0.6 kg,的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速度释放,.,设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为,0.5,，通过计算判断无初速度释放,后,薄,平板是否立即开始运动，并求出滑块与薄平板下端,B,到,达,斜面底端,C,的时间差,t,.(sin 37,0.6,，,cos 37,0.8,，,g,10,m/s,2,),图,7,答案,见解析,变式3(2019江西宜春市模拟)如图7所示，在倾角3,解析,对薄平板，由于,Mg,sin 37,(,M,m,),g,cos 37,，故滑块在薄平板上滑动时，薄平板静止不动,.,滑块在薄平板上滑动时的加速度为,a,1,，,则,由,牛顿第二定律,mg,sin,37,ma,1,，,解,得,a,1,g,sin 37,6 m/s,2,滑块由,B,至,C,时的加速度为,a,2,，则由牛顿第二定律,mg,sin 37,mg,cos 37,ma,2,，解得,a,2,g,sin 37,g,cos 37,2 m/s,2,解析对薄平板，由于Mgsin 37(Mm)gcos,代入数据解得,t,1 s,对薄平板，滑块滑离后才开始运动，加速度,a,3,g,sin 37,g,cos 37,2 m/s,2,代入数据解得,t,2 s,则滑块与薄平板下端,B,到达斜面底端,C,的时间差,t,t,t,1 s.,代入数据解得t1 s代入数据解得t2 s,7,1.,如图,1,所示，,ad,、,bd,、,cd,是竖直面内三根固定的光滑细杆，,a,、,b,、,c,、,d,位于同一圆周上，,a,点为圆周的最高点，,d,点为圆周的最低点,.,每根杆上都套着一个小滑环,(,图中未画出,),，三个滑环,A,、,B,、,C,分别从,a,、,b,、,c,处由静止开始释放，用,t,1,、,t,2,、,t,3,依次表示滑环,A,、,B,、,C,到达,d,点所用的时间，,则,A.,t,1,t,2,t,2,t,3,C.,t,3,t,1,t,2,D.,t,1,t,2,t,3,1,2,3,4,5,6,图,1,课时精练,71.如图1所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细,解析,如图所示，滑环在下滑过程中受到重力,mg,和杆的支持力,F,N,作用,.,设杆与水平方向的夹角为,，根据牛顿第二定律有,mg,sin,ma,，得加速度大小,a,g,sin,.,1,2,3,4,5,6,7,解析如图所示，滑环在下滑过程中受到重力mg和杆的支持力FN,2.(2020,广东东莞市质检,),如图,2,所示，,AB,和,CD,为两条光滑斜槽，它们各自的两个端点均分别位于半径为,R,和,r,的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点,P,.,设有一重物先后沿两个斜槽从静止出发，由,A,滑到,B,和由,C,滑到,D,，所用的时间分别为,t,1,和,t,2,，则,t,1,与,t,2,之比,为,A.2,1,B.1,1,C,.,1,D.1,1,2,3,4,5,6,图,2,7,2.(2020广东东莞市质检)如图2所示，AB和CD为两条,3.(,多选,)(2019,湖北黄冈市模拟,),机场使用的货物安检装置如图,3,所示，绷紧的传送带始终保持,v,1 m/s,的恒定速率运动，,AB,为传送带水平部分且长度,L,2,m,，现有一质量为,m,1 kg,的背包,(,可视为质点,),无初速度地放在水平传送带的,A,端，可从,B,端沿斜面滑到地面,.,已知背包与传送带间的动摩擦因数,0.5,，,g,10 m/s,2,，下列说法正确的,是,A.,背包从,A,运动到,B,所用的时间为,2.1 s,B.,背包从,A,运动到,B,所用的时间为,2.3 s,C.,背包与传送带之间的相对位移为,0.3 m,D.,背包与传送带之间的相对位移为,0.1,m,1,2,3,4,5,6,图,3,7,3.(多选)(2019湖北黄冈市模拟)机场使用的货物安检装,解析,背包在水平传送带上由滑动摩擦力产生加速度，,mg,ma,，得,a,5 m/s,2,，,则此后背包与传送带共速，共速后背包与传送带相对静止，没有相对位移，所以背包与传送带的相对位移为,x,v,t,1,x,1,1,0.2 m,0.1 m,0.1 m,，,所以背包从,A,运动到,B,所用的时间为：,t,t,1,t,2,2.1 s,，故,A,、,D,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,解析背包在水平传送带上由滑动摩擦力产生加速度，mgma,1,2,3,4,4.(,多选,)(2019,河南周口市上学期期末调研,),如图,4,所示，质量,M,2 kg,的足够长木板静止在光滑水平地面上，质量,m,1 kg,的物块静止在长木板的左端，物块和长木板之间的动摩擦因数,0.1,，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度,g,取,10 m/s,2,.,现对物块施加一水平向右的恒力,F,2 N,，则下列说法正确的,是,A.,物块和长木板之间的摩擦力为,1 N,B.,物块和长木板相对静止一起加速运动,C.,物块运动的加速度大小为,1 m/s,2,D.,拉力,F,越大，长木板的加速度越,大,图,4,5,6,7,12344.(多选)(2019河南周口市上学期期末调研)如,解析,物块对长木板的摩擦力使木板运动，当,M,与,m,之间达到最大静摩擦力时，发生相对滑动，设此时水平恒力为,F,0,，,对物块，由牛顿第二定律,F,mg,ma,1,，可得,a,1,1 m/s,2,，故,C,正确,；,1,2,3,4,5,6,7,解析物块对长木板的摩擦力使木板运动，当M与m之间达到最大静,5.(,多选,)(2019,江西上饶市重点中学六校第一次联考,),如图,5,所示，长木板放置在水平面