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1、1热点 板块、斜面、传送带模型1.1.命题情境源自生产生活中的与力的作用下沿直线运动相关的情境，对生活生产中力和直线有关的问题平衡问题，要能从情境中抽象出物理模型，正确画受力分析图，运动过程示意图，正确利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、动量定理、动量守恒定律等解决问题。2.2.命题中既有单个物体多过程问题又有多个物体多过程问题，考查重点在受力分析和运动过程分析，能选择合适的物理规律解决实际问题。3.3.命题较高的考查了运算能力和综合分析问题的能力。1.1.板块模型板块模型可以大体分为“有初速度”和“有外力”两大类。有初速度可以是物块有初速度，也可以是木板有初速度;有外力可以是物块有外力，
2、也可以是木板有外力。第一大类：有速度、第二大类：有外力。解题思路1.1.根据相对运动，确定摩擦力基于受力分析，列出牛顿第二定律 画出 v-t 图像，列运动学公式运用整体法和隔离法找外力 F的临界值。2.2.斜面模型正确对物体受力分析，平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立平面直角坐标系，对物体进行受力分析和运动过程分析，利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理等解决问题。3.3.传送带模型、受力分析(1)“带动法”判断摩擦力方向：同向快带慢、反向互相阻；(2)共速要突变的三种可能性：滑动摩擦力突变为零；滑动摩擦力突变为静摩擦力；方向突变。、运动分析(1)参考系的选择：物体的速度、位移、加速度均以地面
3、为参考系；痕迹指的是物体相对传送带的位移。(2)判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗？(3)判断传送带长度-临界之前是否滑出？、画图画出受力分析图和运动情景图，特别是画好 v-t图像辅助解题，注意摩擦力突变对物体运动的影响，注意参考系的选择。(建议用时：30分钟)(建议用时：30分钟)一、单选题一、单选题1(2023黑龙江校联考一模)如图甲所示，粗糙的水平地面上有长木板P，小滑块Q(可看做质点)放置板块、斜面、传送带模型-2024年高考物理2于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所
4、示，已知小滑块Q与长木板P的质量相等，小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是()A.滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5B.长木板P与地面之间的动摩擦因数是0.75C.t=9s时长木板P停下来D.长木板P的长度至少是16.5m2(2023河南新乡统考一模)如图所示，足够长、上表面光滑的斜面体静止在水平面上，一薄木板A和物块B沿着斜面相对静止一起上滑，滑到最高点后一起沿着斜面下滑，薄木板和物块始终相对静止，斜面体始终静止在水平面上，在薄木板和物块向上滑动和向下滑动的过程中，下列说法正确的是()A.向上滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上B.向下
5、滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上C.薄木板与物块之间始终没有摩擦力D.斜面体与水平面之间没有摩擦力3(2023重庆梁平统考一模)如图所示，长度L=4m的传送带与水平方向的夹角=37，以v=5m/s的速率顺时针方向匀速转动，在传送带的上端轻轻放一个质量为m=1kg的小物体，若已知物体与传送带间的动摩擦因数=0.5，则下列有关说法不正确的是(sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2)()A.小物体运动0.5s后加速度大小为2m/s2B.小物体所受摩擦力大小保持不变C.小物体相对传送带的位移为1mD.小物体在传送带上的划痕为1.5m4(2023辽宁鞍山鞍山一中校考二模)如图
6、甲所示，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的03s段为抛物线，34.5s段为直线，(t1=3s时x1=3m)(t2=4.5s时x2=0)下列说法正确的是()3A.传送带沿逆时针方向转动B.传送带速度大小为 1m/sC.物块刚滑上传送带时的速度大小为 2m/sD.04.5s内摩擦力对物块所做的功为-3J二、多选题二、多选题5(2023安徽宿州统考一模)如图所示，水平传送带以8m/s的恒定速率逆时针运转，它与两侧的水平轨道分别相切于A、B两点，物块(视为质点)以初速度v0从B点滑上传送带，与轨道左端的竖直固定挡板P碰撞(无机械能损失
7、)返回到B点。已知物块与传送带、轨道间的动摩擦因数均为0.2，且AB=6m，AP=5m，取g=10m/s2。物块的初速度v0可能是()A.6m/sB.7m/sC.8m/sD.9m/s6(2023贵州校联考模拟预测)如图，一质量为M、长为1m的木板静止在水平桌面上，另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0=4m/s开始运动。已知物块与木板间的动摩擦因数为1=0.2，木板与桌面间的动摩擦因数为2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。则()A.当M=2m时，小物块滑出长木板的时间为 2+3sB.当M=2m时，小物块滑出长木板的时间为 2-3sC.当m=2M时，小物
8、块滑出长木板的时间为4+103sD.当m=2M时，小物块滑出长木板的时间为4-103s三、解答题三、解答题7(2023上辽宁高三校联考阶段练习)如图所示，质量M=2kg的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一可视为质点、质量m=1kg的物块，现对物块施加一水平向右的恒定拉力F=6N，木板先在水平地面上加速，物块离开木板后木板在摩擦力的作用下开始减速，运动的总距离s=0.5m。已知物块与木板间的动摩擦因数1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数2=0.1，取重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)木板的加速距离d；(2)木板的长度l。48(2024安徽校联考模拟预测)如图所示，传送带长为L=5
9、.8m，以v=3m/s的速率顺时针匀速转动，传送带的倾角为=30，其右上侧有一水平平台MN，木板C与平台MN左侧对齐，物块B距木板C左端的距离d=38m，B、C质量mB=mC=0.5kg且均静止.一个质量为mA=1.0kg的物块A以v0=9m/s的速度滑上传送带，从传送带飞出后，恰好无碰撞地滑上木板C的上表面，经过一段时间与物块B发生碰撞，碰撞时间极短，且碰后AB粘在一起且最终未能滑离C。已知A与传送带的动摩擦因数为1=36，A、B与C间的动摩擦因数A=B=0.2，C与平台间的动摩擦因数C=0.05，空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2，A、B均可视为质点.求：(1)物块A滑离传送带时
10、的速度大小；(2)从物块A滑上传送带到与B发生碰撞所需的时间；(3)物块A滑上木板C后系统因摩擦而产生的热量。1热点 板块、斜面、传送带模型1.1.命题情境源自生产生活中的与力的作用下沿直线运动相关的情境，对生活生产中力和直线有关的问题平衡问题，要能从情境中抽象出物理模型，正确画受力分析图，运动过程示意图，正确利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、动量定理、动量守恒定律等解决问题。2.2.命题中既有单个物体多过程问题又有多个物体多过程问题，考查重点在受力分析和运动过程分析，能选择合适的物理规律解决实际问题。3.3.命题较高的考查了运算能力和综合分析问题的能力。1.1.板块模型板块模型可以大体
11、分为“有初速度”和“有外力”两大类。有初速度可以是物块有初速度，也可以是木板有初速度;有外力可以是物块有外力，也可以是木板有外力。第一大类：有速度、第二大类：有外力。解题思路1.1.根据相对运动，确定摩擦力基于受力分析，列出牛顿第二定律 画出 v-t 图像，列运动学公式运用整体法和隔离法找外力 F的临界值。2.2.斜面模型正确对物体受力分析，平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立平面直角坐标系，对物体进行受力分析和运动过程分析，利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理等解决问题。3.3.传送带模型、受力分析(1)“带动法”判断摩擦力方向：同向快带慢、反向互相阻；(2)共速要突变的三种可能性：滑动摩擦
12、力突变为零；滑动摩擦力突变为静摩擦力；方向突变。、运动分析(1)参考系的选择：物体的速度、位移、加速度均以地面为参考系；痕迹指的是物体相对传送带的位移。(2)判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗？(3)判断传送带长度-临界之前是否滑出？、画图画出受力分析图和运动情景图，特别是画好 v-t图像辅助解题，注意摩擦力突变对物体运动的影响，注意参考系的选择。(建议用时：建议用时：3030分钟分钟)一、单选题一、单选题1(2023黑龙江校联考一模)如图甲所示，粗糙的水平地面上有长木板P，小滑块Q(可看做质点)放置2于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开
13、始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块Q与长木板P的质量相等，小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是()A.滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5B.长木板P与地面之间的动摩擦因数是0.75C.t=9s时长木板P停下来D.长木板P的长度至少是16.5m【答案】C【解析】A由乙图可知，力F在5s时撤去，此时长木板P的速度为v1=5m/s，6s 时两者速度相同为v2=3m/s，在06s的过程对Q由牛顿第二定律得1mg=ma2根据图乙可知a2=vt=0.5m/s2代入数据可得1=0.05故A错误；B5s6s对P由牛顿
14、第二定律得1mg+22mg=ma1由乙图可知a1=2m/s2代入数据可得2=0.075故B错误；C6s末到长木板停下的过程，对长木板由牛顿第二定律得22mg-1mg=ma3代入数据可得a3=1m/s2这段时间t=v2a3=3s所以9s时长木板P停下来，故C正确；D6s 前长木板的速度大于滑块Q的速度，6s后长木板P的速度小于滑块Q的速度，由v-t图像的“面积”可知前6s的相对位移大于6s后的相对位移，故长木板P的长度至少为前6s过程中Q相对P滑动的距离x=1255m+12 5+31m-1263m=7.5m故D错误。故选C。32(2023河南新乡统考一模)如图所示，足够长、上表面光滑的斜面体静止
15、在水平面上，一薄木板A和物块B沿着斜面相对静止一起上滑，滑到最高点后一起沿着斜面下滑，薄木板和物块始终相对静止，斜面体始终静止在水平面上，在薄木板和物块向上滑动和向下滑动的过程中，下列说法正确的是()A.向上滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上B.向下滑动过程中，薄木板对物块的摩擦力沿斜面向上C.薄木板与物块之间始终没有摩擦力D.斜面体与水平面之间没有摩擦力【答案】C【解析】ABC在向上滑动过程中,整体根据牛顿第二定律可得 M+mgsin=M+ma，对物块受力分析可得mgsin+f=ma可得 f=0,所以向上滑动过程中薄木板和物块之间没有摩擦力,同理下滑过程中也没有摩擦力，AB错误，C正
16、确；D斜面体与A的作用力只有弹力，方向垂直于接触面，具有水平分量，由平衡条件可知斜面体与水平面之间有摩擦力，D错误；故选C。3(2023重庆梁平统考一模)如图所示，长度L=4m的传送带与水平方向的夹角=37，以v=5m/s的速率顺时针方向匀速转动，在传送带的上端轻轻放一个质量为m=1kg的小物体，若已知物体与传送带间的动摩擦因数=0.5，则下列有关说法不正确的是(sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2)()A.小物体运动0.5s后加速度大小为2m/s2B.小物体所受摩擦力大小保持不变C.小物体相对传送带的位移为1mD.小物体在传送带上的划痕为1.5m【答案】D【解析】A对小物
17、体受力分析由牛顿第二定律得mgsin37+mgcos37=ma经过时间t小物体与传送带共速，由运动学公式得v=at联立解得t=0.5s由于=0.5，小物体与传送带共速后不能一起匀速，接下来小物体相对传送带向下运动，对其由牛顿第二定律得mgsin37-mgcos37=ma1解得a1=2m/s24A正确；B根据对A项分析可知小物块与传送带之间一直有相对运动，所以小物体所受摩擦力大小保持不变，B正确；C D小物体与传送带共速前相对传送带向上运动，在这一阶段小物体与传送带的位移分别为 x1、x2，则x1=v2tx2=vt相对位移为x=x2-x1解得x=x1=1.25m小物体速度达到5m/s后，以加速度
18、a1做匀加速直线运动，设运动到传送带底端的速度为v1，则由运动学公式得L-x1=v21-v22a1解得v1=6m/s小物体以加速度a1做匀加速直线运动的时间为t1=v1-va1=0.5s小物体与传送带共速后相对传送带向下运动，相对位移为x=L-x1-vt1=4m-1.25m-50.5m=0.25m小物体先相对传送带向上运动x，后相对传送带向下运动x，所以小物体相对传送带的位移为x-x=1.25m-0.25m=1m小物体先相对传送带向上运动x，后相对传送带向下运动x，又xx，所以小物体在传送带上的划痕为x=1.25mC正确，D错误。本题选不正确的，故选D。4(2023辽宁鞍山鞍山一中校考二模)如
19、图甲所示，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的03s段为抛物线，34.5s段为直线，(t1=3s时x1=3m)(t2=4.5s时x2=0)下列说法正确的是()A.传送带沿逆时针方向转动B.传送带速度大小为 1m/sC.物块刚滑上传送带时的速度大小为 2m/sD.04.5s内摩擦力对物块所做的功为-3J5【答案】D【解析】AB根据位移时间图象的斜率表示速度，可知：前2s物体向左匀减速运动，第3s内向右匀加速运动。3-4.5s内x-t图象为一次函数，说明小物块已与传送带保持相对静止，即与传送带一起向右匀速运动，因此传送带沿顺时针方向
20、转动，且速度为v=xt=34.5-3m/s=2m/s故AB错误；C由图象可知，在第3s内小物块向右做初速度为零的匀加速运动，则x=12at2其中x=1mt=1s解得a=2m/s2根据牛顿第二定律mg=ma解得=0.2在0-2s内，对物块有v2t-v20=-2ax解得物块的初速度为v0=4m/s故C错误；D对物块在04.5s内，根据动能定理Wf=12mv2-12mv20解得摩擦力对物块所做的功为Wf=-3J故D正确。故选D。二、多选题二、多选题5(2023安徽宿州统考一模)如图所示，水平传送带以8m/s的恒定速率逆时针运转，它与两侧的水平轨道分别相切于A、B两点，物块(视为质点)以初速度v0从B
21、点滑上传送带，与轨道左端的竖直固定挡板P碰撞(无机械能损失)返回到B点。已知物块与传送带、轨道间的动摩擦因数均为0.2，且AB=6m，AP=5m，取g=10m/s2。物块的初速度v0可能是()A.6m/sB.7m/sC.8m/sD.9m/s【答案】BCD【解析】从A点到返回B点的过程中，假设B点的速度刚好为零，则根据动能定理可得6-mg 2AP+AB=0-12mv2A解得vA=8m/s假设物块从B点全程加速到A点，根据动能定理可得mgAB=12mv2A-12mv2min解得vmin=2 10m/s假设物块从B点全程减速到A点，根据动能定理可得-mgAB=12mv2A-12mv2min解得vmi
22、n=2 22m/s9.38m/s故选BCD。6(2023贵州校联考模拟预测)如图，一质量为M、长为1m的木板静止在水平桌面上，另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0=4m/s开始运动。已知物块与木板间的动摩擦因数为1=0.2，木板与桌面间的动摩擦因数为2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。则()A.当M=2m时，小物块滑出长木板的时间为 2+3sB.当M=2m时，小物块滑出长木板的时间为 2-3sC.当m=2M时，小物块滑出长木板的时间为4+103sD.当m=2M时，小物块滑出长木板的时间为4-103s【答案】BD【解析】AB设物块滑动摩擦力 f1，以向
23、右为正方向，物块与木板间的滑动摩擦力为f1=-1mg=-2m物块在木板上发生相对运动时，设物块加速度为a1，对物块由牛顿第二定律可知物块的加速度大小f1=ma1代入得a1=-2m/s2设木板滑动摩擦力 f2，木板与地面间的滑动摩擦力为f2=2M+mg由分析知当M=2m时，如图对木板进行受力分析知f1 f2物块在木板上发生相对运动时，对木板由牛顿第二定律可知木板的加速度大小f1-f2=Ma2则1mg-2m+Mg=Ma2代入得a2=1m/s2物块从木板左端运动到木板右端的过程中，根据运动学公式知L=x物-x板=v0t2+12a1t22-12a2t22代入得t2=4-103s或t2=4+103s(舍
24、去)故C错误，D正确。故选BD。三、解答题三、解答题7(2023上辽宁高三校联考阶段练习)如图所示，质量M=2kg的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一可视为质点、质量m=1kg的物块，现对物块施加一水平向右的恒定拉力F=6N，木板先在水平地面上加速，物块离开木板后木板在摩擦力的作用下开始减速，运动的总距离s=0.5m。已知物块与木板间的动摩擦因数1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数2=0.1，取重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)木板的加速距离d；(2)木板的长度l。【答案】(1)13m；(2)1m【解析】(1)分析可知，拉力F作用下物块在木板上滑动，设物块离开木板前木板的加速度
25、大小为a1，离开后木板的加速度大小为a2，木板的最大速度为v，则有1mg-2(M+m)g=Ma12Mg=Ma2v22a1+v22a2=s而d=v22a1解得d=13m(2)设在拉力F作用下木板的加速时间为t1,物块的加速度大小为a3,则有8F-1mg=ma3l=12a3t12-d而v=a1t1解得l=1m8(2024安徽校联考模拟预测)如图所示，传送带长为L=5.8m，以v=3m/s的速率顺时针匀速转动，传送带的倾角为=30，其右上侧有一水平平台MN，木板C与平台MN左侧对齐，物块B距木板C左端的距离d=38m，B、C质量mB=mC=0.5kg且均静止.一个质量为mA=1.0kg的物块A以v0
26、=9m/s的速度滑上传送带，从传送带飞出后，恰好无碰撞地滑上木板C的上表面，经过一段时间与物块B发生碰撞，碰撞时间极短，且碰后AB粘在一起且最终未能滑离C。已知A与传送带的动摩擦因数为1=36，A、B与C间的动摩擦因数A=B=0.2，C与平台间的动摩擦因数C=0.05，空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2，A、B均可视为质点.求：(1)物块A滑离传送带时的速度大小；(2)从物块A滑上传送带到与B发生碰撞所需的时间；(3)物块A滑上木板C后系统因摩擦而产生的热量。【答案】(1)2m/s；(2)1.59s；(3)118J【解析】(1)物块A滑上传送带后由牛顿第二定律得mAgsin+1mAg
27、cos=mAa1解得a1=7.5m/s2物块A与传送带共速时，由运动学公式v=v0-a1t1解得t1=0.8s则可得x1=v0+v2t1=4.8m共速后，物块A不能匀速，仍然减速有mAgsin-1mAgcos=mAa2解得a2=2.5m/s2由运动学公式得L-x1=vt2-12a2t229解得t2=0.4s或t2=2s(舍去)物块滑离传送带时的速度v1=v-a2t2=2m/s(2)物块A离开传送带后，做斜抛运动，物块在最高点时滑上木板，物块滑上木板时的速度为vx=v1cos=3m/s所用时间t3=vyg=v1sing=0.1sA滑上C表面后做减速运动的加速度大小为aA=Ag=2m/s2假设B、
28、C相对静止，共同加速度大小a=AmAg-CmA+mB+mCgmB+mC代入数值得a=1m/s2Bg故假设成立.A追上B，满足d=vxt4-12aAt24-12at24代入数据解得t4=36s或t4=32s(舍去)从物块A滑上传送带到与B发生碰撞所需的时间t=t1+t2+t3+t4=1.3+36s1.59s(3)A、B碰撞前vA=vx-aAt4=2 33m/svB=at4=36m/sA、B碰撞过程，由动量守恒定律得mAvA+mBvB=mA+mBvAB可得vAB=32m/s物块A滑上木板C后系统因摩擦而产生的热量为Q=12mAv2x-12mAv2A+12mBv2B-12mA+mBv2AB代入数值解得Q=118J