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专题三 动力学中的典型“模型”,热点题型探究高考模拟演练教师备用习题,热点一 滑块长木板模型,滑块长木板模型是近几年来高考考查的热点,涉及摩擦力的分析判断、牛顿运动定律、匀变速直线运动等主干知识,能力要求较高.滑块和木板的位移关系、速度关系是解答滑块长木板模型的切入点,前一运动阶段的末速度是下一运动阶段的初速度,解题过程中必须以地面为参考系. (1)模型特点:滑块(视为质点)置于长木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动. (2)位移关系:滑块由木板一端运动到另一端过程中,滑块和木板同向运动时,位移之差x=x2-x1=L(板长);滑块和木板反向运动时,位移之和x=x2+x1=L.,考向一 外力F作用下的滑块长木板,考向二 无外力F作用的滑块长木板,考向三 斜面上的滑块长木板, 建模点拨,“滑块长木板模型”解题思路: (1)选取研究对象:隔离滑块、木板,对滑块和木板进行受力分析和运动分析. (2)寻找临界点:根据牛顿第二定律和直线运动规律求解加速度,判断是否存在速度相等的“临界点”,注意“临界点”摩擦力的突变. (3)分析运动结果:无临界速度时,滑块与木板分离,确定相等时间内的位移关系.有临界速度时,滑块与木板不分离,假设速度相等后加速度相同,由整体法求解系统的共同加速度,再由隔离法用牛顿第二定律求滑块与木板间的摩擦力,如果该摩擦力不大于最大静摩擦力,则说明假设成立,可对整体列式;如果该摩擦力大于最大静摩擦力,则说明假设不成立,可对两者分别列式,确定相等时间内的位移关系.,热点二 涉及传送带的动力学问题,传送带问题为高中动力学问题中的难点,主要表现在两方面:其一,传送带问题往往存在多种可能结论的判定,即需要分析确定到底哪一种可能情况会发生;其二,决定因素多,包括滑块与传送带间的动摩擦因数大小、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小及方向等.这就需要考生对传送带问题能准确地作出动力学过程分析.下面是最常见的几种传送带问题模型.,考向一 水平传送带模型,点评 分析传送带问题的关键是判断摩擦力的方向.要注意抓住两个关键时刻:一是初始时刻,根据物块相对传送带的运动方向确定摩擦力的方向,根据受力分析确定物块的运动;二是当物块的速度与传送带速度相等时,判断物块能否与传送带保持相对静止.另外注意考虑传送带长度判定达到共同速度(临界点)之前物块是否脱离传送带.,考向二 倾斜传送带模型,点评 解答倾斜传送带问题时,应注意在物块与传送带达到共同速度时,分析重力沿传送带的分力与滑动摩擦力(最大静摩擦力)的合力是否满足一起运动的条件., 建模点拨,(1)在确定研究对象并进行受力分析之后,首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点,给运动分段.传送带传送的物体所受的摩擦力,不论是其大小突变,还是其方向突变,都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻.物体在传送带上运动时的极值问题,不论是极大值,还是极小值,也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻.v物与v传相等的时刻是运动分段的关键点,也是解题的突破口. (2)判定运动中的速度变化的关键是v物与v传的大小与方向,对二者的比较是决定解题方向的关键. (3)在倾斜传送带上需比较mgsin 与f的大小,判断f的突变情况. (4)由传送带的长度判定到达临界状态之前物体是否滑出,还要判断物体与传送带共速以后物体是否一定与传送带保持相对静止.,高考真题,模拟精选,
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