專題（19）動(dòng)力學(xué)中三種典型物理模型（原卷版）

2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)全攻關(guān)專題（19）動(dòng)力學(xué)中三種典型物理模型（原卷版）命題熱點(diǎn)一：“傳送帶”模型【例1】(多選)如圖所示，x軸與水平傳送帶重合，坐標(biāo)原點(diǎn)O在傳動(dòng)帶的左端，傳送帶右端A點(diǎn)坐標(biāo)為XA=8m，勻速運(yùn)動(dòng)的速度V0=5m/s，一質(zhì)量m=1kg的小物塊，輕輕放在傳送帶上OA的中點(diǎn)位置，小物塊隨傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后，沖上光滑斜面且剛好能夠到達(dá)N點(diǎn)處無機(jī)械能損失，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，斜面上M點(diǎn)為AN的中點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A．N點(diǎn)縱坐標(biāo)為yN=1.25mB．小物塊第一次沖上斜面前，在傳送帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量為12.5JC．小物塊第二次沖上斜面，剛好能夠到達(dá)M點(diǎn)D．在x=2m位置釋放小物塊，小物塊可以滑動(dòng)到N點(diǎn)上方【變式1】如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距s=2m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4．工件滑上A端瞬時(shí)速度vA=5m/s，達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB，則（）A．若傳送帶以4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB=3m/sB．若傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB<3m/sC．若傳送帶以2m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB=3m/sD．若傳送帶以某一速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則一定vB>3m/s命題熱點(diǎn)二：“等時(shí)圓模型”【例2】如圖所示，PQ為圓的豎直直徑，AQ、BQ、CQ為三個(gè)光滑斜面軌道，分別與圓相交于A、B、C三點(diǎn)．現(xiàn)讓三個(gè)小球(可以看作質(zhì)點(diǎn))分別沿著AQ、BQ、CQ軌道自端點(diǎn)由靜止滑到Q點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)的平均速度分別為v1、v2和v3.則有：()A．v2＞v1＞v3B．v1＞v2＞v3C．v3＞v1＞v2D．v1＞v3＞v2【變式2】如圖所示，豎直半圓環(huán)中有多條起始于A點(diǎn)的光滑軌道，其中AB通過環(huán)心O并保持豎直．一質(zhì)點(diǎn)分別自A點(diǎn)沿各條軌道下滑，初速度均為零．那么，質(zhì)點(diǎn)沿各軌道下滑的時(shí)間相比較()A．無論沿圖中哪條軌道下滑，所用的時(shí)間均相同B．質(zhì)點(diǎn)沿著與AB夾角越大的軌道下滑，時(shí)間越短C．質(zhì)點(diǎn)沿著軌道AB下滑，時(shí)間最短D．軌道與AB夾角越小(AB除外)，質(zhì)點(diǎn)沿其下滑的時(shí)間越短命題熱點(diǎn)三：“滑塊——木板”模型【例3】如圖所示，質(zhì)量為M=2kg、長為L=1.5m的木板靜止在光滑的水平面上，木板上右端放著一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，小滑塊的質(zhì)量為m=1kg，小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。若用水不拉力F作用在木板上，取g=10m/s2，則下列說法正確的是A．F=8N時(shí)，小滑塊與木板保持相對(duì)靜止B．F=10N時(shí)，小滑塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)C．F=12N時(shí)，小滑塊從木板上滑下所需的時(shí)間為2sD．F=12N時(shí)，小滑塊從木板上滑下時(shí)木板的動(dòng)量大小為10kg·m/s【變式3】如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊．A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動(dòng)距離L后停下．接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.求：(1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA；(2)在左邊緣再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、aB′；(3)B被敲擊后獲得的初速度大小vB.課時(shí)精練：一、雙基鞏固練1.（多選）如圖1所示，一長的水平傳送帶以的恒定速率沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，一質(zhì)量的物塊以的速率沿直線向左滑上傳送帶，經(jīng)過一段時(shí)間后物塊離開了傳送帶，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取，則以下判斷正確的是（）圖1A．經(jīng)過后物塊從傳送帶的左端離開傳送帶B．經(jīng)過后物塊從傳送帶的右端離開傳送帶C．在t時(shí)間內(nèi)傳送帶對(duì)物塊做的功為-4JD．在t時(shí)間內(nèi)由于物塊與傳送帶間摩擦而產(chǎn)生的熱量為16J2、如圖2所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，d點(diǎn)為圓周的最低點(diǎn)．每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個(gè)滑環(huán)A、B、C分別從a、b、c處由靜止開始釋放，用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)A、B、C到達(dá)d點(diǎn)所用的時(shí)間，則()圖2A．t1<t2<t3 B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2 D．t1＝t2＝t33、如圖3所示，AB和CD為兩條光滑斜槽，它們各自的兩個(gè)端點(diǎn)均分別位于半徑為R和r的兩個(gè)相切的圓上，且斜槽都通過切點(diǎn)P.設(shè)有一重物先后沿兩個(gè)斜槽從靜止出發(fā)，由A滑到B和由C滑到D，所用的時(shí)間分別為t1和t2，則t1與t2之比為()圖3A．2∶1B．1∶1C.eq\r(3)∶1 D．1∶eq\r(3)4.(多選)如圖4所示，質(zhì)量M＝2kg的足夠長木板靜止在光滑水平地面上，質(zhì)量m＝1kg的物塊靜止在長木板的左端，物塊和長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的恒力F＝2N，則下列說法正確的是()圖4A．物塊和長木板之間的摩擦力為1NB．物塊和長木板相對(duì)靜止一起加速運(yùn)動(dòng)C．物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1m/s2D．拉力F越大，長木板的加速度越大綜合提升練：5．(多選)如圖5所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(μ,4)，已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度a大小可能是()圖5A．0B.eq\f(2μg,3)C.eq\f(μg,2) D.eq\f(F,2m)－eq\f(μg,4)6．(多選)如圖6甲所示，一滑塊置于足夠長的長木板左端，木板放置在水平地面上．已知滑塊和木板的質(zhì)量均為2kg，現(xiàn)在滑塊上施加一個(gè)F＝0.5t(N)的變力作用，從t＝0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，滑塊所受摩擦力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示．設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()圖6A．滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4B．木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2C．圖乙中t2＝24sD．木板的最大加速度為2m/s27．如圖7甲所示，傾角為37°足夠長的傳送帶以4m/