(江苏专用)高三物理一轮复习 必考部分 第3章 牛顿运动定律章末高效整合教师用书-人教高三物理试题
10页1、第3章 牛顿运动定律物理模型1|动力学中的传送带模型1水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0v返回时速度为v,当v0v返回时速度为v02.倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速情景3(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以a1加速后,再以a2加速情景4(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速如图31所示,一水平传送带以2.0 m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2.0 m其右端与一倾角为37的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4 m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数0.2,试问:(1)物块能否到达斜面顶端?若能则说明理由,若不能则求出物块沿斜面上升的最大距离(2)物块从出发到4.5 s末通过的路程(sin 370.6,g取10 m/s2)图31【规范解答】(
2、1)物块在传送带上先做匀加速直线运动mgma1s11 mL所以在到达传送带右端前物块已匀速物块以v0速度滑上斜面mgsin ma2物块速度为零时沿斜面上升的距离s2 m由于s20.4 m,所以物块未到达斜面的最高点(2)物块从开始到第一次到达传送带右端所用的时间t11.5 s物块第一次在斜面上往返的时间t2 s物块再次滑到传送带上速度仍为v0,方向向左mgma3向左端发生的最大位移s3所用时间t31 s又物块向左的减速过程和向右的加速过程中位移大小相等,故4.5 s末物块在斜面上速度恰好减为零故物块通过的总路程sL3s22s3解得s5 m.【答案】(1)不能 m(2)5 m突破训练1如图32所示为上、下两端相距L5 m,倾角30,始终以v3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下,经过t2 s到达下端,重力加速度g取10 m/s2,求:【导学号:96622055】(1)传送带与物体间的动摩擦因数;(2)如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端图32【解析】(1)物体在传送带上受力如图所示,物体沿传
3、送带向下匀加速运动,设加速度为a.由题意得Lat2解得a2.5 m/s2;由牛顿第二定律得mgsin fma,又fmgcos 解得0.29. (2)如果传送带逆时针转动,要使物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端,则需要物体所受摩擦力始终沿传送带向下,设此时传送带速度为v,物体加速度a.则由牛顿第二定律得mgsin fma又fmgcos ,v22aL联立解得v8.66 m/s.【答案】(1)0.29(2)8.66 m/s物理模型2|动力学中的“滑块、滑板”模型1模型特点涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动2两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长3解题思路(1)审题建模求解时应先仔细审题,清楚题目的含义、分析清楚每一个物体的受力情况、运动情况(2)求加速度准确求出各物体在各运动过程的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)(3)明确关系找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口求解中更应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度(2015全国卷)一长木板置于粗糙水平地面上
4、,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m,如图33(a)所示t0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板已知碰撞后1 s时间内小物块的vt图线如图(b)所示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/s2.求:(a)(b)图33(1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离【思路导引】【规范解答】(1)规定向右为正方向木板与墙壁相碰前,小物块和木板一起向右做匀变速运动,设加速度为a1,小物块和木板的质量分别为m和M.由牛顿第二定律有1(mM)g(mM)a1由题图(b)可知,木板与墙壁碰撞前瞬间的速度v14 m/s,由运动学公式有v1v0a1t1s0v0t1a1t式中,t11 s,s04.5 m是木板碰撞前的位移,v0是小物块和木板开始运动时的速度联立式和题给条件得10.1在木板与墙壁碰撞后,木板以v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做
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