2019届高考物理大一轮复习第3章第4讲专题四动力学中的典型“模型”精练.docx_第1页
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文档简介

动力学中的典型“模型”基础巩固练1(多选)如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动。将质量为m的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处,经过t秒后,Q的速度也变为v,再经t秒物体Q到达传送带的右端B处,则()A前t秒内物体做匀加速运动,后t秒内物体做匀减速运动B后t秒内Q与传送带之间无摩擦力C前t秒内Q的位移与后t秒内Q的位移大小之比为11DQ由传送带左端运动到右端的平均速度为v解析:前t秒内物体Q相对传送带向左滑动,物体Q受向右的滑动摩擦力,由牛顿第二定律Ffma可知,物体Q做匀加速运动,后t秒内物体Q相对传送带静止,做匀速运动,不受摩擦力作用,选项A错误,B正确;前t秒内Q的位移x1t,后t秒内Q的位移x2vt,故,选项C错误;Q由传送带左端运动到右端的平均速度v,选项D正确。答案:BD2如图所示,一长木板静止放在水平地面上,木板长L5 m,小茗同学(可视为质点)站在木板的左端,处于静止状态,现小茗开始向右做匀加速运动,经过2 s小茗从木板上离开,离开木板时小茗的速度为v4 m/s,已知木板质量M20 kg,小茗质量m50 kg,重力加速度g取10 m/s2,求木板与地面之间的动摩擦因数(结果保留两位有效数字)。解析:对小茗进行分析,由va1t,得a12 m/s2则木板对小茗的摩擦力Ffma1100 N由x1a1t2,得小茗向右运动的位移x14 m则可知木板在此过程中向左运动的位移为x21 m由x2a2t2,得a20.5 m/s2对木板进行受力分析可得Ff(Mm)gMa2由牛顿第三定律知FfFf联立得0.13答案:0.133(2018昆明统测)如图所示,质量M1 kg的木板A静止在水平地面上,在木板的左端放置一个质量m1 kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木板间的动摩擦因数10.3,木板长L1 m,用F5 N的水平恒力作用在铁块上,g取10 m/s2。(1)若水平地面光滑,计算说明铁块与木板间是否会发生相对滑动;(2)若木板与水平地面间的动摩擦因数20.1,求铁块运动到木板右端所用的时间。解析:(1)A、B之间的最大静摩擦力为Ffm1mg0.3110 N3 N假设A、B之间不发生相对滑动,则对A、B整体:F(Mm)a对A:FfABMa解得:FfAB2.5 N因FfABFfm,故A、B之间不发生相对滑动。(2)对B:F1mgmaB对A:1mg2(Mm)gMaA据题意:xBxALxAaAt2;xBaBt2解得:t s。答案:(1)不会(2) s4(2018安徽合肥质检)如图所示,某皮带传动装置与水平面夹角为30,两轮轴心相距L2 m,A、B分别是传送带与两轮的切点,传送带不打滑。现传送带沿顺时针方向以v2.5 m/s的速度匀速转动,将一小物块轻轻地放置于A点,小物块与传送带间的动摩擦因数,g取10 m/s2。试求:(1)小物块运动至B点的时间;(2)若传送带速度可以任意调节,当小物块在A点以v03 m/s的速度沿传送带向上运动时,小物块到达B点的速度范围。解析:(1)刚开始小物块沿传送带向上做匀加速直线运动,设加速度为a1,根据牛顿第二定律有mgcos 30mgsin 30ma1,解得a12.5 m/s2。设小物块速度等于2.5 m/s时,小物块对地位移为L1,用时为t1,则t1 s1 sL1 m1.25 m,因L1tan 30,故小物块速度等于2.5 m/s时,将做匀速直线运动至B点,设用时为t2,则t20.3 s,故小物块从A到B所用时间为tt1t21.3 s。(2)由于传送带速度可以任意调节,则小物块从A到B一直做匀加速直线运动,到达B点的速度最大。由牛顿第二定律及运动学公式有vv2a1L,解得vB8 m/s。小物块从A到B一直做匀减速直线运动,到达B点的速度最小,由牛顿第二定律有mgsin 30mgcos 30ma2,解得a212.5 m/s2。由运动学公式可知vB2v2a2L,解得vB2 m/s。即小物块到达B点的速度范围为2 m/svB8 m/s。答案:(1)1.3 s(2)2 m/svB8 m/s5.如图所示,固定斜面上放一木板PQ,木板的Q端放置一可视为质点的小物块,现用轻细线的一端连接木板的Q端,保持与斜面平行,绕过定滑轮后,另一端可悬挂钩码,钩码距离地面足够高。已知斜面倾角30,木板长为L,Q端距斜面顶端距离也为L,物块和木板的质量均为m,两者之间的动摩擦因数为1。若所挂钩码质量为2m,物块和木板能一起匀速上滑;若所挂钩码质量为其他不同值,物块和木板有可能发生相对滑动。重力加速度为g,不计细线与滑轮之间的摩擦,设接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(1)木板与斜面间的动摩擦因数2;(2)物块和木板发生相对滑动时,所挂钩码质量m应满足什么条件?解析:(1)整个系统匀速时对钩码:2mgFT对物块和木板:FT2mgsin 22mgcos 解得:2(2)要使二者发生相对滑动,则需木板的

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