高考物理【一轮复习】课件第六章 第五讲　专题强化：动力学和能量观点的综合应用

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题型一　传送带模型综合问题
题型二　滑块—木板模型综合问题
1．关键分析(1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，作好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系。(2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。
2．功能关系分析(1)功能关系分析：W＝ΔEk＋ΔEp＋Q。(2)对W和Q的理解①传送带克服摩擦力做的功：W＝Ffx传。②产生的内能：Q＝Ffx相对。
考向1 水平传送带【典例1】　(多选)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是(　 　)
考向2 倾斜传送带【典例2】　近些年网购流行，物流业发展迅速，工作人员常利用传送带来装卸快递包裹。如图所示为某仓库卸货时的示意图，以恒定速率v1＝0.6 m/s逆时针运行的传送带与水平面间的夹角α＝37°。工作人员沿传送方向以速度v2＝1.4 m/s 从传送带顶端推下一件质量m＝5 kg的小包裹(可视为质点)。5 s后突然停电，传送带立即停止运动，经过一定时间后包裹到达传送带底端速度恰好为0；包裹与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。求：
(1)传送带顶端到底端的距离L；
【答案】　4.25 m　
(2)整个过程产生的热量Q。【解析】　整个过程产生的热量Q＝μmg(x1－x′1)cs α＋μmgx3cs α＝40 J。【答案】　40 J
1．如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v顺时针运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是(　 　)A．W＝0，Q＝mv2 B．W＝0，Q＝2mv2
2．如图甲所示，倾角θ＝37°的传送带以v＝2.0 m/s的速度顺时针匀速转动，传送带的长度LAB＝10.0 m。一个可视为质点的质量m＝1.0 kg的物块，自A点无初速度地放在传送带底端，其被传送至B端的过程中，动能Ek与位移x的关系(Ek－x)图像如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。下列说法正确的是(　 　)A．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.25B．整个过程中合力对物块做的功为4.0 JC．整个过程中摩擦力对物块做的功为64.0 JD．整个过程中摩擦力对物块做的功等于物块机械能的增加量
1．模型分类：滑块—木板模型根据情况可以分成水平面上的滑块—木板模型和斜面上的滑块—木板模型。
3．功和能分析：对滑块和木板分别运用动能定理，或者对系统运用能量守恒定律。如图所示，要注意区分三个位移：(1)求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x滑。(2)求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移x板。(3)求摩擦生热时用滑块和木板相对滑动的位移x相。
考向1 水平面上的滑块—木板模型【典例3】　(多选)(2025·云南曲靖高三月考)如图所示，质量M＝3 kg、表面粗糙的长木板静止在光滑的水平面上，t＝0时质量m＝3 kg、表面粗糙的物块(可视为质点)以v0＝8 m/s的初速度滑上长木板，经过时间Δt＝2 s物块和长木板达到共同速度v＝4 m/s，重力加速度g取10 m/s2，则(　 　)A．长木板加速运动的加速度大小是3 m/s2B．物块与长木板之间的动摩擦因数为0.2C．长木板长度至少为8 mD．物块与长木板系统损失的机械能为36 J
考向2 斜面上的滑块—木板模型【典例4】如图所示，一倾角为θ＝30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面下端有一与斜面垂直的固定挡板，将一质量为m的木板放置在斜面上，木板的上端有一质量为m的物块(视为质点)，物块和木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力且大小恒为kmg(0.5