高考题型专练一　连接体问题　板块模型　传送带模型课件PPT

这是一份高考题型专练一　连接体问题　板块模型　传送带模型课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，考题示例，命题预测，D错误，高考题型2板块模型，答案19m，答案275s，专题强化练，D正确，答案能等内容，欢迎下载使用。
NEIRONGSUOYIN
高考题型1　连接体问题
高考题型3　传送带模型
1.处理连接体问题的方法
2.连接体问题还要充分挖掘题目中的临界条件，相接触与脱离的临界条件：接触处的弹力FN＝0；相对滑动的临界条件：接触处的静摩擦力达到最大静摩擦力；绳子断裂的临界条件：绳子中的张力达到绳子所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件：张力为0.
例1　(2019·海南卷·5)如图1，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接.两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为
解析　根据牛顿第二定律，对P、Q的整体：F－μ·3mg＝3ma；对物块P：FT－μmg＝ma，解得FT＝ F，故选D.
1.如图2所示，质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左、右两端的接触点分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角.槽放在光滑的水平桌面上，通过细绳和光滑滑轮与重物C相连，桌面上的那段细绳始终处于水平状态.通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与细绳的质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的质量M应小于
解析　当小球刚好要从槽中滚出时，小球受重力和圆弧槽A点对它的支持力，如图所示.
以整体为研究对象，由牛顿第二定律得Mg＝(M＋2m)a，
2.(多选)(2020·山东日照市五莲县检测)一长轻质薄硬纸片静置于光滑水平地面上，纸片上放有质量均为1 kg的A、B 两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.2，μ2＝0.3.现让水平恒力F作用在A物块上，如图3所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10 m/s2，则A.若F＝2.1 N，则物块A相对薄硬纸片滑动B.若F＝3 N，则A物块所受摩擦力大小为1.5 NC.若F＝4 N，则B物块的加速度大小为2 m/s2D.无论力F多大，B的加速度最大为3 m/s2
解析　轻质薄硬纸片不计质量，所以A物块对纸片的作用力和B物块对纸片的作用力等大反向，A、B两物块质量相同，因为μ12.1 N，所以A错误，C正确；
F＝3 Na1′＝1.2 m/s2所以煤块从下端离开木板，设从二者共速到二者分离又经历的时间为t2，此过程木板和煤块的对地位移大小分别为x1′、x2′，则有
根据相对位移Δx＝x2′－x1′
1.模型特点传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向.2.解题关键(1)理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键.(2)物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力改变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口.
例3　(2020·全国卷Ⅲ·25改编)如图7，相距L＝11.5 m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接.传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定.质量m＝10 kg的载物箱(可视为质点)，以初速度v0＝5.0 m/s自左侧平台滑上传送带.载物箱与传送带间的动摩擦因数μ＝0.10，重力加速度取g＝10 m/s2.
(1)若v＝4.0 m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；
解析　传送带的速度为v＝4.0 m/s时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度大小为a，由牛顿第二定律有μmg＝ma①设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为s1，由运动学公式有v2－ v02＝－2as1②联立①②式，代入题给数据得s1＝4.5 m③因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小到v，然后开始做匀速运动.
设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为t1，做匀减速运动所用的时间为t1′，由运动学公式有v＝v0－at1′④
联立①③④⑤式并代入题给数据得t1＝2.75 s⑥
(2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度.
解析　当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为v1；当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为v2.由动能定理有
由⑦⑧式并代入题给条件得
5.(2019·广东湛江市二模)如图8甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1，则A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
解析　小物块对地速度为零时，即t1时刻，向左离开A处最远，t2时刻，小物块相对传送带静止，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到此时刻，它相对传送带滑动的距离最大，A错误，B正确；0～t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变，t2时刻以后小物块相对传送带静止，与传送带一起以速度v1匀速运动，不再受摩擦力作用，C、D错误.
6.(多选)(2020·山东省实验中学高三)如图9甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，以恒定速率v＝4 m/s顺时针转动.一煤块以初速度v0＝12 m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8，则下列说法正确的是
A.倾斜传送带与水平方向的夹角θ＝37°B.煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5C.煤块从冲上传送带到返回A端所用的 时间为4 sD.煤块在传送带上留下的痕迹长为(12＋4 ) m
方向沿传送带向下0～1 s，对煤块由牛顿第二定律得mgsin θ＋μmgcs θ＝ma11～2 s，对煤块由牛顿第二定律得mgsin θ－μmgcs θ＝ma2解得θ＝37°，μ＝0.25故A正确，B错误.
v－t图线与t坐标轴所围面积表示位移，所以煤块上滑总位移为x＝10 m，由运动学公式得下滑时间为
0～1 s内煤块比传送带多走4 m，划痕长4 m；1～2 s内传送带比煤块多走2 m，划痕还是4 m；
1.(2020·百校联盟必刷卷三)如图1所示，甲球用细线悬挂于车厢顶，乙球固定在竖直轻杆的下端，轻杆固定在天花板上，当车向右加速运动时，细线与竖直方向的夹角为θ＝45°，已知甲球的质量为m，乙球的质量为2m，重力加速度为g.则轻杆对乙球的作用力大小等于
解析　对甲球，由牛顿第二定律得ma＝mgtan θ则加速度大小为：a＝gtan θ＝g
2.(2020·哈尔滨师大附中三校第二次联考)如图2甲所示，质量分别为m和M的物块A、B叠放在一起，放于光滑水平面上.重力加速度大小为g，A、B间的动摩擦因数为μ，水平外力作用在A上，能使A、B保持相对静止的最大外力F与μg间的关系如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是A.若m取一更大的值，则图象的斜率变小B.若m取一更大的值，则图象的斜率变大C.若M取一更大的值，则图象的斜率变大D.若M取一更大的值，则图象的斜率不变
解析　对整体受力分析可知，使A、B保持相对静止的最大外力为F＝(M＋m)a隔离B有μmg＝Ma
若m取一更大的值，则图象的斜率变大，故A错误，B正确；若M取一更大的值，则图象的斜率变小，故C、D错误.
3.(多选)(2020·山西大同市高三期末)如图3所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为θ的斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力F推A，使它们沿斜面匀加速上升，为了增大A、B间的压力，可行的办法是A.增大推力F B.减小倾角θC.减小B的质量 D.减小A的质量
解析　设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，对A、B整体受力分析有：F－(mA＋mB)gsin θ－μ(mA＋mB)gcs θ＝(mA＋mB)a对B受力分析有：FAB－mBgsin θ－μmBgcs θ＝mBa
为了增大A、B间的压力，即要使FAB增大，应增大推力F、减小A的质量或增大B的质量.故A、D正确，B、C错误.
4.(多选)(2020·湖北荆州市高三上学期质量检测)如图4所示，倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过光滑轻质定滑轮与B盒相连，A盒与定滑轮间的细绳与斜面平行，B盒内放一质量为的物体.如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度大小为g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为A.mB＝ B.mB＝C.a＝0.2g D.a＝0.4g
解析　当物体放在B盒中时，以A、B和B盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
当物体放在A盒中时，以A、B和A盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
加速度大小为a＝0.2g故A、D错误、B、C正确.
5.(多选)(2020·四川泸州市质量检测)如图5所示，两倾斜的传送带与水平面间的夹角均为θ，图甲中传送带逆时针转动、图乙中传送带顺时针转动，速度大小均为v1.使两个完全相同的木块从传送带顶端A点以初速度v0沿传送带向下运动，两木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，已知v1>v0，μ>tan θ.若两木块都能到达传送带底端B点，甲图木块到达底端B点的速度大小为v甲，乙图木块到达底端B点的速度大小为v乙.则A.v甲一定大于v乙 B.v甲可能小于v乙C.v甲可能大于v1 D.v乙一定小于v1
解析　由于题图甲中传送带逆时针转动、题图乙中传送带顺时针转动，则开始题图甲中木块受到的摩擦力沿传送带向下，题图甲中木块可能一直向下加速，也可能先加速后匀速，所以v甲≤v1；由于题图乙中木块受到的摩擦力始终沿传送带向上，所以题图乙中木块一直减速运动，所以v乙＜v1，且v乙