二、先加速后减速模型

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先加速后减速模型

先加速后减速模型

模型组合讲解——先加速后减速模型汪华【模型概述】物体先加速后减速的问题是运动学中典型的综合问题,也是近几年的高考热点,同学在求解这类问题时一定要注意前一过程的末速度是下一过程的初速度,如能画出速度图象就更明确过程了。

【模型讲解】例. (2004年全国高考)一小圆盘静止在桌面上,位于一方桌的水平桌面的中央。

桌布的一边与桌的AB 边重合,如图1所示。

已知盘与桌布间的动摩擦因数为1μ,盘与桌面间的动摩擦因数为2μ。

现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边。

若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度)图1解析:根据题意可作出物块的速度图象如图2所示。

设圆盘的质量为m ,桌边长为L ,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为1a ,有11ma mg =μ图2桌布抽出后,盘在桌面上做匀减速运动,以2a 表示加速度的大小,有22ma mg =μ 设盘刚离开桌布时的速度为1v ,移动的距离为1x ,离开桌布后在桌面上再运动距离2x 后便停下,由匀变速直线运动的规律可得:11212x a v = ① 22212x a v =② 盘没有从桌面上掉下的条件是:221L x x ≤+ ③ 设桌布从盘下抽出所经历时间为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x ,有:21122121t a x at x ==,,而21L x x =-,求得: 1a a L t -=,及1111a a L a t a v -== 联立解得2121)2(μμμμg a +≥【模型特征】“先加速后减速”模型的v-t 图象中速度为临界点,斜率为加速度、面积为位移。

处理“物体先加速后减速”问题的方法很多,我们可以根据已知条件采用三大定理处理,也可以根据图象快捷处理,借助图象法为我们更加清晰准确的采用全过程法提供了保证。

【热点图象】直线运动的s-t 图;直线运动的v-t 图;平抛运动的y-x 图;机车启动的P-t 图;简谐运动的x-t 图;简谐波的y-x 图;受迫振动的共振曲线;电场线;磁感线;闭合电路的U-I 图;闭合电路的P 出-R 图;部分电路的U-I 图;分子力随距离变化的F 分-r 图;分子势能随距离变化的E P -r 图;电磁感应中的Φ-t 图;电磁感应中的I-t 图;光电效应中的E km -γ图。

模型组合讲解——先加速后减速模型

模型组合讲解——先加速后减速模型

模型组合讲解一一先加速后减速模型汪华【模型概述】物体先加速后减速的问题是运动学中典型的综合问题,也是近几年的高考热点,同学在求解这类问题时一定要注意前一过程的末速度是下一过程的初速度,如能画出速度图象就更明确过程了。

【模型讲解】例.(2004年全国高考)一小圆盘静止在桌面上,位于一方桌的水平桌面的中央。

桌布的一边与桌的AB边重合,如图1所示。

已知盘与桌布间的动摩擦因数为1,盘与桌面间的动摩擦因数为2。

现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边。

若圆盘最近未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)解析:根据题意可作出物块的速度图象如图2所示。

设圆盘的质量为m,桌边长为L,2mg ma2设盘刚离开桌布时的速度为v i,移动的距离为便停下,由匀变速直线运动的规律可得:X i,离开桌布后在桌面上再运动距离X2后2 小v i2a i x i 2V i 2a2X2盘没有从桌面上掉下的条件是: X iLX22桌布抽出后,盘在桌面上做匀减速运动,以a2表示加速度的大小,有设桌布从盘下抽出所经历时间为t,在这段时间内桌布移动的距离为X,有:联立解得( 12 2)ig2【模型特征】“先加速后减速”模型的 v-t 图象中速度为临界点,斜率为加速度、面积为位移。

处理“物体先加速后减速”问题的方法很多,我们可以根据已知条件采用三大定理处理, 也可以根据图象快捷处理,借助图象法为我们更加清晰准确的采用全过程法提供了保证。

【热点图象】直线运动的s-t 图;直线运动的 v-t 图;平抛运动的y-x 图;机车启动的 P-t 图;简谐运 动的x-t 图;简谐波的y-x 图;受迫振动的共振曲线;电场线;磁感线;闭合电路的 U-I 图;闭合电路的P 出-R 图;部分电路的 U-I 图;分子力随距离变化的F 分-r 图;分子势能随距离变化的E p -r 图;电磁感应中的①-t 图;电磁感应中的l-t 图;光电效应中的 E km -丫图。

(完整版)高中物理传送带模型(解析版)

(完整版)高中物理传送带模型(解析版)

送带模型1.模型特征(1)水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速情景3(1)传送带较短时,滑块一直减速达到左端(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<v返回时速度为v0(2)倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速情景3(1)可能一直加速(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加速后以a2加速(6)可能一直减速情景4(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)可能一直减速2. 注意事项(1)传送带模型中要注意摩擦力的突变①滑动摩擦力消失②滑动摩擦力突变为静摩擦力③滑动摩擦力改变方向(2)传送带与物体运动的牵制。

牛顿第二定律中a 是物体对地加速度,运动学公式中S 是物体对地的位移,这一点必须明确。

(3) 分析问题的思路:初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。

【典例1】如图所示,传送带的水平部分长为L ,运动速率恒为v ,在其左端无初速放上木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间可能是( )A.L v +v 2μgB.L vC.2L μgD.2L v【答案】 ACD【典例2】如图所示,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s ,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为m =0.5 kg 的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间; (2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间. 【答案】 (1)4 s (2)2 s【典例3】如图所示,与水平面成θ=30°的传送带正以v =3 m/s 的速度匀速运行,A 、B 两端相距l =13.5 m 。

高中物理-传送带模型

高中物理-传送带模型

传送带模型1.水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速情景3(1)传送带较短时,滑块一直减速达到左端(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<v,返回时速度为v02.倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速*情景3(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以a1加速后以a2加速*情景4(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①水平传送带问题:求解的关键在于正确分析出物体所受摩擦力.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度,也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.②倾斜传送带问题:求解的关键在于正确分析物体与传送带的相对运动情况,从而判断其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用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.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.小结:分析处理传送带问题时需要特别注意两点:一是对物体在初态时(静止释放或有初速度的释放)所受滑动摩擦力的方向的分析;二是对物体与传送带共速时摩擦力的有无及方向的分析.对于传送带问题,一定要全面掌握上面提到的几类传送带模型,尤其注意要根据具体情况适时进行讨论,看一看受力与速度有没有转折点、突变点,做好运动过程的划分及相应动力学分析.3.传送带问题的解题思路模板[分析物体运动过程]例1:(多选)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因素为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,v 0、t 0已知,则( )A .传送带一定逆时针转动B .00tan cos v gt μθθ=+C .传送带的速度大于v 0D .t 0后滑块的加速度为002sin v g t θ-[求相互运动时间,相互运动的位移] 例2:如图所示,水平传送带两端相距x =8 m ,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,工件滑上A 端时速度v A =10 m/s ,设工件到达B 端时的速度为v B 。

动力学——先加速后减速高中物理

动力学——先加速后减速高中物理

2.先加速后减速(加速再加速、减速再减速):利用好中间速度对于初末速度都为0,先加后减有:2211t a t a v m ==;2211222x a x a v m ==【例1】(2005全国卷1)原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。

从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。

离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。

现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”m d 50.01=,“竖直高度”m h 0.11=;跳蚤原地上跳的“加速距离”m d 00080.02=,“竖直高度”m h 10.02=。

假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50m ,则人上跳的“竖直高度”是多少?【答案】63m【解析】用a 表示跳蚤起跳的加速度,v 表示离地时的速度,则对加速过程和离地后上升过程分别有:v 2=2ad 2 v 2=2gh 2若假想人具有和跳蚤相同的加速度a ,令V 表示在这种假想下人离地时的速度,H 表示与此相应的竖直高度,则对加速过程和离地后上升过程分别有V 2=2ad 1 V 2=2gH由以上各式可得:H =h 2d 1d 2代人数值,得:H =63m (62.5m )【例2】跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机在离地面224m 高处水平飞行时,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动。

运动一段时间后,立即打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/s 2的平均加速度匀减速下降。

为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s 。

g =10m/s 2,求:(1)运动员展伞时离地的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)运动员在空中的最短时间为多少?【答案】(1)99m ,1.25m (2)8.6s 。

【解析】设展伞时跳伞员的速度为v 0,距地面的高度为h ,到达地面速度为v ,据题意有:224m -h =v 202g① v 2-v 20=-2ah ②联立①②得:h =99m ,v 0=50m/s.设实际相当于h ′高度跳下则2gh ′=v 2 ③ 解h ′=1.25m当跳伞员恰好以5m/s 的速度落地时间最短,设时间为t ,自由下落时间为t 1,减速运动时间为t 2,据题意:t =t 1+t 2④ v 0=gt 1⑤ 20at v v +=或者h t v v =+202 ⑥ 联立第(1)问和④⑤⑥式得:t =8.6s【例3】(2011新课标卷第24题)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。

匀强电场中的匀变速直(曲)线运动模型(原卷版)高考物理模型复习与方法总结

匀强电场中的匀变速直(曲)线运动模型(原卷版)高考物理模型复习与方法总结

匀强电场中的匀变速直(曲)线运动模型[模型导航]【模型一】带电粒子在电场中的加速和减速运动模型 (1)1.带电粒子在电场中的加速直线运动模型 (1)2.交变电场中的直线运动 (5)3.带电体在电场中的直线运动 (8)【模型二】带电粒子在匀强电场中的偏转模型 (11)【模型三】带电粒子经加速电场后进入偏转电场模型 (14)【模型四】带电粒子在复合场中的匀变速曲线运动的几种常见模型 (19)[模型分析]【模型一】带电粒子在电场中的加速和减速运动模型1.带电粒子在电场中的加速直线运动模型(1)受力分析:与力学中受力分析方法相同,只是多了一个电场力而已.如果带电粒子在匀强电场中,则电场力为恒力(qE),若在非匀强电场,电场力为变力.(2)运动过程分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,做匀加(减)速直线运动.(3)两种处理方法:①力和运动关系法——牛顿第二定律:带电粒子受到恒力的作用,可以方便地由牛顿第二定律求出加速度,结合匀变速直线运动的公式确定带电粒子的速度、时间和位移等.②功能关系法——动能定理:mv22−带电粒子在电场中通过电势差为U AB的两点时动能的变化是ΔE k,则qU AB=ΔE k=1212mv 12.例:如图真空中有一对平行金属板,间距为d ,接在电压为U 的电源上,质量为m 、电量为q 的正电荷穿过正极板上的小孔以v 0进入电场,到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出.不计重力,求:正电荷穿出时的速度v 是多大?解法一、动力学:由牛顿第二定律:a =F m=qE m=qU md①由运动学知识:v 2-v 02=2ad ② 联立①②解得:v =√2qU m+v 02解法二、动能定理:qU =12mv 2−12mv 02解得v =√2qU m+v 02讨论:(1)若带电粒子在正极板处v 0≠0,由动能定理得qU =12mv 2-12mv 02解得v =√2qU m+v 02(2)若将图中电池组的正负极调换,则两极板间匀强电场的场强方向变为水平向左,带电量为+q ,质量为m 的带电粒子,以初速度v 0,穿过左极板的小孔进入电场,在电场中做匀减速直线运动. ①若v 0>√2qU m,则带电粒子能从对面极板的小孔穿出,穿出时的速度大小为v ,有 -qU =12mv 2-12mv 02解得v =√v 02−2qU m②若v 0<√2qU m,则带电粒子不能从对面极板的小孔穿出,带电粒子速度减为零后,反方向加速运动,从左极板的小孔穿出,穿出时速度大小v =v 0.设带电粒子在电场中运动时距左极板的最远距离为x ,由动能定理有: -qEx =0-12mv 02[模型演练1] 在进行长距离星际运行时,不再使用化学燃料,而采用一种新型发动机一离子发动机,其原理是用恒定电压加速一价惰性气体离子,将加速后的气体离子高速喷出,利用反冲作用使飞船本身得到加速。

2025高考物理总复习动力学中的传送带模型

2025高考物理总复习动力学中的传送带模型

解得a2=4 m/s2
设从与传送带共速到减速为0的过程中P的位移为x2,则有
-2a2x2=0-v2
解得
2
x2=
2 2
=
22
2×4
m=0.5 m
所以物块P在传送带上向前冲的最远距离为
x1+x2=5.5 m。
(3)设共速前第一个减速过程P的位移为x3,用时为t3,皮带位移为x皮3;共速后
至减速为零为第二个减速过程,P的位移为x4,用时为t4,皮带位移为x皮4。则
小为
1
Δx2=2 2 2 +x1=17.5
m,则煤块在传送带上留下的痕迹长为 17.5 m,C 错
误;煤块与传送带间产生的热量为 Q=μmgcos θ·Δ1 + Δ2 =90 J,D 正确。
指点迷津
物体与传送带的划痕长度Δx等于物体与传送带的相对位移的大小,若有两
次相对运动且两次相对运动方向相同,则Δx=Δx1+Δx2(图甲);若两次相对运
sin + cos
a1=
=10

m/s ,经过时间 t1 速度减小到零,则
2
送带速度为零,则煤块向上滑动的位移
加速度为
Δ
a= =5
Δ
0 2
x1= =5
2 1
0
t1= =1
1
s,0~1 s 传
m,1 s 后传送带开始加速,其
m/s2,由于 μmgcos θ<mgsin θ,则煤块向下加速,其加速度为
传送带模型中的动力学图像
考向一 根据传送情境确定动力学图像
典题5 (多选)(2023广东佛山模拟)如图所示,飞机场运输行李的传送带保持
恒定的速率运行,将行李箱无初速度地放在传送带底端,传送带将它送入飞

2023届浙江高三物理高考复习微专题模型精讲精练第10讲 传送带模型(解析版)

2023届浙江高三物理高考复习微专题模型精讲精练第10讲 传送带模型(解析版)

第10讲传送带模型一.水平传送带模型已知传送带长为L,速度为v,与物块间的动摩擦因数为μ,则物块相对传送带滑动时的加速度大小a=μg。

项目图示滑块可能的运动情况情景1v0=0时,物块加速到v的位移x =v22μg(1)一直加速若x≥L即v≥2μgL时,物块一直加速到右端。

(2)先加速后匀速若x<L即v<2μgL时,物块先加速后匀速;情景2如图甲,当v0≠0,v0与v同向时,(1)v0>v时,一直减速,或先减速再匀速当v0>v时,物块减速到v的位移x=v20-v22μg,若x<L,即v0>v> v20-2μgL,物块先减速后匀速;若x≥L,即v≤ v20-2μgL,物块一直减速到右端。

(2)当v=v0时,物块相对传送带静止随传送带匀速运动到右端。

(3)v0<v时,或先加速再匀速,或一直加速当v0<v时,物块加速到v的位移x=v2-v202μg,若x<L,即v0<v< v20+2μgL,物块先加速后匀速;若x≥L,即v≥ v20+2μgL,物块一直加速到右端。

情景3如图乙,v0≠0,v0与v反向,物块向右减速到零的位移x =v202μg(1)传送带较短时,滑块一直减速达到左端若x≥L,即v0≥2μgL,物块一直减速到右端;(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端。

即x<L,即v0<2μgL,则物块先向右减速到零,再向左加速(或加速到v后匀速运动)直至离开传送带。

若v0>v,返回时速度为v,若v0<v,返回时速度为v0二. 倾斜传送带模型物块在倾斜传送带上又可分为向上传送和向下传送两种情况,物块相对传送带速度为零时,通过比较μmg cosθ与mg sinθ的大小关系来确定物块是否会相对传送带下滑,μ>tanθ时相对静止,μ<tanθ时相对下滑。

项目图示滑块可能的运动情况情景1(一)若0≤v0<v且μ>tanθ(1)一直加速传送带比较短时,物块一直以a=μg cosθ-g sinθ向上匀加速运动。

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2. 一个质量为 m=0.2kg 的物体静止在水平面上,用一水平恒力 F 作用在物体上 10s,然后撤去水平 力 F,再经 20s 物体静止,该物体的速度图象如图 3 所示,则下面说法中正确的是( ) A. 物体通过的总位移为 150m B. 物体的最大动能为 20J C. 物体前 10s 内和后 10s 内加速度大小之比为 2:1 D. 物体所受水平恒力和摩擦力大小之比为 3:1 答案:ACD

v12 2a2 x2

盘没有从桌面上掉下的条件是: x1

x2

L 2

设桌布从盘下抽出所经历时间为 t,在这段时间内桌布移动的距离为 x,有:
xLeabharlann 1 2at2,x1

1 2
a1t
2
,而
x

x1

L ,求得: 2
t
a
L a1
,及 v1

a1t

a1
L a a1
联立解得 a (1 22 )1g 2
从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为 a1 ,有 1mg ma1
图2
桌布抽出后,盘在桌面上做匀减速运动,以 a2 表示加速度的大小,有 2mg ma2 设盘刚离开桌布时的速度为 v1 ,移动的距离为 x1,离开桌布后在桌面上再运动距离 x2 后便停下,
由匀变速直线运动的规律可得:
v12 2a1x1
1.02 所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为 1 ,盘与桌面间的动摩擦因数为 2 。现突然以恒
定加速度 a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于 AB 边。若圆盘最近未从桌面掉下, 则加速度 a 满足的条件是什么?(以 g 表示重力加速度)
图 1.02 解析:根据题意可作出物块的速度图象如图 2 所示。设圆盘的质量为 m,桌边长为 L,在桌布
二、先加速后减速模型
模型概述: 物体先加速后减速的问题是运动学中典型的综合问题,也是近几年的高考热点,同学在求
解这类问题时一定要注意前一过程的末速度是下一过程的初速度,如能画出速度图象就更明确 过程了。 模型讲解: 1. 一小圆盘静止在桌面上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的 AB 边重合,如图
图3
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