物理2025《高中考前》高考冲刺考试方法答题技巧高考预测热点拔高练(七)　传送带、板块模型含答案

物理2025《高中考前》高考冲刺考试方法答题技巧高考预测热点拔高练(七)传送带、板块模型热点拔高练(七)传送带、板块模型一、单项选择题1.应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带在电动机驱动下始终保持v=0.4m/s的速率逆时针方向运行,A、B间的距离为3m。已知行李(可视为质点)质量m=10kg,与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,旅客把行李无初速度地放在A处,行李从B点离开传送带,重力加速度大小取g=10m/s2,下列说法正确的是 (D)A.行李从A到B过程中传送带对行李做功为60JB.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08mC.行李从A到B过程中与传送带因摩擦产生热量为1.6JD.行李从A到B过程中电动机额外消耗的电能为1.6J2.质量为M=2kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板,如图甲所示。A和B经过1s达到同一速度,之后共同减速直至静止,A和B的v-t图像如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是 (C)A.A与B上表面之间的动摩擦因数μ1=0.1B.B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.2C.A的质量m=6kgD.A的质量m=4kg3.如图所示,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1,匀速顺时针运动,一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上传送带,最后滑块返回传送带的右端。下列关于这一过程的判断中正确的有 (B)A.滑块返回传送带右端的速率为v2B.此过程中传送带对滑块做功为12mv12-C.此过程中电动机因传送滑块多做的功为2mvD.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为12m(v12二、多项选择题4.水平地面上的传送装置如图所示。BC为长6m的水平传送带,以6m/s的速率顺时针匀速转动,左端与半径为0.8m的四分之一光滑圆弧轨道相切于B点(不接触),右端与同一水平面上的平台CE平滑衔接于C点(不接触)。在平台右边固定一轻质弹簧,弹簧左端恰好位于D点,C、D之间的距离为4m。质量为1kg的滑块P(可视为质点)与传送带间的动摩擦因数为0.2,与平台CD之间的动摩擦因数为0.25,DE部分光滑,重力加速度g取10m/s2,弹簧始终处于弹性限度内。现将滑块P从光滑圆弧轨道上端A点由静止释放,下列说法正确的是 (B、C、D)A.滑块P运动到圆弧轨道底端B点时对轨道的压力大小为20NB.滑块P通过传送带BC过程中系统产生的热量为2JC.弹簧压缩过程中的最大弹性势能为8JD.滑块P最终停在平台CD上离D点的距离为3.2m5.如图甲所示,水平传送带逆时针匀速转动,一质量为m=2kg的小物块(可视为质点)以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向,以地面为参考系,从小物块滑上传送带开始计时,其运动的v-t图像如图乙所示,g取10m/s2。则 (B、C)A.小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2B.小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1C.若物块在传送带上能留下划痕,长度为4.5mD.若物块在传送带上能留下划痕,长度为5.5m三、计算题6.如图所示,倾角θ=37°的粗糙斜面的底端A与水平传送带相接触,传送带正以v=4m/s的速度顺时针匀速转动,质量为2kg的物体(可视为质点)从斜面上O处由静止下滑,经过时间1.5s滑到斜面底端A。已知O、A之间距离LOA=4.5m,传送带左右两端A、B间的距离LAB=10m,物体与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,不计物体经过A时的动能损失。(1)求物体沿斜面下滑的加速度大小;答案:(1)4m/s2【解析】(1)由匀变速运动方程LOA=12at2,a=4m/s2(2)求物体与斜面间的动摩擦因数μ1;答案:(2)0.25【解析】(2)由牛顿第二定律mgsinθ-μ1mgcosθ=ma,解得μ1=0.25。(3)物体在传送带上向左运动时是否会从B端滑出?如果滑出,求离开B点的速度大小;如果不滑出,求物体返回到A点的速度大小。答案:(3)不滑出4m/s【解析】(3)由匀变速方程,vA=at=6m/s,a1=μ2g=5m/s2,x=vA22a1=3.6m<10m,不会从B点滑出,物体向右返回,加速到相对传送带静止所需距离x'=物体返回到A点的速度vA'=v=4m/s。7.如图,光滑斜面AB与水平传送带BC相接,传送带顺时针匀速转动。现将一小物块(可视为质点)由斜面顶端A静止释放,小物块到达水平传送带右端C点后,立即沿切线进入竖直固定光滑半圆轨道最高点并做圆周运动,经圆周最低点D后滑上足够长的木板。已知斜面长度x1=3m,斜面倾角为37°,传送带长度L=5.5m,传送带转动速度v0=1m/s,半圆轨道半径R=0.6m,小物块质量m=2kg,木板质量M=1kg,小物块与传送带间动摩擦因数μ1=0.1,小物块与木板间动摩擦因数μ2=0.2,木板与水平地面间动摩擦因数μ3=0.1,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)小物块到达C点时速度的大小;答案:(1)1m/s【解析】(1)物块由A到B过程中由动能定理得mgsin37°x1=12m物块在传送带上由B到C过程中由动能定理得-μ1mgL=12mvC2-物块在C点的速度vC=5m/s,vC>v0=1m/s可知物块一直做匀减速直线运动,结论成立。(2)小物块经过半圆轨道到达最低点D时对轨道的压力大小;答案:(2)183.33N【解析】(2)物块由C到D过程中由动能定理得2mgR=12mvD2-在D点,根据牛顿第二定律可得FN-mg=mv计算得出vD=7m/s,FN=5503N≈183.根据牛顿第三定律可知,小物块在D点对轨道的压力为183.33N,方向竖直向下。(3)整个过程中摩擦力做的功。答案:(3)-60J【解析】(3)物块在长木板上滑行的过程中,做匀减速运动,由牛顿第二定律可知μ2mg=ma1解得a1=2m/s2,对长木板受力分析可知μ2mg-μ3(M+m)g=Ma2,解得a2=1m/s2,经过ts达到共同速度v共,则v共=vD-a1t=a2t,解得t=73ts时小物块的速度为v共=73对小物块从A到小物块与木板共速时应用动能定理得mg(x1sin37°+2R)-Wf1=12mv共2,解得Wf1小物块与长木板共速到停下来有Wf2=-12mv共2=-499J,则Wf=-(Wf1+热点拔高练(三)平抛与圆周运动一、单项选择题1.如图所示,一个半径为5m的圆盘正绕其圆心匀速转动,当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候,在其圆心正上方20m的高度有一个小球(视为质点)正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出,取g=10m/s2,不计空气阻力,要使得小球正好落在A点,则(A)A.小球平抛的初速度一定是2.5m/sB.小球平抛的初速度可能是2m/sC.圆盘转动的角速度一定是πrad/sD.圆盘转动的加速度大小可能是π2m/s22.如图,高速公路上一辆速度为90km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵,短暂反应后,控制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变,A、B两点沿道路方向距离为105m,超车道和行车道宽度均为3.75m,应急车道宽度为2.5m,路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍,汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动,重力加速度g=10m/s2,估算驾驶员反应时间为 (B)A.1.6sB.1.4sC.1.2sD.1.0s3.为探究斜面上平抛运动的规律,第一次从平台上的P点,以不同水平初速度抛出可视为质点的小球,小球分别落在平台下方倾角为θ的斜面上的A、B两点,两落点处小球的速度方向与斜面间的夹角记为αA、αB,如图所示。第二次则从P点正下方斜面上的Q点以不同水平初速度抛出,小球仍然落在A、B两点,落点处的速度方向与斜面间的夹角记为αC、αD(图中未画出)。则关于αA、αB、αC、αD的关系正确的是 (A)A.αA>αB>αC=αD B.αB>αA>αC=αDC.αA>αB>αC>αD D.αB>αA>αD>αC4.如图所示,倾角θ=37°、高h=1.8m的斜面体固定在水平地面上,小球从斜面体顶端A点以v0=4m/s的初速度水平向右抛出。空气阻力忽略不计,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是 (B)A.小球落在斜面上的瞬间,速度与水平面夹角的正切值为8B.小球离开斜面体后,经0.3s离斜面体最远,且最远距离为0.36mC.若在小球水平抛出的同时,解除斜面固定并使斜面体在水平地面上由静止开始向右做加速度a=403m/s2的匀加速直线运动,小球落在斜面上的位置距AD.小球在平抛运动过程中动量变化率不断增大5.如图所示,D点为固定斜面AC的中点,在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球,结果小球分别落在斜面上的D点和C点,空气阻力不计,设小球在空中运动的时间分别为t1和t2,落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2,落到D点和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为θ1和θ2,则下列关系式正确的是(C)A.t1t2=12B.v01v02=12C.v6.如图,两端开口的圆筒与水平地面成一定角度倾斜放置。OO'是圆筒的中轴线,M、N是筒壁上的两个点,且MN∥OO'。一个可视为质点的小球自M点正上方足够高处自由释放,由M点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动,a、b、c是小球运动轨迹与MN的交点。小球从M到a用时t1,从a到b用时t2,从b到c用时t3,小球经过a、b、c时对筒壁压力分别为Fa、Fb、Fc,lMa、lab、lbc表示M、a、b、c相邻两点间的距离,不计一切摩擦。下列说法正确的是 (B)A.t1<t2<t3 B.Fa=Fb=FcC.Fa<Fb<Fc D.lMa∶lab∶lbc=1∶3∶57.如图,质量为M的物块A放在倾角为θ的斜面上,一质量为m的小球B通过细绳跨过定滑轮与物块A相连,当小球B以角速度ω做圆周运动时,物块A刚好保持静止。忽略绳与滑轮间摩擦,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法错误的是(C)A.物块A受到的摩擦力可能向下B.物块A一定受摩擦力作用C.若斜面倾角θ增大,要使A继续保持静止,小球B做圆周运动的角速度一定增大D.若斜面倾角θ增大,要使A继续保持静止,小球B做圆周运动的角速度可能保持不变二、多项选择题8.一倾角为30°的圆盘绕垂直盘面的轴以大小为g6r的角速度匀速转动,盘面上有一个与转轴距离为r、质量为m的物块(可视为质点)随圆盘一起转动(相对于盘面静止)。如图所示,P点是物块运动的轨迹圆上的最高点,Q点是物块运动的轨迹圆上的最低点,重力加速度大小为g,物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 (A、DA.物块经过Q点时受到的静摩擦力大小为23B.物块经过P点时受到的静摩擦力大小为16C.物块与盘面间的动摩擦因数可能为4D.若圆盘的角速度继续缓慢增大,则物块最容易与圆盘发生相对滑动的位置为Q点9.如图所示,一个质量为0.4kg的小物块从O点以v0=1m/s的初速度从水平台上的O点水平飞出,击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板的形状满足方程y=x2-6(单位:m),不计一切摩擦和空气阻力,g=10m/s2,则下列说法正确的是 (A、D)A.小物块从O点运动到P点的时间为1sB.小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5C.小物块刚到P点时速度的大小为10m/sD.小物体位移大小为26m10.如图甲所示,两个完全相同的物块A和B(均可视为质点)放在水平圆盘上,它们分居圆心两侧,用不可伸长的轻绳相连。两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为RA和RB,其中RA<RB且RA=1m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘以不同角速度ω绕轴OO'匀速转动时,绳中弹力FT与ω2的变化关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是 (A、B、D)A.物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.1B.物块B与圆心距离RB=2mC.当角速度为1rad/s时圆盘对A的静摩擦力指向圆心D.当角速度为2rad/s时,A恰好要相对圆盘发生滑动三、计算题11.如图所示,ABC为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管,BC段被弯成以O为圆心、半径R=0.2m的一小段圆弧,A点、O点位于地面,OC连线竖直。一质量m=0.4kg的小球(可视为质点)从圆弧底端A点沿切线以初