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2022-2023年高考物理一轮复习 牛顿第二定律的应用——板块、皮带模型课件(重点难点易错点核心热点经典考点)
展开这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 牛顿第二定律的应用——板块、皮带模型课件(重点难点易错点核心热点经典考点)，共23页。PPT课件主要包含了faAmμgF，③vv不可能，②v0v不可能等内容，欢迎下载使用。
第四讲牛顿第二定律的应用--板块模型、皮带模型 一、板块模型
整体:F=(mA+mB)a隔B:f=mBaF=当f=fm=μmAg时相对滑动
整体:F=(mA+mB)a隔A: f=mAaF=
第四讲牛顿第二定律的应用--板块模型、皮带模型 一、板块模型1.水平面光滑:F甲=(mA+mB)amF乙= (mA+mB)am=(mA+mB)μg
思考：A、B叠放在动摩擦因数为μ2的水平面上，两个物体 的质量分别为mA、mB。动摩擦因数为μ1，对A施加一个水 平拉力F，F从零开始增加的过程中，两物体如何运动？
F=fAB=f地若 μ1mAg<μ2(mA+mB)g，B永远静止 若 μ1mAg>μ2(mA+mB)g，AB一起加速直到分离。整体:F0-μ2(mA+mB)g=(mA+mB)a
F0-μ1mAg=mAa得:F0=
0
(多选)水平地面上有一质量为m1的长木板， 木板的左端上有一质量为m2的物块，如图(a)所示。用水平向右的拉力F作 用在物块上，F随时间t的变化关系如图(b)所示，其中F1、F2分别为t1、t2时 刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与 地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静
摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则(BCD )
类型(一)木板带动滑块运动的情形如图所示，在光滑水平面上一质量M＝3 kg的平板车以v0＝
1.5 m/s的速度向右匀速滑行，某时刻(开始计时)在平板车左端加一大小为8.5 N、水平向右的推力F，同时将一质量m＝2 kg的小滑块(可视为质点)无初速度地放在小车的右端，最终小滑块刚好没有从平板车上掉下来。已 知小滑块与平板车间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)两者达到相同速度所需的时间
t；(2)平板车的长度L。
解(1)块：μmg＝ma1板：F－μmg＝Ma2a1t＝v0＋a2t，
a1＝2 m/s2 a2＝1.5 m/s2 得：t＝3 s
＝2.25 m 思考：共速以 后做什么运动
解(1)块：μmg＝ma
1a2＝1.5 m/s
板：F－μmg＝Ma2a1t＝v0＋a2t，
＝2.25 mF1=(m+M)μg=10N >8.5N一起加速
[针对训练]1．(多选)如图甲所示，一质量为M的长木板 静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F 作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，
重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(BD )
小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1F1=(m+M)μg =6N当水平拉力F＝7 N时，长木板的加速度大小为3 m/s2当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大am=μg=2m/s2小滑块的质量m＝2 kg
类型(二) 滑块带动木板运动的情形[例2] 有一项“ 快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图所示，滑板长L＝1 m，起点A到终 点线B的距离s＝5 m。开始滑板静止，右端与A平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力F使滑板前进。滑板右端到达B处冲线， 游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ＝0.5，地面视为光滑，滑块质 量m1＝2 kg，滑板质量m2＝1 kg，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)滑 板由A滑到B的最短时间；(2)为使滑板能以最短时间到达B，水平恒力F的
解:(1)μm1g＝m2a2m
a2m＝10 m/s2
(2) F1=(m1+m2)a2m
F2－μm1g＝m1a1m
得t＝1 s=30N 30N≤F≤34N
“滑块—木块”模型的解题策略
模型(二) 动力学中的传送带模型
传送带模型问题两类分析角度：
(2)可能先加速后匀速
(1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速
(2)v0
(1)传送带较短时，滑块一直减速到达左端
(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端。其
中v0>v返回时速度为v，当v0
运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以 恒定的速度v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是
A．物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间 B．若v2＜v1，物体从左端滑上传送带必然先做加速运动，再做匀速运动 C．若v2＜v1，物体从右端滑上传送带，则物体不可能到达左端 D．若v2＜v1，物体从右端滑上传送带又回到右端，在此过程中物体先做 减速运动，再做加速运动
[针对训练]1. 传送带被广泛地应用于车站，一水平传送带装置示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持恒定的速率v运行，将行李无初速度地放在
左端点A处。传送带的水平部分A、B间的距离为L，则(D) A．行李在传送带上一直受到向右的滑动摩擦力 B．行李在传送带上可能受到向右的静摩擦力 C．行李在传送带上的时间可能等于 D．行李在传送带上的时间一定大于
(1)可能一直匀加速 (2)可能一直匀速
(3)可能先加速后匀速 (4)可能先减速后匀速
(5)可能先以a1加速后再以a2加速 (6)可能一直减速
(1)可能一直加速 (2)可能一直匀速可能先减速后反向加速可能先减速，再反向加速，最后匀速 (5)可能一直减速
情境3：下传(v0≠0)
①v0
(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
(4)可能先减速，再反向加速，最后匀速 (5)可能一直减速
①v0
(1)可能一直加速 (2)可能一直匀速
可能先减速后反向加速可能先减速，再反向加速，最后匀速 (5)可能一直减速
③v0>vμ=tanθ
[例2] 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示， 以恒定速率v1＝0.6 m/s运行的传送带与水平面间的夹角α＝37°，转轴间距L＝3.95 m。 工作人员沿传送方向以速度v2＝1.6 m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。 小包裹与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6， cs 37°＝0.8。求：(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；(2)小包裹通过传送
μ>tanθ,可能先减后匀
μmgcs370-mgsin370=maa=0.4m/s2假设能达到皮带速度 t1==2.5smgt总=t1+t2=4.5s
gsinθ+μgcsθ=a1=8 gsinθ-μgcsθ=a2=4tanθ=0.75μ=0.25=10m
两条图线之间的面 积表示什么意义？
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