高考物理二轮复习专题思维进阶一滑轮模型 课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
思维进阶一　滑轮模型
考情分析 2025·安徽卷T5、2025·湖北卷T12、2024·重庆卷T11、2024·福建卷T16
模型特征 (1)由轻质滑轮、轻绳和物块等构成;(2)不计滑轮阻力、空气阻力
方法规律 (1)力的角度:轻质滑轮两侧绳子拉力大小相等;
(2)运动角度:定滑轮两侧绳子连接的物体在沿绳方向上的速度大小相等;
(3)功能角度:定滑轮两侧绳子拉力对物体做功一正、一负,大小相等。对于定滑轮两侧物体组成的系统,若只有重力和绳子拉力做功,则系统机械能守恒
经典模型
【典题 例析】
命题角度1　动力学问题
[典例1](2025·安徽高考)如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0 kg,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则在乙下落的过程中(　　)
A.甲对木箱的摩擦力方向向左
B.地面对木箱的支持力逐渐增大
C.甲运动的加速度大小为2.5 m/s2
D.乙受到绳子的拉力大小为5.0 N
√
【思路导引】
(1)分析外力时,采用整体法更适合;分析内力时,采用隔离法更适合。
(2)若研究对象有加速度,则应根据牛顿第二定律进行分析。
【解析】选C。因为物块甲向右运动,木箱静止,根据相对运动,甲对木箱的摩擦力方向向右,A错误;
设乙运动的加速度为a,只有乙有竖直向下的恒定加速度,
对甲、乙和木箱,由整体法,竖直方向受力分析有M总g FN=ma,
则地面对木箱的支持力大小不变,B错误;
设轻绳的弹力大小为T,对甲受力分析有T μmg=ma,
对乙受力分析有mg T=ma,
联立解得a=2.5 m/s2,T=7.5 N,C正确,D错误。
命题角度2　功能关系及能量转化问题
[典例2]如图所示,一根粗细均匀的光滑细杆[1]竖直固定,与细杆相距d处固定
一个轻质光滑的小滑轮。质量均为m的小物体A、B用轻弹簧相连,竖直放在
水平面上,没有弹性的轻绳一端与物体A相连,另一端与穿在细杆上、质量也
为m的小环C相连。将小环C拉至P点时,轻绳与细杆的夹角为θ,物体B刚好对
水平面无压力[2]。现让小环C从P点由静止释放,依次
经过M点和N点,M点与滑轮等高,P点和N点关于M点
对称[3]。已知小环经过M点时,弹簧处于原长状态[4],
重力加速度大小为g。下列选项正确的是(　　)
√
【题眼破译】
[1]细杆对小环的摩擦力为零,摩擦力做功为零。
[2]此时弹簧的弹力等于物体B的重力。
[3]小环C经过P点和N点时,弹簧长度相等,弹簧的弹性势能相等。
[4]小环C经过此处时,弹簧的弹性势能为零。
【考法 预测】
1.如图所示,光滑轻质滑轮固定在物块B上,细绳的一端固定在斜面上,另一端跨过滑轮与物块A相连。初始时,在沿斜面向上的外力作用下,质量分别为3m和2m的物块A、B静止在光滑斜面上,斜面倾角θ=30°。现仅改变外力大小,使两物块沿斜面向上做匀加速直线运动,经时间t物块B沿斜面向上滑动的距离为d,B未到达细绳固定处,细绳始终与斜面平行。已知重力加速度大小为g,则外力改变后,下列说法正确的是(　　)
√
√
√
√
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√
【解析】选A、D。开始轻绳恰好伸直,对B进行分析有mg=kx1,A速度最大时,C恰好要离开地面,对C进行分析有mg=kx2,此时A速度最大,A所受外力合力为0,则有mAgsin30°=T=mg+kx2,解得mA=4m,故A正确;弹簧开始处于压缩状态后处于拉伸状态,对A、B整体进行分析可知,A的加速度大小先减小,当A的速度达到最大值时,C恰好要离开地面,此时A、B速度大小相等,C的速度为0,之后,弹簧的拉伸量进一步增大,对A、B整体进行分析可知,A的加速度方向变为沿斜面向上,大小增大,即物体A下滑过程中加速度先减小后增大,故B错误;
√
√