1、 A组基础巩固热点一传送带模型1. (多选)(2018宁夏银川一中月考)如图所示,水平传送带左右两端相距L3.5 m,物体A以水平速度v04 m/s滑上传送带左端,物体与传送带之间的动摩擦因数0.1.设A到达传送带右端时的瞬时速度为v,g10 m/s2,则下列说法正确的是()A若传送带的速度等于2 m/s,物体一直做减速运动B若传送带的速度等于 3.5 m/s,v一定等于3 m/sC若v等于3 m/s,传送带一定不能沿顺时针方向转动D若v等于3 m/s,传送带可能静止,也可能沿逆时针或顺时针方向运动解析:物块匀减速直线运动的加速度大小ag1 m/s2,根据vv2aL得,vt m/s3 m/s.
2、知传送带的速度等于2 m/s时,物块一直做匀减速直线运动,故A正确;当传送带的速度等于3.5 m/s,若传送带顺时针方向转动,物块先做匀减速直线运动,再做匀速直线运动,到达右端的速度为3.5 m/s,故B错误;若到达右端的速度为v3 m/s,传送带可能静止,可能逆时针转动,也可能顺时针转动,顺时针转动时,传送带的速度需小于等于3 m/s,故C错误,D正确答案:AD2.(多选)(2018安徽四校联考)如图所示,三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 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,两物块与传送带间的动
3、摩擦因数都是0.5,g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.下列判断正确的是()A物块A、B同时到达传送带底端B物块B到达传送带底端的速度为3 m/sC物块A下滑过程中相对传送带的路程为3 mD物块B下滑过程中相对传送带的路程为3 m解析:两个物块在沿斜面方向上由于mgsin 37mgcos 37,所以物块都会沿斜面向下滑动,并且加速度大小都等于agsin 37gcos 372 m/s2,初速度相同,加速度大小相同,经过的位移大小相同,根据xv0tat2可知两者的运动时间相同,都为t1 s,即两者同时到达底端,A正确;B到达传送带底端时的速度vBv0at1 m/s21 m/
4、s3 m/s,B正确;传送带在1 s内的路程为xvt1 m,A与传送带是同向运动的,A的划痕长度是A对地路程(斜面长度)减去在此时间内传送带的路程,即为2 m1 m1 mB与传送带是反向运动的,B的划痕长度是B对地路程(斜面长度)加上在此时间内传送带的路程,即为 2 m1 m3 m,C错误,D正确答案:ABD3.(2018吉林通化市质检)传送带以稳定的速度v6 m/s顺时针转动,传送带与水平面的夹角37,现在将一质量m2 kg的物体(可以看做质点)放在其底端,传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F20 N拉物体,经过一段时间物体被拉到斜面顶端,如图所示,已知传送带底端与顶端的竖直高度H6
5、m,物体与传送带之间的动摩擦因数为0.25,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8) (1)求物体从底端运动到顶端所用的时间;(2)若物体与传送带达到速度相等的瞬间,突然撤去拉力,物体还需要多长时间离开传送带?解析:(1)设物体开始运动时的加速度为a1,则Fmgcos 37mgsin 37ma1,解得a16 m/s2物体达到和传送带速度相等历时t1由va1t1得t11 s经过的位移s3 m设物块与传送带速度相等之后,物块的加速度为a2,则:Fmgcos 37mgsin 37ma2,解得a22 m/s2再经t2到达顶端,则svt2a2tt21 s
6、或者t27 s(舍去),所以物体到达顶端共历时tt1t22 s.(2)当撤去拉力时,对物体进行受力分析得mgsin 37mgcos 37ma3得a34m/s2,方向沿斜面向下,故物体做减速运动,经时间t3速度减到0a3t3v,t31.5 s物体上升的距离为s2得s24.5 m,故物体没有上到顶端,从而沿斜面下滑到底端离开传送带设物体从速度为0滑回底端的时间为t4,则a3tss2,得t4s所以物体还需要s离开传送带答案:(1)2 s(2) s热点二滑块木板模型4.(2018河北冀州中学段考)如图所示,质量为m的木块放在质量为M的木板上,一起减速向右滑行,木板与地面间动摩擦因数为1,木块与木板间的
7、动摩擦因数为2,木块与木板相对静止,木板受到地面的摩擦力为f1,木板受到木块的摩擦力为f2,则Af11Mg,f21mgBf11(Mm)g,f21mgCf11Mg,f22mgDf11(Mm)g,f22mg解析:对整体,整体在地面给的向左的滑动摩擦力作用下向右做减速运动,所以f11(Mm)g,根据牛顿第二定律可得f11(Mm)g(Mm)a,解得a1g,对木块分析,木块向右做匀减速运动,所以合力向左,受到木板给的向左的摩擦力,根据牛顿第二定律可得f2ma1mg,B正确答案:B5.( 2018安徽合肥一中月考)如图所示,钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上,卡车底板与B间的动摩擦因数为1,A、B间动摩
8、擦因数为2,12,卡车刹车的最大加速度为a,a2g,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急刹车情况时,要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不能超过()A.B.C. D.解析:若卡车以最大加速度刹车,则由于a2g,AB间发生相对滑动,故不能以最大加速度刹车,由于刹车过程中要求AB和车相对静止,当AB整体相对车发生滑动时a1g,当AB间发生相互滑动时a2g,由于12,所以aa,即当以a刹车时,AB间发生相互滑动,所以要求整体都处于相对静止时,汽车刹车的最大加速度为a,根据公式v2v2ax,可得v22gs0,即v0,C正确答案:C6如图所示,质量M1
9、 kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数20.1.在木板的左端放置一个质量m1 kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数10.4,取g10 m/s2,试求:(1)若木板长L1 m,在铁块上加一个水平向右的恒力F8 N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f随拉力F大小变化的图像(设木板足够长)解析:(1)铁块的加速度大小a14 m/s2木板的加速度大小a22 m/s2设经过时间t铁块运动到木板的右端,则有a1t2a2t2L得:t1 s(2)当F2(mM)g
10、2 N时,A、B相对静止且对地静止,fF;设FF1时,A、B恰保持相对静止,此时有:F11mgma1mg2(mM)gMa得:F16 N所以,当2 NF6 N时,M、m相对静止,系统向右做匀加速运动对于铁块:Ffma对于系统:a得:f1当F6 N,A、B发生相对运动,f1mg4 N答案:(1)1 s(2)如图所示B组能力提升7.在平台AD中间有一个长为2l的凹槽BC,质量为m的滑板上表面与平台AD等高,质量为2m的铁块(可视为质点)与滑板间的动摩擦因数为1,铁块以一定的初速度滑上滑板后,滑板开始向右做匀加速运动,当滑板右端到达凹槽右端C时,铁块与滑板的速度恰好相等,滑板与凹槽右侧边碰撞后立即原速
11、反弹,左端到达凹槽B端时速度恰好为零,而铁块则滑上平台CD.重力加速度为g.(1)若滑板反弹后恰好能回到凹槽左端,则滑板与凹槽间动摩擦因数2多大?(2)求铁块滑上滑板时的初速度大小v0.解析:(1)设滑板向右加速滑动时加速度大小为a1,反弹后向左滑动时加速度大小为a2.滑板与凹槽右端碰撞时的速度大小为v,由运动规律得滑板向右做初速度为零的匀加速运动,则v22a1l反弹后向左做匀减速运动,末速度为零,则0v22a2l滑板向右运动时水平方向受到铁块向右的滑动摩擦力和槽底向左的滑动摩擦力,向左滑动时只受槽底向右的滑动摩擦力,由牛顿第二定律得21mg32mgma12mgma2联立解得21(2)由得v铁
12、块向右滑动的加速度大小为a,则12mg2ma铁块向右做匀减速运动,有v2v2a2l由解得v0答案:(1)1(2)8(2018江西师大附中月考)如图所示,质量M10 kg、上表面光滑的足够长的木板在F50 N的水平拉力作用下,以初速度v05 m/s沿水平地面向右匀速运动现有足够多的小铁块,它们的质量均为m1 kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L1 m时,又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L1 m就在木板的最右端无初速放一铁块试问:(取g10 m/s2)(1)第2块铁块刚放上时,木板的速度多大?(2)最终木板上放有多少块铁块?(3)从第1块铁块放上去之后,木板
13、最大还能运动多远?解析:(1)木板最初做匀速运动,由FMg计算得出,0.5第1块铁块放上后,木板做匀减速运动,即有:(Mm)gFMa1代入数据计算得出:a10.5 m/s2;根据速度位移关系公式有:vv2a1L,计算得出v17 m/s(2)设最终有n块铁块能静止在木板上,则木板运动的加速度大小为:an第1块铁块放上运动1 m后:vv2a1L第2块铁块放上运动1 m后:vv2a2L第n块铁块放上运动1 m后:vv2anL由上可得:(123n)2Lvv木板停下时,vn0,得n9.5,即最终木板上放有10块(3)从放上第1块铁块至刚放上第10块铁块的过程中,由(2)中表达式可得:2Lvv从放上第10 块铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为d,则:2dv0联立计算得出:d0.5 m所以:木板共运动9.5 m.答案:(1)7 m/s(2)10块(3)9.5 m