高考物理专题《板块模型》原卷

高中物理板块模型道专题练习和高考板块练习及答案

板块模型专题练习

(一) 两个小物块

1．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上。A，B质量分别为6.0 kg和2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数为0.2。在物体A上施加水平方向的拉力F，开始时F=10 N，此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，以下判断正确的是（）

A．两物体间始终没有相对运动

B．两物体间从受力开始就有相对运动

C．当拉力F＜12 N时，两物体均保持静止状态

D．两物体开始没有相对运动，当F＞18 N时，开始相对滑动

2．如图所示，质量为M的木板长为L，木板的两个端点分别为A、B，中点为O，木板置于光滑的水平面上并以v0的水平初速度向右运动。若把质量为m的小木块（可视为质点）置于木板的B端，小木块的初速度为零，最终小木块随木板一起运动。小木块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：

（1）小木块与木板相对静止时，木板运动的速度；

（2）小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什么范围内，才能使木块最终相对于木板静止时位于OA之间。

3．质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F，F=8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻放上一个大小不计，质量为m=2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长，求从小物块放上小车开始，经过t=1.5 s，小物块通过的位移大小为多少？

4. 光滑水平面上静置质量为M的长木板，质量为m的可视为质点的滑块以初速度v0从木板一端开始沿木板运动．已知M＞m，则从滑块开始运动起，滑块、木板运动的v-t图象可能是( )

(二) 传送带

5. 如图所示，传送带与地面间的倾角为θ=37°，A、B之间的长度为L=16 m，传送带以速率v=10 m/s逆时针运动，在传送带上A端无初速度地放一个质量为m=0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，求物体从A端运动到B端需要多长时间？（g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

模型18 动力学板块模型(原卷版)

2024高考物理二轮复习80热点模型

最新高考题模拟题专项训练

模型18 动力学板块模型

6.高考物理动力学中的“传送带、板块”模型专题精练含答案

课时作业10 动力学中的“传送带、板块”模型

时间：45分钟

1．如图所示，水平传送带始终以速度v1顺时针转动，一物块以速度v2(v2≠v1)滑上传送带的左端，则物块在传送带上的运动一定不可能是( C )

A．先加速后匀速运动

B．一直加速运动

C．一直减速直到速度为零

D．先减速后匀速运动

解析：若v2v1，物块相对传送带向右运动，受到向左的滑动摩擦力，可能向右做匀减速运动，当物块速度减小到与传送带速度相等后再做匀速运动，物块在滑动摩擦力作用下不可能一直减速直到速度为零，故选C.

2．如图所示，倾角为θ的足够长传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为v1，一个物体从传送带底端以初速度大小v2(v2>v1)上滑，同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝tanθ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列物块运动的v-t图象不可能是( C )

解析：因v2>v1，则物块相对于传送带向上运动，所受滑动摩擦力向下，若F＝mgsinθ＋μmgcosθ，则物体的加速度为零，将一直以v2向上匀速运动，选项B正确；若F>mgsinθ＋μmgcosθ，则物体的加速度向上，将一直向上做匀加速直线运动，选项A正确；若F

3．(多选)三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长度都是6 m且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑至底端，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．下列说法正确的是( BD

)

A．物块A先到达传送带底端

B．物块A、B同时到达传送带底端

C．传送带对物块A做正功，对物块B做负功

D．物块A、B在传送带上的划痕长度之比为12

解析：因为mgsin37°>μmgcos37°，则A所受摩擦力沿传送带向

上，向下做匀加速直线运动，B所受摩擦力沿传送带向上，向下做匀加速直线运动，两物块做匀加速直线运动的加速度大小相等，位移大小相等，则运动的时间相等，故A错误，B正确；传送带对A、B的摩擦力方向与速度方向相反，都沿传送带向上，传送带对物块A和物块B均做负功，故C错误；对A，划痕的长度等于A的位移减传送带的位移，以A为研究对象，由牛顿第二定律得mgsin37°－μmgcos37°＝ma，a＝2 m/s2，由运动学公式x＝v0t＋12at2得运动时间为t＝2 s，所以传送带运动的位移为x＝v0t＝2 m，所以A在传送带上的划痕长度为Δx1＝6 m－2 m＝4 m；对B，划痕的长度等于B的位移加上传送带的位移，同理得出B在传送带上的划痕长度为Δx2＝6 m＋2 m＝8 m，所以划痕长度之比为12，故D正确．

专题07 静电场模型-高考物理模型系列之对象模型(原卷版)

模型界定

本模型主要归纳电场的产生、描述以及一种特殊电场＿＿匀强电场的性质，不涉及点电荷的电场．

模型破解

1.静电场的产生

静电场产生于带电体的周围．

2.静电场的基本性质

对放入其中的电荷产生力的作用

3.静电场的描述

(i)电场的力的性质

(I)电场强度

放入电场中某点的电荷所受的电场力与所带电荷量的比值，E=F/q．

电场强度是矢量，方向与放在该处的正电荷受力方向相同．

当空间几个带电体同时存在时，他们的电场互相叠加形成合电场．合电场的电场强度等于各个带电体单独存在时所产生的电场强度的适量和．

电场强度是绝对的，在场源电荷确定的情况下，空间每点场强的大小与方向都是唯一确定的．

④与电场力的关系：F=qE

(II)电场线

为了形象地描述电场，人为地在电场中画出一系列从正电荷（无限远）出发到无限远（负电荷）终止的曲线（或直线），使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致．

①电场线是起始于正电荷，终止于负电荷（或终止于无穷远处），或者电场线是起始于无穷远处，终止于负电荷.电场线不闭合.

②电场线上任一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致.

③电场线分布的疏密反映了电场的强弱，电场线分布密的地方电场强，电场线分布疏的地方电场弱.

④电场线永远不相交，因为电场中某一点的电场强度只有惟一确定的方向，只能有一条电场线通过该点.

⑤电场线不是客观存在的，它是为了形象地描述电场而假想的.

○６电场线不是带电粒子的运动轨迹．一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只受电场力的带电粒子，只有同时满足以下两个条件时，两者才会重合：一是电场线为直线；二是电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行．

(III)计算电场强度的四种方法

(a)计算电场强度的常用方法——公式法

E=F/q是电场强度的定义式：适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷无关，试探电荷q充当“测量工具”的作用.

专题04 斜面模型(1)-高考物理模型系列之对象模型(原卷版)

一模型界定

本模型是指涉及固定斜面或自由斜面的力学问题，涉及斜面的抛体或类抛体的动力学问题,也包括环套在倾斜杆上的情形。

二模型破解

1.整体法与隔离法处理斜面上的受力问题

（i）物体在斜面上处于静止或运动状态、斜面固定或不固定的情况下，涉及物体与斜面间作用时应采用隔离法，反之则可采用整体法，但通常需将整体法与隔离法结合使用。

（ii）当物体运动中斜面也处于变速运动状态时，可利用矢量三角形处理斜面系统的变速运动

（iii）解决斜面问题时，应先进行受力分析，当物体受力较多时，可建立正交坐标系，利用三大观点列方程求解。

（iv）一些典型情景可利用固定结论解决：

○1．自由释放的滑块能在斜面上(如图1 所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝gtan θ．

○2．在斜面上自由释放的滑块(如图1 所示)：

(I)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零,对地面的压力等于整体重力；

(II)加速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力水平向右,对地面的压力小于整体的重力；

(III)减速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力水平向左,对地面的压力大于整体的重力．

○3．在斜面上自由释放的滑块(如图2所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零．

○4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图3所示)：

(I)向下的加速度a＝gsin θ时，悬绳稳定时将垂直于斜面；

(II)向下的加速度a＞gsin θ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上；

(III)向下的加速度a＜gsin θ时，悬绳将偏离垂直方向向下;

(IV)悬绳沿竖直方向时,加速度a=0;

(V)悬绳沿水平方向时,加速度singa. 图1 图2 图3 ○5．如图4所示，当整体有向右的加速度a＝gtan θ时，m能在斜面上保持相对静止．

⑥.如图5所示，对斜劈施加的作用力F＝（M+m）gtan θ即a＝gtan θ时，甲图中绳恰好松弛，乙图中m恰好对斜劈无压力、小球即将离开斜劈。

专题18 动量守恒定律(碰撞问题)-2019高考物理一轮复习专题详解(原卷版)

1

2

知识回顾

1．动量守恒条件

(1)系统不受外力或合外力为零时，动量守恒．

(2)若在某一方向合外力为0，则该方向动量守恒．

2．必须掌握动量守恒定律的两种思想

(1)守恒思想：p＝p′、m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.

(2)转化思想：Δp1＝－Δp2.

3．必须明确碰撞问题遵守的三条原则

(1)动量守恒：p1＋p2＝p1′＋p2′.

(2)动能不增加：Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′.

(3)速度要符合实际情况．

规律方法

应用动量守恒定律解题的基本思路

(1)分析题意，明确研究对象，确定所研究的系统是由哪些物体组成的．

(2)对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，区分系统内力和外力，在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件判断能否应用动量守恒定律．

(3)明确所研究物体间的相互作用的过程，确定过程的初、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量．

(4)规定正方向，确定初、末状态的动量的正、负号，根据动量守恒定律列方程求解．

三类碰撞的分析

(1)弹性碰撞

动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，机械能守恒：12m1v21＋12m2v22＝12m1v′21＋12m2v′22.

(2)完全非弹性碰撞

动量守恒、末速度相同：m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v′，机械能损失最多，机械能的损失：

ΔE＝12m1v21＋12m2v22－12(m1＋m2)v′2

(3)非弹性碰撞

动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，机械能有损失，机械能的损失：

ΔE＝12m1v21＋12m2v22－12m1v′21＋12m2v′22 1

2 例题分析

【例1】质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是( )

A．pA＝6 kg·m/s，pB＝6 kg·m/s

专题04 斜面模型(2)-高考物理模型法之对象模型法(原卷版)

1

3.涉及斜面的平抛(类平抛)运动问题

解题时可从物体在斜面上的落点位置作出水平线，进而确定物体在做平抛运动过程中的水平位移与竖直位移，注意在应用平抛运动特点的同时更要善于利用斜面的优势，如倾角等。

（i）物体从斜面上抛出的情景

在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球(如图5所示)，当物体落在斜面上时物体发生的位移一定平行于斜面：

①落到斜面上的时间t＝2v0tan θg；

②落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角α恒定，且tan α＝2tan θ，与初速度无关，即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点的速度是互相平行的；

③平抛物体落在斜面上时的动能：02)tan41(EEk

④经过tc＝v0tan θg 小球距斜面最远，最大距离d＝(v0sin θ)22gcos θ．

例9.如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从Ｏ点水平飞出，经过3.0ｓ罗到斜坡上的Ａ点。已知Ｏ点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角＝37°，运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g取10m/s2）求

（1）A点与O点间的距离；

（2）运动员离开0点时的速度大小；

（3）运动员落到A点时的动能。图5

例9题图

2 例10.如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平初速度向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为，从A点以水平初速度向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为，不计空气阻力可能为（）

A. B. C. D.

模型演练

19.如图所示，一个质量为的小球从倾角为300的斜面顶点A水平抛出（不计空气阻力），正好落在B点，这时B点的动能为35J。求小球的初动能为______。

20.倾斜雪道的长为25 m，顶端高为15 m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0＝8 m/s飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ＝0.2，求运动员在水平雪道上滑行的距离（取g＝10 m/s2）

专题19 动量守恒定律(人船模型)-2019高考物理一轮复习专题详解(原卷版)

知识回顾

“人船模型”类习题，是利用动量守恒定律解决位移问题的例子，在这类问题中，尽管人从船头走向船尾的具体运动形式未知，但人船系统在任何时刻动量都守恒，故可以用平均动量守恒来求解，则由

11220mvmv

得：1122msms

使用时应明确：1s 、2s 必须是相对同一参照系的位移大小。

当符合动量守恒定律的条件，而又涉及位移而不涉及速度时，通常可用平均动量求解。解此类题一定要画出反映位移关系的草图。

“人船模型”的问题针对的时初状态静止状态，所以当人在船上运动时，由于整个装置不受外力的作用，所以这个装置的重心不会动，并且用了平均速度代替瞬时速度，从而推导出来位移之间的关系式子。

例题分析

【例1】一质量为M，长为s0的船静止于水面上，一质量为m的人站在船头，当人从船头走到船尾时，求船前进的位移s的大小．(不计水的阻力)

【例2】. 如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是(

)

A． B．

C． D．

【例3】(2017年广东省三校五月模拟)某小组在探究反冲运动时，将质量为m1的一个小液化瓶固定在质量为m2的小船上，利用液化瓶向外喷射气体作为船的动力．现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，则

(1)喷射出质量为Δm的液体后，小船的速度是多少？

(2)喷射出Δm液体的过程中，小船所受气体的平均作用力的大小是多少？

1 、如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳．气球和长绳的总质量为m2＝20 kg，长绳的下端刚好和水平面接触．当静止时人离地面的高度为h＝5 m．如果这个人开始沿绳向下滑，忽略重力和空气阻力，当他滑到绳下端时，他离地面的高度是(可以把人看做质点)(

连接体问题、板块模型和传送带模型(9大题型)(原卷版)—2024-2025学年高一物理(人教版必修一

连接体问题、板块模型和传送带模型（9大题型）

知识点1 连接体问题

1、解题方法

连接体是指运动中几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或由绳子、细杆等联系在一起的物体组。

应用牛顿运动定律解决连接体问题时需注意：

（1）以连接体为研究对象时，应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力；以连接体中一个物体作为研究对象

时，需要考虑物体间的内力。

（2）分析连接体问题时，常用到整体法与隔离法。连接体（系统）中各物体保持相对静止时具有相同的加

速度，求解外力时，一般先用隔离法分析某一个物体的统有受力和运动情况，求出其加速度，再用整体法

求解外力；求解连接体的内力时，一般先用整体法求出连接体的加速度，再用隔离法求解出物体间的内力。

2、连接体中各物体的运动

（1）有共同加速度的连接体问题

先用整体法求加速度，再用隔离法求相互作用力。整体法求加速度，隔离法求相互作用力，两种方法

都是根据牛顿第二定律列方程求解。

（2

）有不同加速度的连接体问题①一个物体加速运动，另一个物体静止；②两个物体均加速运动，但加速度不相等。

系统所受的合外力等于系统内各物体的质量与各自加速度乘积的矢量和，即

112233Fmamama

…

。

3、连接体问题常见模型

（1）绳（弹簧）连接

轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向速度大小相等；在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的

速率不一定相等，在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等。

【注意】注意内力的方向，轻绳只能提供拉力、弹簧可能处于压缩状态也可能处于拉伸状态、轻杆可以提

供拉力也可以提供推力。

例如，求解A、B

之间的拉力，先用整体法求加速度

ABF

a

mm

，再用隔离法求相互作用力，对B进行

分析，B

TB

ABm

FmaF

mm

。

（2）接触连接

依靠相互的挤压（压力）联系。

例如，材料相同，质量分别为m

1，m

2的两物体A、B在与斜面平行的力作用下，沿斜面向上做匀加速直线

运动，无论斜面光滑还是粗糙，A、B

之间的相互作用力为B

高考物理超级模型专题07板块模型(含答案解析)

试卷第1页，共6

页高考物理超级模型专题07板块模型

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题

1．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2

的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时

间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反

映a1和a2变化的图线中正确的是（）

A．B．

C．D．

2．如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止,

置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B。已知地面

光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变。关于A、B的v-t图像大致正确的是

（）

A．

B．试卷第2页，共6页

C．

D．

二、解答题3．

物体A的质量m＝1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M＝0.5kg、长L＝1m。

某时刻A以v0＝4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施

加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数µ＝0.2，取

重力加速度g=10m/s2。试求：

(1)若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；

(2)如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件。

4．如图，两个滑块A和B的质量分别为A1kgm和B5kgm，放在静止于水平地面上

的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为10.5；木板的质量为4kgm，与地

面间的动摩擦因数为20.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为

0=3m/sv。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

取重力加速度大小2=10m/sg。求：

（1）B与木板相对静止时，木板的速度；

（2）A、B开始运动时，两者之间的距离。

5．如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质