2023年高考物理预测系列试题七力和运动147259高中物理.docx

2023年高考物理预测系列试题〔7〕·力和运动 适用：全国各地区 力和运动是高中物理的重点，也是高考命题的热点。力和运动的综合题，重点考查综合运用知识的能力，如为使物体变为某一运动状态，应选择怎样的施力方案；还常常和实际问题相联系，如以交通、体育、人造卫星、天体物理和日常生活等方面的问题为背景，重点考查获取并处理信息，去粗取精，把实际问题转化成物理问题的能力。 【预测题】一水平的浅色长传送带上放置一煤块〔可视为质点〕，煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度到达v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。 【命题意图】此题属于多体运动问题，考查牛顿运动定律、运动学公式等主干知识。涉及受力分析、运动分析等难点。 【解题思路】求解此类问题应认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定物体是否受到滑动摩擦力的作用，如果受到滑动摩擦力应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况，进而选用运动学公式求解。 【解题过程】根据“传送带上有黑色痕迹〞可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿定律，可得，a=μg 设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块那么由静止加速到v，有 v0=a0t，v=at 由于a<a0，故v<v0，煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间t′，煤块的速度由v增加到v0，有 v=v+at′ 此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。 设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有， 传送带上留下的黑色痕迹的长度 l=s0－s 由以上各式得 【易错点分析】对煤块与传送带运动情况的分析容易出错；煤块与传送带相对运动的位移关系容易弄错。 【点评】解决传送带类问题的关键是找准临界情况，即物体与传送带速度相等时，此时物体受到的摩擦力会发生突变，有时是摩擦力的大小发生突变〔传送带水平〕，有时是摩擦力的方向发生突变〔传送带倾斜〕，然后正确运用运动学知识即可顺利求解。 附 【预测训练题】如以下图，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3 kg的金属块B．A的长度L=2.0m．B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0 kg的物块C相连．B与A之间的滑动摩擦因数 µ =0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力．忽略滑轮质量及与轴间的摩擦．起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端〔如图〕，然后放手，求经过多长时间t后 B从 A的右端脱离〔设 A的右端距滑轮足够远〕〔取g=10m/s2〕． 解析：以桌面为参考系，令aA表示A的加速度，aB表示B、C的加速度，sA和sB分别表示 t时间 A和B移动的距离，那么由牛顿定律和匀加速运动的规律可得 mCg-µmBg=〔mC+mB〕aB µ mBg=mAaA sB=aBt2 sA=aAt2 sB-sA=L 由以上各式，代入数值，可得 t=4.0s 点评：解决此题的关键是，弄清A、B、C三个物体的加速度，以及A、B间的位移关系。B、C属于连接体，加速度大小相等；A板长L是联系A、B间位移关系的纽带。