1、内蒙古包钢一中2017届高三(上)期中物理试卷(解析版)一、选择题1如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止;现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍保持静止施加推力F后下列说法正确的是()AA、B之间的摩擦力大小可能不变BA、B之间的摩擦力一定变小CB与墙之间可能没有摩擦力D弹簧力一定变化2某河宽为600m,河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图所示船在静水中的速度为4m/s,要使船渡河的时间最短,下列说法正确的是()A船在河水中航行的轨迹是一条直线B船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C渡河最短时间为240sD船离开河岸400
2、m时的速度大小为m/s32013年成功发射的“嫦娥三号”卫星实现了软着陆、无人探测及月夜生存三大创新假设为了探测月球,载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心,半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1、总质量为m 1随后登陆舱脱离飞船,变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2则下列有关说法正确的是()A月球的质量M=B登陆舱在半径为r 2 轨道上运动的周期T 2=T1C登陆舱在半径为r1 与半径为r 2的轨道上运动的线速度比D月球表面的重力加速度gn=4一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路跑边有与公路平行的一行电线杆,相邻的电线杆间的距离均为50m,取汽车经过某一根电
3、线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时汽车行驶的速度大小为v1=5m/s,假设汽车的运动为匀加速直线运动,10s末汽车恰好经过第3根电线杆,则下列说法中错误的是()A汽车运动的加速度大小为1m/s2B汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25m/sC汽车在第3根至第7根间运动所需要的时间为20sD汽车在第3根至第7根间的平均速度为20m/s5小球以60J的初动能从A点出发,沿粗糙斜面向上运动,在上升到B点的过程中,小球的动能损失了50J,机械能损失了10J,则()A上升过程中合外力对小球做功80JB整个过程中,摩擦力对小球做功为20JC下滑过程中重力对小球做功48JD回到
4、A点小球的动能为40J6在检测某款电动车性能的实验中,质量为8102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F图象(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒为车重的0.05倍,g取10m/s2,则()A该车起动后,先做匀加速运动、然后做加速度减小的加速运动,接着做匀速运动B电动车的额定功率为6kwC该车作匀加速运动的时间是1.2sD该车加速度为0.25m/s2时,动能是4104J7如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心
5、距离分别为RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力下列说法正确的是()A此时绳子张力为T=3mgB此时圆盘的角速度为=C此时A所受摩擦力方向沿半径指向圈外D此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动8如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a(ag)的匀加速运动,测得两个物体的vt图象如图乙所示(g取10m/s2),下列说法正确的是()A施加外力前,弹簧的形变
6、量为B外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为M(ga)CA、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零D弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值二、实验题9某同学在做研究平抛运动的实验时,忘记记下斜槽末端位置,图中的A点为小球运动一段时间后的位置,他便以A点为坐标原点,建立了水平方向和竖直方向的坐标轴,得到如图所示的图象,取g=10m/s2)试根据图象求出小球做平抛运动的初速度大小为m/s;C点的竖直分速度为m/s10如图1所示,某同学用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,
7、改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动的理由是连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到如图2所示的纸带纸带上O点为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)OBOCODOEOFW/J0.04320.05720.07340.0915EK/J0.04300.05700.07340.0907分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=Ek,与理论推导结果一致三、计算题11如图所示,质量M=1kg的
8、木块A静止在水平地面上,在木块的左端放置一个质量m=1kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木块间的动摩擦因数1=0.3,木块长L=1m,用F=5N的水平恒力作用在铁块上,g取10m/s2(1)若水平地面光滑,计算说明两木块间是否会发生相对滑动(2)若木块与水平地面间的动摩擦因数2=0.1,求铁块运动到木块右端的时间12如图所示,传送带与水平面之间的夹角为=30,其上A、B两点间的距离为l=5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数=,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,(g取
9、10m/s2) 求:(1)传送带对小物体做的功W;(2)整个过程中摩擦产生的热量Q13如图所示,倾角为37的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t2016-2017学年内蒙古包钢一中高三(上)期中物理试卷参考答案与
10、试题解析一、选择题1如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止;现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍保持静止施加推力F后下列说法正确的是()AA、B之间的摩擦力大小可能不变BA、B之间的摩擦力一定变小CB与墙之间可能没有摩擦力D弹簧力一定变化【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】隔离对A分析,通过A受力平衡判断A、B之间摩擦力的变化通过对整体分析,抓住AB不动,弹簧的弹力不变,判断B与墙之间有无摩擦力【解答】解:AB、对A,开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡,三力平衡,A所受的静摩擦力大小为mAgsin;当施加F后,
11、若F=2mAgsin,则A、B之间的摩擦力大小为f=FmAgsin=mAgsin,不变,故A正确;仍然处于静止,若F2mAgsin,则A、B之间的摩擦力大小为f=FmAgsinmAgsin,变大,故B错误;CD、对整体分析,由于AB不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,但F有竖直向上的分量,则根据平衡知,则B与墙之间一定有摩擦力,故C错误,D错误;故选:A【点评】解决本题的关键在于是否能够正确地进行受力分析,再运用共点力平衡进行求解,同时还要注意掌握整体法和隔离法的运用2某河宽为600m,河中某点的水流速度v与该点到较
12、近河岸的距离d的关系图象如图所示船在静水中的速度为4m/s,要使船渡河的时间最短,下列说法正确的是()A船在河水中航行的轨迹是一条直线B船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C渡河最短时间为240sD船离开河岸400m时的速度大小为m/s【考点】运动的合成和分解;曲线运动【分析】当船在静水中速度与河岸垂直时渡河时间最短,根据两个分运动的情况确定合运动的轨迹根据平行四边形定则求出合速度的大小【解答】解:A、因为船在静水中速度不变,水流速在变化,知沿河岸方向上有加速度,合速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上,知轨迹是曲线,故A错误;B、当船在静水中速度与河岸垂直时,渡河时间最短,故船在行驶中必须让
13、船头始终与河岸垂直,故B正确;C、当船头始终正对河岸时,时间最短,最短时间t=s=150s故C错误;D、船离开河岸400 m时离对岸的距离为600m400m=200m,所以根据几何关系可知水流的速度是:vS=200=2m/s;船的实际速度大小为:v合=2 m/s故D错误故选:B【点评】解决本题的关键掌握判断合运动是直线还是曲线的方法,知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,同时要注意正确理解两个分运动之间相互独立的性质32013年成功发射的“嫦娥三号”卫星实现了软着陆、无人探测及月夜生存三大创新假设为了探测月球,载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心,半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1、
14、总质量为m 1随后登陆舱脱离飞船,变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2则下列有关说法正确的是()A月球的质量M=B登陆舱在半径为r 2 轨道上运动的周期T 2=T1C登陆舱在半径为r1 与半径为r 2的轨道上运动的线速度比D月球表面的重力加速度gn=【考点】万有引力定律及其应用;向心力【分析】1、根据万有引力提供向心力G =m1r1,化简可得月球的质量M;2、根据开普勒第三定律,化简可得登陆舱在半径为r2轨道上的周期T2;3、根据万有引力提供向心力得,v1=,因此速度之比等于二次方根下半径的反比;4、根据牛顿第二定律m1r1=m1a1,化简可得向心加速度,可以判
15、断与月球表面的重力加速度的关系【解答】解:A、根据可得,月球的质量M=,故A项错误;B、根据开普勒第三定律,可得,故B项正确;C、根据得,v1=,同理可得,v2=,所以,故C项错误;D、根据可得,载着登陆舱的探测飞船的加速度,该加速度不等于星球表面的重力加速度,故D项错误故选:B【点评】本题是典型的天体运动的问题,根据万有引力提供向心力是解决这类问题的重要的关系,要能根据题目的要求熟练选择不同的向心力的表达式4一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路跑边有与公路平行的一行电线杆,相邻的电线杆间的距离均为50m,取汽车经过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时汽车行驶的速度大小为
16、v1=5m/s,假设汽车的运动为匀加速直线运动,10s末汽车恰好经过第3根电线杆,则下列说法中错误的是()A汽车运动的加速度大小为1m/s2B汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25m/sC汽车在第3根至第7根间运动所需要的时间为20sD汽车在第3根至第7根间的平均速度为20m/s【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;平均速度;加速度【分析】根据位移时间公式即可求解加速度的大小;求出第一根电线杆与第7根电线杆的距离,结合速度位移公式求出汽车经过第7根电线杆的速度根据汽车经过第三根和第七根电线杆的速度,求出平均速度的大小,从而求出运动的时间【解答】解:A、根据,代入数据得,a=1
17、m/s2故A正确B、第一根电线杆与第7根电线杆的距离x=300m,根据得,v=25m/s故B正确CD、汽车经过第三根电线杆的速度为v3,有;,解得v3=15m/s,经过第7根电线杆的速度为25m/s所以汽车在第3根至第7根间的平均速度则运行的时间故C错误,D正确本题选错误的,故选C【点评】本题主要考查了匀变速直线运动的基本公式的直接应用,难度不大,属于基础题5小球以60J的初动能从A点出发,沿粗糙斜面向上运动,在上升到B点的过程中,小球的动能损失了50J,机械能损失了10J,则()A上升过程中合外力对小球做功80JB整个过程中,摩擦力对小球做功为20JC下滑过程中重力对小球做功48JD回到A点
18、小球的动能为40J【考点】动能定理的应用;功能关系【分析】运用动能定理列出动能的变化和总功的等式,运用除了重力之外的力所做的功量度机械能的变化关系列出等式,两者结合去解决问题【解答】解:A、上升过程,由动能定理可知,W合=0EK0=060=60J,故A错误;BD、运用动能定理分析得出:物体损失的动能等于物体克服合外力做的功(包括克服重力做功和克服摩擦阻力做功),损失的动能为:Ek=mgh+fh=(mg+)h损失的机械能等于克服摩擦阻力做功,E=h由得: =常数,与h无关,由题意知此常数为5则物体上升到最高点时,动能为0,即动能减少了60J,那么损失的机械能为12J,那么物体返回到底端,物体又要
19、损失的机械能为12J,故物体从开始到返回原处总共机械能损失24J,由功能关系知摩擦力做功:Wf=24J因而它返回A点的动能为36J,故BD错误;C、由上述分析可知,物体上升到最高点时,动能为0,即动能减少了60J,那么损失的机械能为12J,则重力势能增加48J,即重力做功为:WG=48J,所以下行过程中重力对小球做功48J,故C正确故选:C【点评】解答本题在于能够熟悉各种形式的能量转化通过什么力做功来量度,并能加以运用列出等式关系关键在于明确摩擦力做功的特点,找出摩擦力做功与机械能损失间的关系6在检测某款电动车性能的实验中,质量为8102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为1
20、5m/s利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F图象(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒为车重的0.05倍,g取10m/s2,则()A该车起动后,先做匀加速运动、然后做加速度减小的加速运动,接着做匀速运动B电动车的额定功率为6kwC该车作匀加速运动的时间是1.2sD该车加速度为0.25m/s2时,动能是4104J【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】由图象可以求出牵引力与速度倒数的大小,然后功率公式P=Fv、牛顿第二定律、运动学公式分析答题【解答】解:A、由图象可知,图中AB部分对于F不变,电动车受力不变,做匀加速运动
21、,BC部分做加速度减小的加速运动,当速度达到最大时,电动车做匀速直线运动,故A正确;B、当电动车速度达到最大时,速度为15m/s,牵引力为400N,则电动车的额定功率P额=Fv=40015W=6000W=6kW,故B正确;C、电动车匀加速结束时的速度v=3m/s,电动车匀加速的时间t=1.5s,故C错误;D、由图象可知,电动车做匀加速运动时自行车牵引力F=2000N,由牛顿第二定律可得:Ff=ma,自行车匀加速的加速度a=2m/s2,该车加速度为0.25m/s2时,应该是在BC部分,根据牛顿第二定律有:Ff=ma且:P额=Fv解得:v=10m/s则动能,故D正确;故选:ABD【点评】由图象求出
22、牵引力与速度、熟练应用功率公式、牛顿第二定律、速度公式即可正确解题;本题给出的是F图象,有一定的难度7如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力下列说法正确的是()A此时绳子张力为T=3mgB此时圆盘的角速度为=C此时A所受摩擦力方向沿半径指向圈外D此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动【考点】向心力;摩擦力的判断与计算【分析】两物块A和B随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止当圆盘转速加快到两物体刚
23、好还未发生滑动时,AB都到达最大静摩擦力,由牛顿第二定律求出A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度及绳子的拉力【解答】解:A、两物块A和B随着圆盘转动时,合外力提供向心力,则F=m2r,B的半径比A的半径大,所以B所需向心力大,绳子拉力相等,所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,B的静摩擦力方向指向圆心,A的最大静摩擦力方向指向圆外,根据牛顿第二定律得:Tmg=m2rT+mg=m22r解得:T=3mg,故A错误,BC正确;D、此时烧断绳子,A的最大静摩擦力不足以提供向心力,则A做离心运动,故D错误故选:BC【点评】解决本题的关键是找出向心力的来源,知道AB两物体是由摩擦力和绳子的拉
24、力提供向心力,难度不大,属于基础题8如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a(ag)的匀加速运动,测得两个物体的vt图象如图乙所示(g取10m/s2),下列说法正确的是()A施加外力前,弹簧的形变量为B外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为M(ga)CA、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零D弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值【考点】牛顿第二定律;胡克定律【分析】题中弹簧弹力根据胡克定律列式求解,先对物体AB整体受力分析,根据
25、牛顿第二定律列方程;再对物体B受力分析,根据牛顿第二定律列方程;t1时刻是A与B分离的时刻,之间的弹力为零【解答】解:A、施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:2Mg=kx解得:x=2,故A正确B、施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有:F弹MgFAB=Ma其中:F弹=2Mg解得:FAB=M(ga),故B正确C、物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的v与a且FAB=0;对B:F弹Mg=Ma解得:F弹=M(g+a),故C错误D、当F弹=Mg时,B达到最大速度,故D错误故选:AB【点评】本题关键是明确A与B分离的时刻,它们间的弹力为零这一临界条件;然后分别对AB整体和B物
26、体受力分析,根据牛顿第二定律列方程分析,不难二、实验题9(2016秋内蒙古期中)某同学在做研究平抛运动的实验时,忘记记下斜槽末端位置,图中的A点为小球运动一段时间后的位置,他便以A点为坐标原点,建立了水平方向和竖直方向的坐标轴,得到如图所示的图象,取g=10m/s2)试根据图象求出小球做平抛运动的初速度大小为2m/s;C点的竖直分速度为3m/s【考点】研究平抛物体的运动【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔,结合水平位移和时间求出平抛运动的初速度根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的竖直分速度【解答】解:在竖直方向上,根据y=gT2得:T=,
27、则初速度为:C点的竖直分速度为:=3m/s故答案为:2,3【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解10(2015汇川区校级三模)如图1所示,某同学用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动的理由是纸带上每2个点之间的距离相等连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到如图2所示的纸带纸带上O点为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C
28、、D、E、F、G实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)OBOCODOEOFW/J0.04320.05720.07340.09150.1115JEK/J0.04300.05700.07340.09070.1105J分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=Ek,与理论推导结果一致【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】小车做匀速直线运动,相等时间内的位移相等;合力的功等于拉力与位移的乘积;F点速度等于EG段的平均速度,求解出速度后再求解动能;对砝码盘和砝码整体从O到F过程运用动能
29、定理列式求解即可【解答】解:(1)为保证拉力等于小车受到的合力,需平衡摩擦力,当纸带上每2个点之间的距离相等时,小车做匀速直线运动;(2)拉力的功为:W=FxOF=0.2N0.5575m=0.1115J;F点的瞬时速度为: =1.051m/s;故F点的动能为: =0.1105J故答案为:(1)纸带上每2个点之间的距离相等;(2)0.1115;0.1105【点评】本题关键是明确实验原理,会通过纸带求解速度和加速度,不难三、计算题11(2014云南一模)如图所示,质量M=1kg的木块A静止在水平地面上,在木块的左端放置一个质量m=1kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木块间的动摩擦因数1=0.3,木
30、块长L=1m,用F=5N的水平恒力作用在铁块上,g取10m/s2(1)若水平地面光滑,计算说明两木块间是否会发生相对滑动(2)若木块与水平地面间的动摩擦因数2=0.1,求铁块运动到木块右端的时间【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;摩擦力的判断与计算【分析】(1)假设不发生相对滑动,通过整体隔离法求出A、B之间的摩擦力,与最大静摩擦力比较,判断是否发生相对滑动(2)根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度,结合位移之差等于木块的长度求出运动的时间【解答】解:(1)A、B之间的最大静摩擦力为:fmmg=0.310N=3N假设A、B之间不发生相对滑动,则对AB整体分析得:F=(M+
31、m)a对A,fAB=Ma代入数据解得:fAB=2.5N因为fABfm,故A、B之间不发生相对滑动(2)对B,根据牛顿第二定律得:F1mg=maB,对A,根据牛顿第二定律得:1mg2(m+M)g=MaA根据题意有:xBxA=L,联立解得:答:(1)A、B之间不发生相对滑动;(2)铁块运动到木块右端的时间为【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,抓住A、B的位移关系,结合A、B的加速度,运用运动学公式的进行求解12(2016秋内蒙古期中)如图所示,传送带与水平面之间的夹角为=30,其上A、B两点间的距离为l=5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的
32、速度匀速运动,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数=,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,(g取10m/s2) 求:(1)传送带对小物体做的功W;(2)整个过程中摩擦产生的热量Q【考点】动能定理的应用;功能关系【分析】(1)由功能关系知传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增量;(2)小物体与传送带间摩擦力做功产生的热量等于摩擦力乘以小物体与传送带间的相对距离【解答】解:(1)由功能关系知传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增量:W=mv2+mgssin30=1012+10105=255J(2)如图,对小物体进行受力分析有
33、:由图分析知:N=mgcosf=N=mgcos令小物体加速后能达到传送带的运动速度,则由动能定理得:(mgcosmgsin)s1=mv20代入数值得:S1=0.2m因为:S1S所以加速阶段小物体的位移为:S1=0.2m小物体在加速阶段做匀加速运动,令运动时间为t,则小物体运动的位移为:s1=t=0.2m解得:t=0.4在这段时间内传送带运动的位移为:S2=vt=10.4=0.4m所以摩擦产生的热量等于摩擦力乘以两物体间的相对距离,即为:Q=mgcos(S2S1)=1010(0.40.2)J=15J答:(1)传送带对小物体做的功为255J;(2)整个过程中摩擦产生的热量为15J【点评】注意分析小
34、物体的运动过程,根据受力确定物体的运动,注意判断小物体是全程匀加速还是先匀加速再匀速运动;注意分析各力做功与对应能量变化的关系13(2013淮安模拟)如图所示,倾角为37的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t【考
35、点】动能定理的应用;平抛运动【分析】(1)由题,滑块恰能滑到与O等高的D点,速度为零,对A到D过程,运用动能定理列式可求出动摩擦因数(2)滑块恰好能到达C点时,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式可得到C点的速度范围,再对A到C过程,运用动能定理求初速度v0的最小值(3)离开C点做平抛运动,由平抛运动的规律和几何知识结合求时间【解答】解:(1)滑块由A到D过程,根据动能定理,有: mg(2RR)mgcos37=00得 (2)若滑块能到达C点,根据牛顿第二定律有 则得 A到C的过程:根据动能定理有mgcos37=联立解得,v0=2m/s所以初速度v0的最小值为2m/s(3)滑块离开C点做平抛运动,则有 x=vct由几何关系得:tan37=联立得 5t2+3t0.8=0解得t=0.2s答:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数为0.375(2)若使滑块能到达C点,滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值为2m/s(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t是0.2s【点评】本题是动能定理与向心力、平抛运动及几何知识的综合,要注意挖掘隐含的临界条件,运用几何知识求解