1-3-5活页作业

1、第5课时（小专题）动力学中常考的物理模型强化训练 技能提高基本技能练1. 物块m在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图1中箭头所示。则传送带转动后A .物块将减速下滑B. 物块仍匀速下滑C. 物块受到的摩擦力变小D. 物块受到的摩擦力变大解析 当传送带静止时，物块匀速下滑，物块受力平衡可得：mgsin 0=卩mgos0当传送带转动起来时，由于物块与传送带之间运动方向相反， 可判断物块所受的滑动摩擦力方向并没有发生变化，仍然沿斜面向上，大小仍为卩mgos0,物块受力仍然是平衡的，所以物块仍匀速下滑。答案 B2. 如图2所示，在光滑平面上有一静止小车，小车上静止地放置着一

2、小物块，物块和小车间的动摩擦因数为 尸0.3,用水平恒力F拉动小车，设物块的加速度为ai和小车的加速度为a2。当水平恒力F取不同值时，ai与a2的值可 能为（当地重力加速度g取10 m/s2）I 恥IT-I M1'7777777777777777777A. a1 = 2 m/s2, a2 = 3 m/s22 2B. a1 = 3 m/s , a2 = 2 m/s22C. a1 = 5 m/s , a2 = 3 m/s22D. a1 = 3 m/s , 82 = 5 m/s解析 由受力分析可知物块的加速度取决于 M对物块的摩擦力，即Ff = mai,且Ff的最大值为Ffm =卩mg即ai

3、的最大值为aim=卩g 3 m/s2。当二者相对静止一起加速时，81 = 82< 3 m/s2。当F较大时，m与M发生相对滑动，81=3 m/s , a2>3 m/s2,综上述只有选项D符合题意。答案 D如图甲是某景点的山坡滑道图片， 为了探究滑行者在滑道直线部分 AE滑行的时间，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。AC是滑道的竖直高度,向下做直线滑动，g取10 m/s2,则滑D点是AC竖直线上的一点，且有AD = DE = 10 m,滑道AE可视为光滑，滑 行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE行者在滑道AE上滑行的时间为甲乙Aa/2 s B. 2 s C.V3 s D. 2&

4、#169; s解析A、E两点在以D为圆心半径为R= 10 m的圆上，在AE上的滑行时间与沿AD所在的直径自由下落的时间相同，t=4AgD = 2 s,选 B。 y答案 B3. 侈选）如图3所示，水平传送带A、B两端相距x=4 m,以vo= 4 m/s的速度（始终保持不变）顺时针运转，今将一小煤块（可视为质点）无初速度地轻放至A 端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数尸0.4,取重力加速度大小g= io m/s2,则煤块从A运动到B的过程中A .煤块从A运动到B的时间是2.25 sB.煤块从A运动到B的时间是1.5 sC.划痕长度是0.5 mD.

5、划痕长度是2 m解析根据牛顿第二定律，煤块的加速度a=們 m/s2,煤块运动到速度与传送带相等时的时间ti =詈=i s，位移大小X1 =尹ti = 2 mV X，此后煤块与传送带以相同的速度匀速运动直至B端，所以划痕长度即为煤块相对于传送带的位移大小，即voti xi = 2 m,选项D正确、C错误;X2= X Xi = 2 m，匀速运动的时间 t2=X0 = 0.5 s，运动的总时间t = ti +12= 1.5 s,选项B正确、A错误。答案 BD如图所示，物体从倾角为a的斜面顶端由静止释放，它滑到底端时速度大小为vi；若它由斜面顶端沿竖直方向自由落下， 末速度大小为V，已知vi是V的k倍

6、，且kv i。求：物体与斜面间的动摩擦因数 Wt?解析 设斜面长为X,高为h,物体下滑过程受到的摩擦力为 Ff,由于物体沿斜面匀加速下滑，设加速度为a,则由牛顿第二定律可得mgsin a Ff= ma, Ff=卩 mgos a所以 a = g(sin a qos a)一 2 2由运动规律可知 V1 = 2ax= 2xg(sin a jjcos a), v = 2gh由题意：V1 = kv解得：尸(1 k2)ta n a答案(1 k2)ta n a4. 侈选）（2014哈尔滨九中四模）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°。

7、现有两小块物A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5,下列说法正确的是A .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. 物块A、B运动的加速度大小不同D. 物块A、B在传送带上的划痕长度不相同解析 A、B受力情况相同，均受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力，故A、B的加速度相同，运动时间相同，将同时到达底端，故选项A、C错，B正确；由于小物块A与传送带的运动方向相同，小物块 B与传送带的运动方向相反，故物块A、B在传送带上的划痕长度不相同，选项 D正确。答案 BD侈选）（2014湖北黄冈中学检测）某大型游乐场内的新型滑梯可以等效

8、为如图所示的物理模型。一个小朋友在AB段的动摩擦因数 卩vtan 0,在BC段的动摩擦因数为 尸tan 0,他从A点开 始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中A .地面对滑梯始终无摩擦力作用B.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右C .地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D .地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大解析 由题给条件 "tan 0, £>tan 0知，在AB段：ymgcos Xmgsin 0,小朋友加速下滑，即整体有斜向左下方的加速度，所以整体

9、有水平向左和竖直向下的分加速度，地面对滑梯的摩擦力向左，支持力小于总重力；同理，在B、D正确。BC段：靑mgcos 0>mgsin 0,小朋友减速下滑，即整体有斜向右上方的加速度,所以地面对滑梯的摩擦力向右，支持力大于总重力。综上所述,答案 BD能力提高练5. （2015泰州市高三第一学期期末考试）如图5所示，质量M = 1 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m= 1 kg的铁块B（大小可忽 略）,铁块与木板间的动摩擦因数 3 = 0.3,木板长L= 1 m,用F = 5 N的水平 恒力作用在铁块上。设铁块B与木板A间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 取重力加速度g=

10、 10 m/s2。777777777777777777777777777777777777777（1）若水平地面光滑，计算说明铁块 B与木板A间是否会发生相对滑动；若木板与水平地面间的动摩擦因数3= 0.1，求铁块运动到木板右端的时间。解析（1）A、B之间的最大静摩擦力为Ffm= gimg= 0.3 x 1 x 10 N = 3 N假设A、B之间不发生相对滑动，则对 A、B 整体：F = (M + m)a对 B： FfAB= ma解得 FfAB= 2.5 N因FfAB<Ffm,故A、B之间不发生相对滑动对 B： F卩mg= maB对 A： gimg比(M + m)g= MaA、1 21

11、2J据题意 XB XA= L, XA=2aAt , XB = aBt，解得 t = V 2 s答案不会发生相对滑动32 s6. 如图6所示，水平传送带AB长L= 10 m,向右匀速运动的速度 vo= 4 m/s,一质量为1 kg的小物块（可视为质点）以V1 = 6 m/s的初速度从传送带右端 B 点冲上传送带，小物块与传送带间的动摩擦因数3= 0.4, g取10 m/s2。求：VuaQZ(1) 小物块相对地面向左运动的最大距离；(2) 小物块从B点冲上传送带到再次回到 B点所用的时间。解析(1)设小物块与传送带间摩擦力大小为Ff1 2贝U Ff=卩 mg Ff X 物=2mv1，x 物=4.5

12、 m(2)设小物块经时间t1速度减为0,然后反向加速，设加速度大小为a,经时间t2与传送带速度相等V1-at1 = 0，a =辛，t1 = 1.5 s, V0 = at2，t2= 1 s设反向加速时，小物块的位移为X1,则有小物块与传送带同速后，将做匀速直线运动，设经时间t3再次回到B点x 物一X1 = vot3t3= 0.625 s所以 t 总=ti + t2+13= 3.125 s答案 (1)4.5 m (2)3.125 s 7 .如图7所示，倾角 a 30°勺足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L = 1.8 m、质量M = 3 kg的薄木板，木板的最右端叠放一质量 m= 1 kg的小 物块，物块与木板间的动摩擦因数 尸舌3对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力 等于滑动摩擦力，取重力加速度 g= 10 m/s2。(1)为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件;若F= 37.5 N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物 块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。解析(1)对M、m,由牛顿第二定律F (M + m)gsin a (M + m)a对 m, 有 Ff mgsin a maFfW Ffm=卩 mgos a代入数据得F < 30