高考物理总复习 第3单元 牛顿运动定律 专题训练（3）动力学中的典型“模型”.doc

专题训练(三)专题3动力学中的典型“模型”时间 / 40分钟基础巩固1.2017山东潍坊质检 如图z3-1所示,足够长的传送带与水平面夹角为,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放上一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数tan ,则图z3-2中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()图z3-1 图z3-22.如图z3-3所示,在光滑水平面上有一静止小车,小车上静止地放置着一小物块,物块和小车间的动摩擦因数为=0.3.用水平恒力f拉动小车,设物块的加速度为a1,小车的加速度为a2.当水平恒力f取不同值时,a1与a2的值可能为(当地重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图z3-3a.a1=2 m/s2,a2=3 m/s2b.a1=3 m/s2,a2=2 m/s2c.a1=5 m/s2,a2=3 m/s2d.a1=3 m/s2,a2=5 m/s23.如图z3-4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摩擦因数都是0.5,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.下列判断不正确的是()图z3-4a.物块a先到达传送带底端b.物块a、b同时到达传送带底端c.传送带对物块a、b的摩擦力都沿传送带向上d.物块a下滑过程中相对传送带的位移小于物块b下滑过程中相对传送带的位移技能提升4.(多选)如图z3-5所示,质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上,物体距传送带左端的距离为l.当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动(v1v2)时,稳定后绳与水平方向的夹角为,绳中的拉力分别为f1、f2.若剪断细绳,物体到达左端的时间分别为t1、t2,则下列说法正确的是()图z3-5a.f1f2 b.f1=f2c.t1一定大于t2d.t1可能等于t25.2017安徽名校联考 质量m=3 kg 的长木板放在光滑的水平面上.在水平拉力f=11 n 作用下由静止开始向右运动.如图z3-6所示,当速度达到1 m/s时,将质量m=4 kg的物块轻轻放到木板的右端.已知物块与木板间动摩擦因数=0.2,物块可视为质点.(g取10 m/s2)(1)物块刚放置在木板上时,物块和木板的加速度分别为多大?(2)木板至少多长,物块才能与木板最终保持相对静止?(3)物块与木板相对静止后,物块受到的摩擦力为多大?图z3-66.如图z3-7所示为车站使用的水平传送带的模型,传送带长l=8 m,以速度v=4 m/s沿顺时针方向匀速转动,现有一个质量为m=10 kg的旅行包以v0=10 m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与传送带间的动摩擦因数为=0.6,则旅行包从传送带的a端到b端所需要的时间是多少?(g取10 m/s2,可将旅行包视为质点)图z3-7挑战自我7.如图z3-8所示,在粗糙水平面上放置一个质量m=2 kg、长度l=5 m的木板a,可视为质点的物块b放在木板a的最左端,其质量m=1 kg.已知a、b间的动摩擦因数为1=0.2,a与水平地面间的动摩擦因数为2=0.4.开始时a、b均处于静止状态.在b获得水平向右的初速度v0=8 m/s的同时,对a施加水平向右的恒力,g取10 m/s2.(1)为使物块b不从木板a的右端滑出,求力f的最小值.(2)若f=22 n,求物块b的最大速度.图z3-88.2018孝感一中月考 传送带以恒定速率v=4 m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角=37.现将质量m=1 kg的小物块轻放在其底端(小物块可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力f=10 n拉小物块,经过一段时间,物块被拉到离地高为h=1.8 m的平台上,如图z3-9所示.已知物块与传送带之间的动摩擦因数=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.(1)求物块在传送带上运动的时间;(2)若在物块与传送带速度相等的瞬间撤去恒力f,则物块还需多少时间才能脱离传送带?图z3-9专题训练(三)1.d解析 开始阶段,木块受到竖直向下的重力、垂直传送带向上的支持力和沿传送带向下的摩擦力作用,做加速度为a1的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得mgsin +mgcos =ma1,所以a1=gsin +gcos ,木块加速至与传送带速度相等时,由于tan ,则木块不会与传送带保持相对静止而匀速运动,之后木块继续加速,所受滑动摩擦力变为沿传送带向上,做加速度为a2的匀加速直线运动,这一阶段由牛顿第二定律得mgsin -mgcos =ma2,所以a2=gsin -gcos ,根据以上分析,有a23 m/s2.综上所述,只有选项d符合题意.3.a解析 因动摩擦因数=0.5,由于有mgsin 37mgcos 37,所以传送带对物块a、b的摩擦力方向都沿传送带向上,选项c正确;物块a、b都做匀加速运动,加速度相同,根据牛顿第二定律,有mgsin 37-mgcos 37=ma,解得两物块的加速度a=2 m/s2,两物块的初速度相同,位移相同,则运动时间也相同,选项b正确,选项a错误;物块a下滑过程相对传送带的位移等于物块a的位移与传送带匀速运动的位移之差,物块b下滑过程相对传送带的位移等于物块b的位移与传送带匀速运动的位移之和,选项d正确.4.bd解析 绳剪断前物体的受力情况如图所示,由平衡条件得fn+fsin =mg,f=fn=fcos ,解得f=,f的大小与传送带的速度无关,选项a错误,b正确;绳剪断后物体在传送带上的加速度相同,若l,则两种情况下都是匀加速到达左端,t1=t2,若l,则物体在速度小的传送带上需要的时间更长,t1t2,选项c错误,d正确.5.(1)2 m/s21 m/s2(2)0.5 m(3)6.29 n解析 (1)放上物块后,物块的加速度a1=g=2 m/s2,木板的加速度a2=1 m/s2.(2)木板和物块达到共同速度后保持相对静止,故a1t=v0+a2t,解得t=1 s,1 s内木板位移x1=v0t+a2t2=1.5 m,物块位移x2=a1t2=1 m.所以木板至少长l=x1-x2=0.5 m.(3)相对静止后,对整体,有f=(m+m)a,对物块,有f=ma,故f=m=6.29 n.6.1.25 s解析 设旅行包在传送带上做匀减速运动的时间为t1,即经过t1时间,旅行包的速度达到v=4 m/s,由牛顿第二定律得mg=ma解得a=6 m/s2则t1=1 s此时旅行包通过的位移为s1,由匀减速运动的规律,有s1=7 m由于s1=7 ma1,所以物块b也向右做匀加速运动,但相对木板a向左运动,设经时间t2后物块b会从木板a的左端滑出,在这段时间内,木板a的位移xa2=v1t2+物块b的位移xb2=v1t2+a、b间的位移满足x1=xa2-xb2联立解得t2=2 s物块b从木板a的左端滑出时的速度v3=v1+a1t2=10 m/s物块b从木板a的左端滑出后落到地面上做匀减速运动,所以整个过程中,物块b从木板a的左端滑出时的速度最大,为10 m/s.8.(1)1 s(2)(2-)s解析 (1)物块在其速度达到与传送带速度v=4 m/s相等前做匀加速直线运动,有f+mgcos 37-mgsin 37=ma1解得a1=8 m/s2 由v=a1t1得t1=0.5 s位移x1=1 m物块与传送带达到共同速度后,因f-mgsin 37=4 n