2019年高考物理总复习第三章牛顿运动定律专题讲座四动力学中的典型模型课时训练教科版20180723349

1、.专题讲座四动力学中的典型模型1.导学号 58826065程度方向的传送带顺时针转动,传送带速度大小v=2 m/s不变,两端A,B间间隔 为3 m.一物块从B端以v0=4 m/s滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数=0.4,g取10 m/s2.物块从滑上传送带至分开传送带的过程中,速度随时间变化的图像是B解析:物块在传送带上与传送带相对滑动时,加速度为a=g=4 m/s2,那么当物块减速为0时,位移x=2 m<3 m,所以物块没有从A端掉下,会反向运动,加速度大小不变;当物块与传送带共速之后,随传送带一起匀速,故B正确.2.导学号 588260662019·山西大学附中模拟如

2、下图,在光滑的程度面上有一个质量为M的木板B处于静止状态,现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v0=3 m/s开场程度向右滑动,M>m.用和分别表示木块A和木板B的图像,在木块A从B的左端滑到右端的过程中,下面关于二者速度v随时间t的变化图像,其中可能正确的选项是C解析:木块A滑上B时,A做匀减速直线运动,B做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得aA=,aB=,m<M,所以aA>aB,即斜率的绝对值应大于的斜率,应选项A,B错误.假设A不能滑下,那么两者最终共速,假设A滑下,那么A的速度较大,B的速度较小,应选项C正确,D错误.3.如下图,一长木板在程度地面上运动,在某时

3、刻t=0将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.在物块放到木板上之后,木板运动的速度时间图像可能是A解析:放上物块后,长木板受到物块向左的滑动摩擦力和地面向左的滑动摩擦力,在两力的共同作用下减速,物块受到向右的滑动摩擦力作用,做匀加速运动,当两者速度相等后,可能以共同的加速度一起减速,直至速度为零,共同减速时的加速度小于木板刚开场运动时的加速度,故A正确,也可能物块与长木板间动摩擦因数较小,到达共同速度后物块相对木板向右运动,给木板向右的摩擦力,但木板的加速度也小于刚开场运动的

4、加速度,B,C错误;由于程度面有摩擦,故两者不可能一起匀速运动,D错误.4.2019·河北沧州模拟带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械,又称连续输送机.如下图,一条足够长的浅色程度传送带自左向右匀速运行.现将一个木炭包无初速度地放在传送带上,木炭包在传送带上将会留下一段深色的径迹.以下说法正确的选项是CA.深色的径迹将出如今木炭包的左侧B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短C.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短D.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短解析:当放上木炭包后传送带相对于木炭包向右滑动,所以深色径迹应出如今木炭包的右侧,选项A错误;设木炭包的质量为m,

5、传送带的速度为v,木炭包与传送带间动摩擦因数为,那么对木炭包有mg=ma,木炭包加速的时间t=,该过程传送带的位移x1=vt=,木炭包的位移x2=vt=t=,深色径迹的长度x=x1-x2=,由上式可知径迹的长度与木炭包的质量无关,传送带的速度越大,径迹越长,木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹越短,选项C正确,B,D错误.5.导学号 58826067多项选择如下图,程度传送带A,B两端相距s=3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数=0.1.工件滑上A端瞬时速度vA=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB,那么g=10 m/s2ABCA.假设传送带不动,那么vB=3 m/sB.假设传送带以速度v

6、=4 m/s逆时针匀速转动,vB=3 m/sC.假设传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,vB=3 m/sD.假设传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,vB=2 m/s解析:假设传送带不动,由匀变速规律可知-=-2as,a=g,代入数据解得vB=3 m/s;假设传送带以4 m/s逆时针转动或以2 m/s顺时针转动,工件所受滑动摩擦力跟传送带不动时一样,所以工件到达B端时的瞬时速度仍为3 m/s,应选项A,B,C正确,D错误.6.导学号 58826068多项选择传送机的皮带与程度方向的夹角为,如下图,将质量为m的小物块放在传送机皮带上,随皮带保持相对静止一起向下以加速度aa>gsi

7、n 做匀加速直线运动,那么以下关于小物块在运动过程中的说法正确的选项是BCA.支持力与静摩擦力的合力大小等于mgB.静摩擦力沿斜面向下C.静摩擦力的大小可能等于mgsin D.皮带与小物块的动摩擦因数一定大于tan 解析:物块随皮带保持相对静止一起向下做匀加速运动,物块所受合外力不为零,所以支持力与静摩擦力的合力大小不等于mg,故A错误;加速度a>gsin ,说明静摩擦力沿皮带向下,B正确;由牛顿第二定律知mgsin +f=ma,因为a比gsin 大多少不明确,所以静摩擦力的大小可能等于mgsin ,C正确;皮带与小物块的动摩擦因数可以小于tan ,故D错误.7.导学号 58826069

8、2019·江苏淮阴模拟如下图,质量M=8 kg的小车静止在光滑程度面上,在小车右端施加一程度拉力F=8 N,当小车速度到达1.5 m/s时,在小车的右端,轻放一大小不计、质量m=2 kg的物体,物体与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长,物体从放上小车开场经t=1.5 s的时间,物体相对地面的位移为取g=10 m/s2BA.1 mB.2.1 mC.2.25 mD.3.1 m解析:放上物体后,物体的加速度a1=g=2 m/s2,小车的加速度a2= m/s2=0.5 m/s2,物体的速度到达与小车共速的时间为t,那么v=a1t=v0+a2t,解得t=1 s,此过程中物体的位移s1=a1

9、t2=1 m,共同速度为v=a1t=2 m/s,当物体与小车相对静止时,共同加速度为a= m/s2=0.8 m/s2,再运动0.5 s的位移s2=vt+at2=1.1 m,故物体从放上小车开场经t=1.5 s的时间,物体相对地面的位移为1 m+1.1 m=2.1 m,应选项B正确.8.如下图,为传送带传输装置示意图的一部分,传送带与程度地面的倾角=37°,A,B两端相距L=5.0 m,质量为M=10 kg的物体以v0=6.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处一样,均为0.5.传送带顺时针运转的速度v=4.0 m/s.g取10 m/s2,sin 3

10、7°=0.6,cos 37°=0.8求:1物体从A点到达B点所需的时间;2假设传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间是多少?解析:1设物体速度大于传送带速度时加速度大小为a1,由牛顿第二定律得Mgsin +Mgcos =Ma1设经过时间t1物体的速度与传送带速度一样,t1=通过的位移x1=设物体速度小于传送带速度时物体的加速度为a2Mgsin -Mgcos =Ma2由<tan =0.75知,物体继续减速,设经时间t2到达传送带B点L-x1=vt2-a2联立各式可得t=t1+t2=2.2 s.2假设传送带的速度较大,物体沿AB上滑时所受摩擦力一直沿

11、传送带向上,那么所用时间最短,此种情况加速度大小一直为a2,L=v0t-a2t2得出t=1 st=5 s舍去.答案:12.2 s21 s9.2019·南昌二中月考如图1所示,质量M=1 kg的木板静止在程度面上,质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板与地面间的动摩擦因数1=0.1,铁块与木板间的动摩擦因数2=0.4,g取10 m/s2.现给铁块施加一个程度向左的力F.1假设力F恒为8 N,经1 s铁块运动到木板的左端,求木板的长度L;2假设力F从零开场逐渐增加,且木板足够长,试通过分析与计算,在图2中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变

12、化的图像.解析:1对铁块由牛顿第二定律得F-2mg=ma1;对木板由牛顿第二定律得2mg-1M+mg=Ma2.设木板的长度为L,经时间t铁块运动到木板的左端,那么s木=a2t2,s铁=a1t2,s铁-s木=L,联立解得L=1 m.2当F1m+Mg=2 N时,系统没有被拉动,静摩擦力与外力大小相等,即f=F.当F>1m+Mg=2 N时,假如二者相对静止,铁块与木板有一样的加速度,那么F-1m+Mg=m+Ma,F-f=ma,解得F=2f-2.此时f2mg=4 N,即F6 N,所以,当2 N<F6 N时,f=+1 N.当F>6 N时,M,m相对滑动,此时铁块受到的摩擦力为f=2mg

13、=4 N,fF图像如下图.答案:11 m2见解析10.车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如下图,绷紧的传送带始终保持v=1 m/s的恒定速率运行,AB为程度传送带部分且足够长,现有一质量为m=5 kg的行李包可视为质点无初速度地放在程度传送带的A端,传送到B端时没有被及时取下,行李包从B端沿倾角为37°的斜面滑入储物槽.行李包与传送带间的动摩擦因数为0.5,行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8,g取10 m/s2,不计空气阻力sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.1求行李包相对于传送带滑动的间隔 ;2假设B端的转轮半径为R=0.2 m,求行李包在

14、B点对传送带的压力;3假设行李包滑到储物槽时的速度刚好为零,求斜面的长度.解析:1行李包在程度传送带上加速时1mg=ma1假设行李包到达程度传送带的速度所用时间为t,那么v=a1t行李包前进间隔 x1=a1t2传送带前进间隔 x2=vt行李包相对传送带滑动的间隔 x=x2-x1=0.1 m.2行李包在B点,根据牛顿第二定律,有mg-N=解得N=25 N根据牛顿第三定律可得,行李包在B点对传送带的压力为25 N,方向竖直向下.3行李包在斜面上时,根据牛顿第二定律mgsin 37°-2mgcos 37°=ma2行李包从斜面滑下过程:0-v2=2a2x解得x=1.25 m.答案:

15、10.1 m225 N,方向竖直向下31.25 m11.如图甲所示,有一倾角为30°的光滑固定斜面,斜面底端的程度面上放一质量为M的木板,开场时质量为m=1 kg的滑块在程度向左的力F作用下静止在斜面上,今将程度力F变为程度向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失.此后滑块和木板在程度面上运动的v-t图像如图乙所示,g取10 m/s2.求:1程度作用力F的大小;2滑块开场下滑时的高度;3木板的质量.解析:1对滑块受力分析如图a所示,由平衡条件可得mgsin =Fcos ,那么F= N.2由题图乙可知,滑块滑到木板上的初速度为10 m/s,当F变为程度向右之后,其受力如图b所示,由牛顿第二定律可得mgsin +Fcos =ma,解得a=10 m/s2,滑块下滑的位移x=,解得x=5 m,故滑块下滑的高度h=xsin