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題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型專題一力與運(yùn)動(dòng)內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN高考題型1連接體問(wèn)題高考題型2板塊模型高考題型3傳送帶模型專題強(qiáng)化練1.處理連接體問(wèn)題的方法高考題型1連接體問(wèn)題整體法的選取原則若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且不需要求物體之間的作用力隔離法的選取原則若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同,或者要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力整體法、隔離法的交替運(yùn)用若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且要求出物體之間的作用力,可以“先整體求加速度,后隔離求內(nèi)力”2.連接體問(wèn)題還要充分挖掘題目中的臨界條件,相接觸與脫離的臨界條件:接觸處的彈力FN=0;相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件:接觸處的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力;繩子斷裂的臨界條件:繩子中的張力達(dá)到繩子所能承受的最大張力;繩子松弛的臨界條件:張力為0.例1
(2019·海南卷·5)如圖1,兩物塊P、Q置于水平地面上,其質(zhì)量分別為m、2m,兩者之間用水平輕繩連接.兩物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度大小為g,現(xiàn)對(duì)Q施加一水平向右的拉力F,使兩物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),輕繩的張力大小為考題示例圖1解析根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)P、Q的整體:F-μ·3mg=3ma;對(duì)物塊P:FT-μmg=ma,解得FT=
F,故選D.√2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型命題預(yù)測(cè)121.如圖2所示,質(zhì)量為m的光滑小球恰好放在質(zhì)量也為m的圓弧槽內(nèi),它與槽左、右兩端的接觸點(diǎn)分別為A點(diǎn)和B點(diǎn),圓弧槽的半徑為R,OA與水平線AB成60°角.槽放在光滑的水平桌面上,通過(guò)細(xì)繩和光滑滑輪與重物C相連,桌面上的那段細(xì)繩始終處于水平狀態(tài).通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道,當(dāng)槽的加速度很大時(shí),小球?qū)牟壑袧L出,滑輪與細(xì)繩的質(zhì)量都不計(jì),要使小球不從槽中滾出,則重物C的質(zhì)量M應(yīng)小于圖2√32021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型12解析當(dāng)小球剛好要從槽中滾出時(shí),小球受重力和圓弧槽A點(diǎn)對(duì)它的支持力,如圖所示.以整體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得Mg=(M+2m)a,32021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2.(多選)(2020·山東日照市五蓮縣檢測(cè))一長(zhǎng)輕質(zhì)薄硬紙片靜置于光滑水平地面上,紙片上放有質(zhì)量均為1kg的A、B
兩物塊,A、B與薄硬紙片之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2,μ2=0.3.現(xiàn)讓水平恒力F作用在A物塊上,如圖3所示,已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10m/s2,則A.若
F=2.1N,則物塊A相對(duì)薄硬紙片滑動(dòng)B.若F=3N,則A物塊所受摩擦力大小為1.5NC.若F=4N,則B物塊的加速度大小為2m/s2D.無(wú)論力F多大,B的加速度最大為3m/s212圖3√√32021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型解析輕質(zhì)薄硬紙片不計(jì)質(zhì)量,所以A物塊對(duì)紙片的作用力和B物塊對(duì)紙片的作用力等大反向,A、B兩物塊質(zhì)量相同,因?yàn)棣?<μ2,所以B物塊不會(huì)相對(duì)紙片滑動(dòng),當(dāng)A物塊剛要滑動(dòng)時(shí),外力大小為F0,對(duì)整體:F0=2ma對(duì)A物塊:F0-μ1mg=ma解得a=2m/s2,F(xiàn)0=4N因F0=4N>2.1N,所以A錯(cuò)誤,C正確;1232021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型F=3N<F0,對(duì)整體:F=3N=2ma1對(duì)A物塊:F-F靜=ma1解得A物塊所受靜摩擦力大小F靜=1.5NB正確;B物塊所受最大合外力Fmax=μ1mg=2N12D錯(cuò)誤.32021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型3.(2020·山東濟(jì)寧市高三檢測(cè))如圖4所示,A、B兩滑塊的質(zhì)量分別為4kg和2kg,用一輕繩將兩滑塊相連后分別置于兩等高的光滑水平桌面上,并用手按著兩滑塊固定不動(dòng).現(xiàn)將一光滑輕質(zhì)動(dòng)滑輪置于輕繩上,然后將一質(zhì)量為4kg的鉤碼C掛于動(dòng)滑輪上.現(xiàn)先后按以下兩種方式操作:第一種方式只釋放A而B按著不動(dòng);第二種方式只釋放B而A按著不動(dòng).重力加速度g=10m/s2,則C在以上兩種釋放方式中獲得的加速度大小之比為A.1∶1 B.2∶1C.3∶2 D.3∶512圖4√32021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型解析當(dāng)只釋放A時(shí),設(shè)繩子上的力為FT1,由動(dòng)滑輪特點(diǎn)xA=2xC,故A的加速度大小aA=2aC1對(duì)于A:FT1=mAaA對(duì)于C:mCg-2FT1=mCaC1解得aC1=2m/s2同理,只釋放B時(shí),有aB=2aC2對(duì)于B:FT2=mBaB對(duì)于C:mCg-2FT2=mCaC21232021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型1.板塊模型的分析方法高考題型2板塊模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2.突破一個(gè)難點(diǎn):滑塊和長(zhǎng)木板是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的判斷,往往先假設(shè)兩者相對(duì)靜止,由牛頓第二定律求出兩者間的靜摩擦力F靜,和最大靜摩擦力F靜max比較,若F靜≤F靜max,則兩者不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng);反之將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)(從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看,滑塊與長(zhǎng)木板的速度或加速度不等,則會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)).3.注意兩個(gè)關(guān)系(1)根據(jù)兩物體的位移關(guān)系可以畫位移關(guān)系情景圖,再輔以v-t圖像幫助理解;(2)滑塊和長(zhǎng)木板的速度關(guān)系:兩物體速度相等時(shí)可能存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,在解題時(shí)要注意這個(gè)臨界狀態(tài).2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型例2
(2017·全國(guó)卷Ⅲ·25)如圖5,兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=5kg,放在靜止于水平地面上的木板的兩端,兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5;木板的質(zhì)量為m=4kg,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1.某時(shí)刻A、B兩滑塊開始相向滑動(dòng),初速度大小均為v0=3m/s.A、B相遇時(shí),A與木板恰好相對(duì)靜止.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2.求:(1)B與木板相對(duì)靜止時(shí),木板的速度;考題示例答案
1m/s,方向與B的初速度方向相同圖52021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型解析滑塊A和B在木板上滑動(dòng)時(shí),木板也在地面上滑動(dòng).設(shè)A、B和木板所受的摩擦力大小分別為Ff1、Ff2和Ff3,A和B相對(duì)于地面的加速度大小分別為aA和aB,木板相對(duì)于地面的加速度大小為a1.在滑塊B與木板達(dá)到共同速度前有Ff1=μ1mAg ①Ff2=μ1mBg ②Ff3=μ2(m+mA+mB)g ③由牛頓第二定律得Ff1=mAaA ④2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型Ff2=mBaB ⑤Ff2-Ff1-Ff3=ma1 ⑥設(shè)在t1時(shí)刻,B與木板達(dá)到共同速度,其大小為v1.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v1=v0-aBt1 ⑦v1=a1t1 ⑧聯(lián)立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知數(shù)據(jù)得v1=1m/s,方向與B的初速度方向相同
⑨2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型(2)A、B開始運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者之間的距離.答案
1.9m2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型解析在t1時(shí)間間隔內(nèi),B相對(duì)于地面移動(dòng)的距離為⑩設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度v1后,木板的加速度大小為a2.對(duì)于B與木板組成的系統(tǒng),由牛頓第二定律有Ff1+Ff3=(mB+m)a2 ?由①②④⑤式知,aA=aB;再由⑦⑧式知,B與木板達(dá)到共同速度時(shí),A的速度大小也為v1,但運(yùn)動(dòng)方向與木板相反.2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型由題意知,A和B相遇時(shí),A與木板的速度相同,設(shè)其大小為v2.設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用的時(shí)間為t2,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,對(duì)木板有v2=v1-a2t2 ?對(duì)A有:v2=-v1+aAt2 ?在t2時(shí)間間隔內(nèi),B(以及木板)相對(duì)地面移動(dòng)的距離為2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型在(t1+t2)時(shí)間間隔內(nèi),A相對(duì)地面移動(dòng)的距離為A和B相遇時(shí),A與木板的速度也恰好相同.因此A和B開始運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者之間的距離為s0=sA+s1+sB ?聯(lián)立以上各式,并代入數(shù)據(jù)得s0=1.9m(也可用右圖中的速度—時(shí)間圖線求解)2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型命題預(yù)測(cè)454.(多選)(2020·廣西桂林等三市高三下學(xué)期6月第二次聯(lián)考)如圖6甲所示,小物塊A靜止在足夠長(zhǎng)的木板B左端,若A與B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.6,木板B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2,假設(shè)各接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.某時(shí)刻起A受到F=3t的水平向右的外力作用,測(cè)得A與B間摩擦力Ff隨外力F的變化關(guān)系如圖乙所示,則下列判斷正確的是A.A、B的質(zhì)量分別為1kg和0.5kgB.當(dāng)t=1s時(shí),A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)C.當(dāng)t=3s時(shí),A的加速度為4m/s2D.B在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為8m/s2圖6√√2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型45解析設(shè)A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,根據(jù)A與B間摩擦力Ff隨外力F的變化關(guān)系可得A與B間滑動(dòng)摩擦力為6N,B與地面間的滑動(dòng)摩擦力為3N,則有μ1m1g=6N,μ2(m1+m2)g=3N聯(lián)立解得m1=1kgm2=0.5kg,故A正確;A、B剛發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),對(duì)A有F′-μ1m1g=m1a對(duì)B有μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型45聯(lián)立可得F′=12N即t′=4s,故B錯(cuò)誤;由B項(xiàng)分析可知,當(dāng)t=3s時(shí),A、B相對(duì)靜止,一起做勻加速運(yùn)動(dòng),則有F1-μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a1代入數(shù)據(jù)可得a1=4m/s2,故C正確;設(shè)B在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為a2,可得μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a2代入數(shù)據(jù)可得a2=6m/s2,故D錯(cuò)誤.2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型5.(2020·哈爾濱師大附中聯(lián)考)如圖7所示,在一個(gè)傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)的固定斜面上,由靜止釋放一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)=5m的木板,木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4.當(dāng)長(zhǎng)木板沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v0=9.6m/s時(shí),在木板的下端輕輕放上一個(gè)質(zhì)量與木板相同的小煤塊,小煤塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度的大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,結(jié)果可用根號(hào)表示.45圖7(1)求剛放上小煤塊時(shí),長(zhǎng)木板的加速度a1的大小和煤塊的加速度a2的大?。淮鸢?/p>
2m/s2
7.6m/s22021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型解析剛放上小煤塊時(shí),對(duì)長(zhǎng)木板,由牛頓第二定律2μ1mgcosθ+μ2mgcosθ-mgsinθ=ma1對(duì)煤塊,由牛頓第二定律得mgsinθ+μ2mgcosθ=ma2解得a1=2m/s2,a2=7.6m/s2452021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型2021屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件:專題一題型專練一連接體問(wèn)題、板塊模型、傳送帶模型(2)小煤塊從木板哪一端離開?煤塊從放上到離開木板所需時(shí)間t是多少?45解析設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t0煤塊與長(zhǎng)木板達(dá)到共速,則有v0-a1t0=a2t0,解得t0=1s煤塊相對(duì)長(zhǎng)木板的位移大小故煤塊不能從上端離開,此時(shí)煤塊的速度大小為v=a2t0=7.6m/s,之后木板減速,煤塊加速,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)長(zhǎng)木板有mgsinθ+μ2mgcosθ-2μ1mgcosθ=ma1′解得a1′=1.2m/s245對(duì)煤塊有mgsinθ-μ2mgcosθ=ma2′解得a2′=4.4m/s2因a2′=4.4m/s2>a1′=1.2m/s2所以煤塊從下端離開木板,設(shè)從二者共速到二者分離又經(jīng)歷的時(shí)間為t2,此過(guò)程木板和煤塊的對(duì)地位移大小分別為x1′、x2′,則有根據(jù)相對(duì)位移Δx=x2′-x1′451.模型特點(diǎn)傳送帶問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,這樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將直接影響摩擦力的方向.2.解題關(guān)鍵(1)理清物體與傳送帶間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向及摩擦力方向是解決傳送帶問(wèn)題的關(guān)鍵.(2)物體與傳送帶達(dá)到相同速度時(shí)往往出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài),對(duì)這一臨界狀態(tài)進(jìn)行分析往往是解題的突破口.高考題型3傳送帶模型例3
(2020·全國(guó)卷Ⅲ·25改編)如圖8,相距L=11.5m的兩平臺(tái)位于同一水平面內(nèi),二者之間用傳送帶相接.傳送帶向右勻速運(yùn)動(dòng),其速度的大小v可以由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)定.質(zhì)量m=10kg的載物箱(可視為質(zhì)點(diǎn)),以初速度v0=5.0m/s自左側(cè)平臺(tái)滑上傳送帶.載物箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,重力加速度取g=10m/s2.考題示例答案2.75s圖8(1)若v=4.0m/s,求載物箱通過(guò)傳送帶所需的時(shí)間;解析傳送帶的速度為v=4.0m/s時(shí),載物箱在傳送帶上先做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度大小為a,由牛頓第二定律有μmg=ma ①設(shè)載物箱滑上傳送帶后勻減速運(yùn)動(dòng)的距離為s1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2-
v02=-2as1 ②聯(lián)立①②式,代入題給數(shù)據(jù)得s1=4.5m ③因此,載物箱在到達(dá)右側(cè)平臺(tái)前,速度先減小到v,然后開始做勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)載物箱從滑上傳送帶到離開傳送帶所用的時(shí)間為t1,做勻減速運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t1′,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v=v0-at1′ ④聯(lián)立①③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得t1=2.75s ⑥(2)求載物箱到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)所能達(dá)到的最大速度和最小速度.解析當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)的速度最小,設(shè)為v1;當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),到達(dá)右側(cè)平臺(tái)時(shí)的速度最大,設(shè)為v2.由動(dòng)能定理有由⑦⑧式并代入題給條件得6.如圖9甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速度v1運(yùn)行.初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2>v1,則命題預(yù)測(cè)67圖9A.t2時(shí)刻,小物塊離A處的距離達(dá)到最大B.t2時(shí)刻,小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C.0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~t3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用√解析小物塊對(duì)地速度為零時(shí),即t1時(shí)刻,向左離開A處最遠(yuǎn),t2時(shí)刻,小物塊相對(duì)傳送帶靜止,此時(shí)不再相對(duì)傳送帶滑動(dòng),所以從開始到此時(shí)刻,它相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離最大,A錯(cuò)誤,B正確;0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,方向始終向右,大小不變,t2時(shí)刻以后小物塊相對(duì)傳送帶靜止,與傳送帶一起以速度v1勻速運(yùn)動(dòng),不再受摩擦力作用,C、D錯(cuò)誤.677.(多選)(2020·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三)如圖10甲所示,一足夠長(zhǎng)的傳送帶傾斜放置,以恒定速率v=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).一煤塊以初速度v0=12m/s從A端沖上傳送帶,煤塊的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,取g=10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8,則下列說(shuō)法正確的是67圖10A.傾斜傳送帶與水平方向的夾角θ=37°B.煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5C.煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時(shí)間為4sD.煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)為(12+4)m√√方向沿傳送帶向下0~1s,對(duì)煤塊由牛頓第二定律得mgsinθ+μmgcosθ=ma11~2s,對(duì)煤塊由牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma2解得θ=37°,μ=0.25故A正確,B錯(cuò)誤.67v-t圖線與t坐標(biāo)軸所圍面積表示位移,所以煤塊上滑總位移為x=10m,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得下滑時(shí)間為0~1s內(nèi)煤塊比傳送帶多走4m,劃痕長(zhǎng)4m;1~2s內(nèi)傳送帶比煤塊多走2m,劃痕還是4m;671.(2020·內(nèi)蒙古呼倫貝爾市海拉爾區(qū)高考模擬)如圖1甲所示,在粗糙的水平面上,質(zhì)量分別為mA和mB的物塊A、B用輕彈簧相連,兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,它們的質(zhì)量之比為mA∶mB=2∶1.當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊以相同的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖甲所示),彈簧的伸長(zhǎng)量為xA;當(dāng)用同樣大小的力F豎直向上拉B且兩物塊以相同的加速度豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖乙所示),彈簧的伸長(zhǎng)量為xB,則xA∶xB等于A.1∶1 B.1∶2C.2∶1
D.3∶2專題強(qiáng)化練保分基礎(chǔ)練圖1√12345678910111234567891011解析設(shè)mA=2mB=2m,對(duì)題圖甲,運(yùn)用整體法,由牛頓第二定律得,整體的加速度:則xA∶xB=1∶1.2.(2020·哈爾濱師大附中三校第二次聯(lián)考)如圖2甲所示,質(zhì)量分別為m和M的物塊A、B疊放在一起,放于光滑水平面上.重力加速度大小為g,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,水平外力作用在A上,能使A、B保持相對(duì)靜止的最大外力F與μg間的關(guān)系如圖乙所示,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法正確的是A.若m取一更大的值,則圖像的斜率變小B.若m取一更大的值,則圖像的斜率變大C.若M取一更大的值,則圖像的斜率變大D.若M取一更大的值,則圖像的斜率不變12345678910圖211√解析對(duì)整體受力分析可知,使A、B保持相對(duì)靜止的最大外力為F=(M+m)a隔離B有μmg=Ma12345678910若m取一更大的值,則圖像的斜率變大,故A錯(cuò)誤,B正確;若M取一更大的值,則圖像的斜率變小,故C、D錯(cuò)誤.113.(多選)(2020·山東省模擬改編)如圖3甲所示,小車B緊靠平臺(tái)邊緣靜止在光滑水平面上,物體A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從光滑的平臺(tái)水平滑到與平臺(tái)等高的小車上,物體和小車的v-t圖像如圖乙所示,取重力加速度g=10m/s2,則以下說(shuō)法正確的是12345678910圖311A.物體A與小車B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3B.物體A與小車B的質(zhì)量之比為1∶2C.小車B的最小長(zhǎng)度為2mD.如果僅增大物體A的質(zhì)量,物體A有可能沖出去√√解析根據(jù)v-t圖像可知,A在小車上做勻減速運(yùn)動(dòng),1234567891011若物體A的質(zhì)量為m,與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則μmg=ma1,聯(lián)立可得μ=0.3,選項(xiàng)A正確;設(shè)小車B的質(zhì)量為M,由題圖乙知小車加速度大小a2=1m/s2,設(shè)小車的最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)min,題圖乙中三角形面積表示物體A與小車B的相對(duì)位移,Δx=2m,所以Lmin=Δx=2m,選項(xiàng)C正確;當(dāng)增大物體A的質(zhì)量時(shí),小車加速時(shí)的加速度變大,小車的v-t圖線傾角變大,兩圖線與v軸所圍面積減小,相對(duì)位移減小,所以物體A不會(huì)沖出小車,D錯(cuò)誤.12345678910114.(多選)(2020·湖北荊州市高三上學(xué)期質(zhì)量檢測(cè))如圖4所示,傾角為30°的光滑斜面上放一質(zhì)量為m的盒子A,A盒用輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪與B盒相連,A盒與定滑輪間的細(xì)繩與斜面平行,B盒內(nèi)放一質(zhì)量為
的物體.如果把這個(gè)物體改放在A盒內(nèi),則B盒加速度恰好與原來(lái)等值反向,重力加速度大小為g,則B盒的質(zhì)量mB和系統(tǒng)的加速度a的大小分別為12345678910圖411√√解析當(dāng)物體放在B盒中時(shí),以A、B和B盒內(nèi)的物體整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有12345678910當(dāng)物體放在A盒中時(shí),以A、B和A盒內(nèi)的物體整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有加速度大小為a=0.2g故A、D錯(cuò)誤、B、C正確.115.(多選)(2020·廣東廣州市高三下學(xué)期二模)如圖5甲,傾角為θ的傳送帶始終以恒定速率v2逆時(shí)針運(yùn)行,t=0時(shí)初速度大小為v1(v1>v2)的小物塊從傳送帶的底端滑上傳送帶,其速度隨時(shí)間變化的v-t圖像如圖乙,則A.0~t3時(shí)間內(nèi),小物塊所受到的摩擦力始終不變B.小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足μ<tanθC.t2時(shí)刻,小物塊離傳送帶底端的距離達(dá)到最大D.小物塊返回傳送帶底端時(shí)的速率小于v112345678910√√11圖5解析由v-t圖像可知,在t2時(shí)刻,小物塊加速度發(fā)生變化,故在t2時(shí)刻之前摩擦力沿斜面向下,之后沿斜面向上,發(fā)生了變化,故A錯(cuò)誤;1234567891011t2時(shí)刻小物塊與傳送帶速度相等,之后仍然能繼續(xù)向下加速,故mgsinθ>μmgcosθ即μ<tanθ,故B正確;由v-t圖像可知,在t1時(shí)刻物塊速度反向,故t1時(shí)刻小物塊離斜面底端距離最大,故C錯(cuò)誤;小物塊返回斜面底端時(shí),整個(gè)過(guò)程中,重力做功為0,摩擦力一直做負(fù)功,由動(dòng)能定理可知,其返回底端時(shí)的速率小于v1,故D正確.6.(多選)(2020·山東濰坊市一模)如圖6所示,木板甲長(zhǎng)為L(zhǎng),放在水平桌面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊乙疊放在甲左端,已知甲、乙質(zhì)量相等,甲與乙、甲與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.對(duì)乙施加水平向右的瞬時(shí)沖量I,乙恰好未從甲上滑落,此時(shí)對(duì)甲施加水平向右的瞬時(shí)沖量I,此后12345678910圖611A.乙加速時(shí)間與減速時(shí)間相同B.甲做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止C.乙最終停在甲中點(diǎn)D.乙最終停在距甲右端
L處√√解析由動(dòng)量定理知,分別施加瞬時(shí)沖量后乙、甲獲得的初速度相同,設(shè)為v0,甲與乙、甲與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)設(shè)為μ,第一次乙做勻減速直線運(yùn)動(dòng),12345678910v-t圖像如圖(a)所示;第二次,乙加速與減速階段的加速度大小均為a2=μg,故加速時(shí)間與減速時(shí)間相同,v-t圖像如圖(b)所示,第一階段甲:μmg+μ·2mg=ma1,a1=3μg,第二階段,甲、乙恰共同勻減速,a2=μg,11加速度兩階段不同,故甲不是勻變速運(yùn)動(dòng).12345678910相對(duì)位移Δx等于上方三角形面積,選項(xiàng)A、D正確.117.(多選)(2020·福建龍巖市檢測(cè))如圖7所示,粗糙的水平地面上放著一個(gè)質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體,斜面部分光滑,底面與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,輕質(zhì)彈簧一端與固定在斜面上且與斜面垂直的輕質(zhì)擋板相連,另一端連接一質(zhì)量為m的小球,彈簧的勁度系數(shù)為k.斜面體在水平向右的恒力作用下,和小球一起以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)過(guò)程小球沒(méi)離開斜面),重力加速度大小為g,以下說(shuō)法正確的是A.水平恒力大小為(M+m)aB.地面對(duì)斜面體的摩擦力大小為μ(M+m)gC.彈簧的形變量為D.斜面對(duì)小球的支持力大小為mgcosθ+masinθ12345678910圖711√√解析對(duì)系統(tǒng)受力分析,應(yīng)用牛頓第二定律得F-μ(M+m)g=(M+m)a解得F=(M+m)a+μ(M+m)g故A錯(cuò)誤,B正確;對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律,沿斜面和垂直斜面分解加速度,有kx-mgsinθ=macosθmgcosθ-FN=masinθ12345678910斜面對(duì)小球的支持力大小FN=mgcosθ-masinθ故C正確,D錯(cuò)誤.118.(多選)(2020·河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)圖8甲中,質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊.當(dāng)木板受到隨時(shí)間t均勻變化的水平拉力F作用時(shí),其加速度a與水平拉力F的關(guān)系如圖乙所示.取g=10m/s2,則A.滑塊的質(zhì)量m=2kgB.0~6s內(nèi),滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)F=8N時(shí),滑塊的加速度大小為
1m/s2D.滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.11234567891011圖8√√解析當(dāng)F等于6N時(shí),加速度為a=1m/s2,對(duì)整體分析,由牛頓第二定律有F=(M+m)a,代入數(shù)據(jù)解得M+m=6kg;12345678910解得M=2kg,m=4kg,故A錯(cuò)誤;0~6s內(nèi),滑塊與木板相對(duì)靜止,隨木板做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;1112345678910根據(jù)F等于6N時(shí),二者剛好滑動(dòng),此時(shí)m的加速度為1m/s2,以后拉力增大,滑塊的加速度不變,所以當(dāng)F=8N時(shí),滑塊的加速度為1m/s2,對(duì)m,根據(jù)牛頓第二定律可得a=μg,解得動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,故C、D正確.119.(2020·河北衡水中學(xué)押題卷)如圖9所示,一質(zhì)量為m=2kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在長(zhǎng)木板的右端,木板質(zhì)量為M=2kg,長(zhǎng)為l=3m,小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.15.開始時(shí)木板與滑塊都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)突然給木板一水平向右的初速度v0=5m/s,使木板向右運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2.(1)通過(guò)計(jì)算判斷小滑塊停止運(yùn)動(dòng)前能否與木板達(dá)到共速.12345678910爭(zhēng)分提能練圖9答案能11解析分析知木板獲得初速度后,與小滑塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),木板向右做勻減速運(yùn)動(dòng),小滑塊向右做勻加速運(yùn)動(dòng)小滑塊受到的摩擦力大小為Ffm=μ1mg=2N木板受到地面的摩擦力大小為FfM=μ2(m+M)g=6N小滑塊的加速度大小am1=μ1g=1m/s212345678910設(shè)經(jīng)時(shí)間t二者達(dá)到相同的速度v,則有am1t=v0-aM1t=v解得t=1s,v=1m/s1112345678910小滑塊到木板的右端的距離Δx1=xM1-xm1=2.5m<l所以小滑塊沒(méi)滑離木板,二者能夠達(dá)到共速.11(2)求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小滑塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量.12345678910答案5.5J11解析小滑塊與木板共速后減速由于μ1<μ2,所以二者不會(huì)一起減速小滑塊的加速度大小am2=μ1g=1m/s212345678910小滑塊相對(duì)木板向右滑動(dòng)的距離Δx2=xm2-xM2=0.25m整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小滑塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μ1mg(Δx1+Δx2)=5.5J1110.如圖10所示,與水平面夾角θ=37°的傾斜傳送帶以v0=2m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),小物塊A從傳送帶頂端無(wú)初速度釋放的同時(shí),小物塊B以v1=8m/s的速度從底端滑上傳送帶.已知小物塊A、B質(zhì)量均為m=1kg,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,小物塊A、B未在傳送帶上發(fā)生碰撞,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)小物塊B向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平均速度的大?。淮鸢?.5m/s1234567891011圖10解析對(duì)小物塊B,由牛頓第二定律得mgsinθ+μmgcosθ=ma1,解得a1=10m/s2小物塊B減速至與傳送帶共
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