2027届高三物理一轮复习课件：第六章　第31课时　专题强化：动力学和能量观点的综合应用_含解析

这是一份2027届高三物理一轮复习课件：第六章　第31课时　专题强化：动力学和能量观点的综合应用_含解析，共55页。PPT课件主要包含了传送带中的能量问题，考点一，答案4s，答案025，考点二，答案12m，课时精练，答案14N，答案08J，答案2ms等内容，欢迎下载使用。
专题强化：动力学和能量观点的综合应用
1.会用功能关系解决传送带模型综合问题。2.会利用动力学和能量观点分析多过程运动组合问题。
考点一　传送带中的能量问题
考点二　应用动力学和能量观点解决多过程运动组合问题
1.传送带问题的分析方法(1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，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。注意：当物体与传送带速度相同时，摩擦力往往发生突变。
2.传送带问题涉及的功能关系(1)传送带克服摩擦力做的功：W=Ffx传。(2)系统产生的内能：Q=Ffx相对。(3)功能关系分析：W=ΔEk+ΔEp+Q。
　　　 (多选)在工厂中，经常用传送带传送货物。如图所示，质量m=10 kg的货物(可视为质点)从高h=0.2 m的轨道上P点由静止开始下滑，货物和轨道之间的阻力可忽略不计，货物滑到水平传送带上的A点，货物在轨道和传送带连接处能量损失不计，货物和传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，传送带AB两点之间的距离L=5 m，传送带一直以v=4 m/s的速度顺时针匀速运动，重力加速度g取10 m/s2。装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轴处的摩擦。货物从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的有A.摩擦力对货物做功为50 JB.货物从A运动到B用时1.5 sC.由于摩擦而产生的热量为20 JD.由于运送货物，带动传送带转动的电动机多消耗的电能为60 J
(2)求产品与斜面间的动摩擦因数μ2；
(3)若不计电动机的损耗，求电动机传送该产品的整个过程中，产品获得的机械能E1与消耗电能E2的比值。
解答“传送带”问题的关键(1)明确初始时刻物体和传送带的运动关系，确定它们间的受力及位置间的变化情况，必要时可画出位置变化示意图。(2)物体与传送带间“速度相等”是关键节点，此时注意分析摩擦力的变化是解答问题的关键。摩擦力变化情况复杂，可能出现摩擦力消失、滑动摩擦力变为静摩擦力、滑动摩擦力方向改变等情况。
应用动力学和能量观点解决多过程运动组合问题
1.多过程运动组合问题：主要是指直线运动、抛体运动和竖直面内圆周运动的组合问题。2.解题策略(1)动力学观点：若题目涉及运动过程中的加速度、时间、速度的变化，优先考虑牛顿运动定律、运动学公式。(2)能量观点：若题目不涉及中间过程，只涉及初、末状态，优先考虑动能定理、功能关系、机械能守恒定律、能量守恒定律。
L2=14.75 m，薄板长L1=7.25 m，厚度忽略不计，其与斜面间的动摩擦因数μ1=0.25，滑块与长薄板间的动摩擦因数为μ2=0.5，运动过程中空气阻力均忽略不计，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，试求：
(1)滑块在A点时的速度；
答案　4 m/s，方向水平向右　
(2)A、C两点间的水平距离；
(3)滑块从C点到达D点所需要的时间及滑块与薄板摩擦产生的热量。
答案　2 s　43.5 J
(2025·河北省联考)如图所示，水平地面左侧有一光滑平台，质量为M=2 kg、与平台等高的木板B静止在水平地面的左端，水平地面右侧由一段半径为R=2 m的圆弧面与倾角为θ的传送带平滑连接，圆弧面的圆心角为θ，圆弧面的左端与平台所在水平面相切，传送带以v=3 m/s的速率沿顺时针方向运行。质量为m=6 kg的货箱以初速度v0=6 m/s从平台滑上木板B，木板B与水平地面右侧碰撞后停止运动，货箱A无碰撞地从木板B滑上圆弧面(圆弧光滑)，然后被传送带运送到E处。已知木板B长度L1=2.875 m，木板B的右端离C点的距离d=0.5 m，传送带DE间的长度L2=13 m，θ=37°，货箱与木板间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.2，
货箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，货箱可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8。求：
(1)货箱在C点刚滑上圆弧面时对圆弧面的压力；
答案　87 N，方向竖直向下　
(2)货箱从D运送到E过程所用的时间和摩擦力对传送带做的功。
答案　6 s　-684 J
分析多过程运动组合问题的分析思路和方法技巧1.分析思路(1)受力与运动分析：根据物体的运动过程分析物体的受力情况，以及不同运动过程中力的变化情况；(2)做功分析：根据各种力做功的不同特点，分析各种力在不同运动过程中的做功情况；(3)功能关系分析：运用动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律进行分析，选择合适的规律求解。
2.方法技巧(1)“合”——整体上把握全过程，构建大致的运动情景；(2)“分”——将全过程进行分解，分析每个子过程对应的基本规律；(3)“合”——找出各子过程之间的联系，以衔接点为突破口，寻求解题最优方案。
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1.(2025·山东聊城市期中)如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为1 kg可视为质点的物块轻轻放在传送带的A端，2 s末物块恰好到达B端，物块的速度v随时间t变化的关系图像如图乙所示，重力加速度大小g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，下列说法正确的是A.传送带的倾角θ为53°B.传送带与物块间的动摩擦因数为0.25C.物块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为6 mD.0~2 s内，物块与传送带间因摩擦产生的热量为24 J
(1)某次调试中，滑块恰好不脱离圆弧轨道ABC，求滑块通过C点时，滑块对轨道的压力大小FN；
(2)若游戏恰好成功，求滑块在本次运行过程中与传送带之间因摩擦产生的热量Q；
物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，不计空气阻力，求：
3.(2025·福建泉州市一模)如图，水平台面右侧有一固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，C点切线水平，并与固定在水平地面上的斜面体平滑连接。斜面顶端D固定一轻质弹簧。一小物块从台面右端A点水平滑出，恰好从B点沿切线方向进入圆弧轨道，再冲上斜面压缩弹簧，运动到斜面中点时速度恰好为0。已知A点、圆心O与顶端D共线，且离地高度均为h=1.2 m，OB和OC的夹角θ=60°，斜面倾角α=37°，物块质量m=0.3 kg，
(1)物块从A点水平滑出时的速度大小v0；
(2)物块到达C点时受到轨道的支持力大小FN；
(3)弹簧的最大弹性势能Ep。
答案　1 000 N　
4.(2024·海南卷·18)某游乐项目装置简化如图，A为固定在地面上的光滑圆弧形滑梯，半径R=10 m，滑梯顶点a与滑梯末端b的高度差h=5 m，静止在光滑水平面上的滑板B紧靠滑梯的末端，并与其水平相切，滑板质量M=25 kg，一质量为m=50 kg的游客，从a点由静止开始下滑，在b点滑上滑板，当滑板右端运动到与其上表面等高平台C的边缘时，游客恰好滑上平台，并在平台上滑行s=16 m停下。游客视为质点，其与滑板及平台表面之间的动摩擦因数均为μ=0.2，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)游客滑到b点时对滑梯的压力的大小；