高三二轮复习专题模型

【模型专题分类】1、追及、相遇模型（张全三）2、板块模型（人船模型、子弹打木块模型、复杂的板和木块相互作用过程，二体问题）（韩明）3、斜面模型（彭振宏）4、弹簧的物理模型（葛喜良张志）5、传送带问题（王科建）6、流体模型(微元法)（高奎）7、带电粒子在电场中的运动归类分析带、电粒子在磁场中的运动归类分析带电粒子在复合中的运动归类分析。（隋鸿飞张新怀）8、电磁学导棒问题归类分析（姜万和赵旗）9、图像问题（x-t图像，v-t图像，f-t图像，电磁感应图像）（杨成勇连磊）10、考查物理思想的创新题（微元、对称、极限）（邹波）11、物理和数学结合（钱会会）12、信息题专项（岳征李飞）【结构模式】1、所用物理规律：2、分类:3、所用解题策略：4、典例精讲（提炼类型总结解法）5、精选练习（收集和本模型相关的高考题）练习要附有答案【模型实例】传送带问题专题一、所用物理规律匀变速运动规律，牛顿运动定律，功能关系，能量守恒定律，平抛、圆运动规律，动量守恒定律传送带问题是以真实物理现象为依据的问题，它既能训练学生的科学思维，又能联系科学、生产和生活实际，因而，这种类型问题具有生命力，当然也就是高考命题专家所关注的问题．二、知识概要与方法传送带分类:水平、倾斜两种;按转向分:顺时针、逆时针转两种。（1）受力和运动分析：受力分析中的摩擦力突变（大小、方向）——发生在v物与v带相同的时刻；运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化。分析关键是：一是v物、v带的大小与方向；二是mgsinθ与f的大小与方向。(2)传送带问题中的功能分析①功能关系：WF=△EK+△EP+Q②对WF、Q的正确理解（a）传送带做的功：WF=F·S带功率P=F·v带（F由传送带受力平衡求得）（b）产生的内能：Q=f·S相对（c）如物体无初速，放在水平传送带上，则在整个加速过程中物体获得的动能Ek和因摩擦而产生的热量Q有如下关系：221带mvQEk三．传送带分类:水平、倾斜两种;按转向分:顺时针、逆时针转两种。四、所用解题策略：Ⅰ、四个分析：受力分析、过程分析、状态分析、功能分析Ⅱ、多个过程——分段处理，多个物体——隔离法，相对运动——选定参考系Ⅲ、抓住关键点：相对静止（共速）前后分析受力变化决定运动变化弄清物理情景，构建物理模型五、典例精讲（提炼类型总结解法）（一）水平放置运行的传送带处理水平放置的传送带问题，首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析，分清物体所受摩擦力是阻力还是动力；其二是对物体进行运动状态分析，即对静态→动态→终态进行分析和判断，对其全过程作出合理分析、推论，进而采用有关物理规律求解.这类问题可分为：①运动学型；②动力学型；③图象型（一）水平放置运行的传送带处理水平放置的传送带问题，首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析，分清物体所受摩擦力是阻力还是动力；其二是对物体进行运动状态分析，即对静态→动态→终态进行分析和判断，对其全过程作出合理分析、推论，进而采用有关物理规律求解.这类问题可分为：①运动学型；②动力学型；③图象型1.如图所示,一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A，B相距L=10m。从A处把工件无初速地放到传送带上，经过时间t=6s，能传送到B处，要用最短的时间把工件从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大?解:由题意可知tL/v,所以工件在6s内先匀加速运动，后匀速运动，故有S1=1/2vt1①S2＝vt2②且t1+t2＝t③S1＋S2＝L④联立求解得:t1＝2s；v=at1,a＝1m/s2⑤若要工件最短时间传送到B处,工件加速度仍为a，设传送带速度为v',工件先加速后匀速，同上L＝½v't1＋v't2⑥若要工件最短时间传送到B处,工件加速度仍为a，设传送带速度为v',工件先加速后匀速，同上L＝½v't1＋v't2⑥又avt1⑦t2＝t－t1⑧联立求解⑥─⑧得)avt(vavL22⑨将⑨式化简得avvLt2⑩从⑩式看出常量aLavvL22时即aLvavvL22，其t有最小值.因而s/m.aLvv47410122ABvsaSt421622通过解答可知工件一直加速到Ｂ所用时间最短．2.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查,如图为一水平传送带装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持v=1m/s恒定的速率运行.旅客把行李无初速地放在A处设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2m,g取10m/s2.若乘客把行李放上传送带的同时,也以v=1m/s的恒定速度平行于传送带运动去取行李,则()。A.乘客与行李同时到达BB.乘客提前0.5s到达BC.行李提前0.5s到达BD.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达B答案BD（二）倾斜放置运行的传送带这种传送带是指两皮带轮等大，轴心共面但不在同一水平线上（不等高），传送带将物体在斜面上传送的装置．处理这类问题，同样是先对物体进行受力分析，再判断摩擦力的方向是关键，正确理解题意和挖掘题中隐含条件是解决这类问题的突破口．这类问题通常分为：运动学型；动力学型；能量守恒型．3、如图示，传送带与水平面夹角为370，并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，AB长16米，求：以下两种情况下物体从A到B所用的时间.（1）传送带顺时针方向转动（2）传送带逆时针方向转动解：（1）传送带顺时针方向转动时受力如图示：mgsinθ－μmgcosθ=maa=gsinθ－μgcosθ=2m/s2S=1/2at2（2）传送带逆时针方向转动物体受力如图：开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动a=gsin370+μgcos370=10m/s2t1=v/a=1sS1=1/2×at2=5mS2=11m1秒后，速度达到10m/s，摩擦力方向变为向上物体以初速度v=10m/s向下作匀加速运动a2=gsin370-μgcos370=2m/s2S2=vt2+1/2×a2t2211=10t2+1/2×2×t22t2=1s∴t=t1+t2=2sABvNfmgABvNfmgNfmg4.如图所示是长度为L＝8.0m水平传送带，其皮带轮的半径为R＝0.20m，传送带上部距地面的高度为h＝0.45m。一个旅行包（视为质点）以v0＝10m/s的初速度从左端滑上传送带。旅行包与皮带间的动摩擦因数μ＝0.60。g取10m/s2。求：⑴若传送带静止,旅行包滑到B端时,若没有人取包,旅行包将从B端滑落。包的落地点距B端的水平距离为多少？⑵设皮带轮顺时针匀速转动，当皮带轮的角速度ω值在什么范围内，包落地点距B端的水平距离始终为⑴中所得的水平距离？⑶若皮带轮的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？解:(1)传送带静止时,包做减速运动,a=μg=6m/s2,到达B点时速度为s/mgLvvt2220故m.ghvS60211⑵当速度小于s/mgLvvt2220时,包都做减速运动,落地点与⑴同.即ω10rad/s⑶当ω1=40rad/s时,线速度为v=ωR=8m/s,包先做减速后做匀速运动,离开B点时速度v=8m/s,故m.ghvS42225.如图所示为粮食仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距mL31；另一台倾斜传送，传送带与地面间的倾角037，C、D两端相距mL45.42，B、C相距很近。水平传送带以smv/50沿顺时针方向转动。现将质量为kgm10的一袋大米无初速度的放在A端，它随传送带到达B点后，速度大小不变的传到倾斜传送带的C端。米袋与两传送带之间的动摩擦因素均为5.0，取8.037cos,6.037sin,/10002smg（1）若倾斜传送带CD不转动，则米袋沿传送带CD所能上滑的最大距离是多少？（2）若倾斜传送带CD以smv/.4的速率沿顺时针方向转动，则米袋从C端运动到D端的时间为多少？解析：（1）米袋在AB上加速运动的加速度为20/5smmmga（1分）米袋速度达到smv/50时滑过的距离mLmavs35.2210200（1分）故米袋先加速一段时间后再与传送带一起匀速运动，到达才C端速度为smv/50（1分）ABCDθABv0Lh设米袋在CD上传送的加速度大小为a，据牛顿第二定律mamgmgcossin（1分）得2/10sma（1分）能沿CD上滑的最大距离mavs25.1220（1分）（2）（8分）CD顺时针转动时，米袋速度减为smv/4之前的加速度为21/10)cos(sinsmga（1分）此时上滑的距离mavvs45.0212021（1分）米袋速度达到smv/4后，由于sincosmgmg，米袋继续减速上滑（1分）其加速度为22/2)cos(sinsmga（1分）减速到零时上滑的距离mavs420222（1分）22145.4Lmss，即速度为零时刚好到D端（1分）由0v减速为v所用时间savvt1.0101（1分）由v减速为0所用时间savt2022（1分）故米袋从C到D的总时间sttt1.221（1分）六、精选练习1如图1所示，一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动，传送带把Ａ处的工件运送到Ｂ处，Ａ、Ｂ相距Ｌ=10m.从Ａ处把工件无A初速地放到传送带上，经时间ｔ＝6s能传送到Ｂ处，欲用最短时间把工件从Ａ处传到Ｂ处，求传送带的运行速度至少多大．2[如图2所示，一与水平面成θ角的倾斜传送带，以恒定的速率ｖ0运行，一质量为的小物块轻轻地放在传送带上，物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在下列各种情况下，分析物块运动情况并求出加速度。（1）物块放在B端，传送带顺时针转动，tan（2）物块放在B端，传送带逆时针转动，tan（3）物块放在B端，传送带顺时针转动，tanABv图1θBA图2[3]如图3所示的传送带以速度V=2m/s匀速运行，AB部分水平，BC部分与水平面之间的夹角为30°，AB间与BC间的距离都是12m，工件与传送带间的动摩擦因数为63，现将质量为5kg的工件轻轻放在传送带的A端，假设工件始终没有离开传送带，求：（1）工件在AB上做加速运动过程中的位移（2）工件在滑到C点时的速度大小[4]传送带装置示意如图4，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将质量为m的小货箱在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。设传送带速度不变，箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机多做的功W。图3图4DCBA[5]如图5，足够长的水平传送带始终以大小为v＝3m/s的速度向左运动，传送带上有一质量为M＝2kg的小木盒A，A与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.3，开始时，A与传送带之间保持相对静止。先后相隔△t＝3s有两个光滑的质量为m＝1kg的小球B自传送带的左端出发，以v0＝15m/s的速度在传送带上向右运动。第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t1＝31s而与木盒相遇。（取g＝10m/s2）求（1）第1个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度多大？（2）第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇？（3）自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？[6]如图6所示为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持3.Om／s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为A=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端