2025年高考物理考試易錯(cuò)題易錯(cuò)點(diǎn)03連接體、傳送帶的受力運(yùn)動(dòng)情況分析(3陷阱點(diǎn)5考點(diǎn)7題型)(學(xué)生版+解析)_第1頁
2025年高考物理考試易錯(cuò)題易錯(cuò)點(diǎn)03連接體、傳送帶的受力運(yùn)動(dòng)情況分析(3陷阱點(diǎn)5考點(diǎn)7題型)(學(xué)生版+解析)_第2頁
2025年高考物理考試易錯(cuò)題易錯(cuò)點(diǎn)03連接體、傳送帶的受力運(yùn)動(dòng)情況分析(3陷阱點(diǎn)5考點(diǎn)7題型)(學(xué)生版+解析)_第3頁
2025年高考物理考試易錯(cuò)題易錯(cuò)點(diǎn)03連接體、傳送帶的受力運(yùn)動(dòng)情況分析(3陷阱點(diǎn)5考點(diǎn)7題型)(學(xué)生版+解析)_第4頁
2025年高考物理考試易錯(cuò)題易錯(cuò)點(diǎn)03連接體、傳送帶的受力運(yùn)動(dòng)情況分析(3陷阱點(diǎn)5考點(diǎn)7題型)(學(xué)生版+解析)_第5頁
已閱讀5頁,還剩51頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

易錯(cuò)點(diǎn)03對(duì)連接體、傳送帶的受力運(yùn)動(dòng)情況分析存在困難目錄01易錯(cuò)陷阱易錯(cuò)點(diǎn)一、不會(huì)分析的多體、多過程問題易錯(cuò)點(diǎn)二、滑塊與木板模型的摩擦力分析易錯(cuò)點(diǎn)三、不會(huì)分析傳送帶問題02易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一、輕繩相連加速度相同的連接體知識(shí)點(diǎn)二、輕繩繞滑輪加速度相等的連接體知識(shí)點(diǎn)三、滑塊——木板的問題分析知識(shí)點(diǎn)四、水平傳動(dòng)帶模型知識(shí)點(diǎn)五、傾斜傳送帶模型03舉一反三——易錯(cuò)題型題型一:輕繩連接體題型二:彈簧連接體題型三:板塊疊加連接體題型四:板塊疊加+輕繩連接體題型五:滑塊——木板模型之動(dòng)態(tài)分析與臨界問題題型六:水平傳送帶問題題型七:傾斜傳送帶問題04易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)點(diǎn)一、不會(huì)分析的多體、多過程問題1.求解各部分加速度都相同的連接體問題時(shí),要優(yōu)先考慮整體法;如果還需要求物體之間的作用力,再用隔離法.求解連接體問題時(shí),隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)移,往往兩種方法交叉運(yùn)用.一般的思路是先用其中一種方法求加速度,再用另一種方法求物體間的作用力或系統(tǒng)所受合力.無論運(yùn)用整體法還是隔離法,解題的關(guān)鍵還是在于對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析.2.當(dāng)物體各部分加速度相同且不涉及求內(nèi)力的情況,用整體法比較簡(jiǎn)單;若涉及物體間相互作用力時(shí)必須用隔離法.整體法與隔離法在較為復(fù)雜的問題中常常需要有機(jī)地結(jié)合起來運(yùn)用,這將會(huì)更快捷有效.3.常見連接體的類型(1)同速連接體(如圖)特點(diǎn):兩物體通過彈力、摩擦力作用,具有相同速度和相同加速度.處理方法:用整體法求出a與F合的關(guān)系,用隔離法求出F內(nèi)力與a的關(guān)系.(2)關(guān)聯(lián)速度連接體(如圖)特點(diǎn):兩連接物體的速度、加速度大小相等,方向不同,但有所關(guān)聯(lián).處理方法:分別對(duì)兩物體隔離分析,應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.易錯(cuò)點(diǎn)二、滑塊與木板模型的摩擦力分析(1)摩擦力的方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反,但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反.(2)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)),但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),即摩擦力可以是阻力,也可以是動(dòng)力.(3)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,但一定與施力物體保持相對(duì)靜止.易錯(cuò)點(diǎn)三、不會(huì)分析傳送帶問題1、難點(diǎn)一:物塊與傳送帶都發(fā)生運(yùn)動(dòng),以地面為參考系的運(yùn)動(dòng)過程分析處理方法:需通過畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖和v-t圖像來再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程。運(yùn)動(dòng)過程示圖要標(biāo)明不是位置對(duì)應(yīng)的速度,不同運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)的時(shí)間及位移、加速度。2、難點(diǎn)二:物塊與傳送帶同速后,是相對(duì)傳送帶靜止還是運(yùn)動(dòng),不會(huì)判斷;如果運(yùn)動(dòng),是相對(duì)傳送帶向前運(yùn)動(dòng)還是向后運(yùn)動(dòng),不會(huì)判斷。處理方法:假設(shè)法。假設(shè)物塊相對(duì)傳送帶靜止,研究物塊受到的靜摩擦力是否大于最大靜摩擦力(通常等于滑動(dòng)摩擦力),如果大于,則假設(shè)不成立,物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)。如果發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),同樣可用假設(shè)法判斷是相對(duì)傳送帶向前還是向后滑動(dòng),如果合理,假設(shè)成立;否則,不成立。3、注意三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)物塊與傳送帶同速時(shí),物塊受到傳送帶的摩擦力往往會(huì)發(fā)生突變。(2)傳送帶運(yùn)動(dòng)方向或順或逆,物塊在傳送帶上或一直加速,或先加速后勻速,或先減速后反向加速……有多種可能時(shí),存在多解。(3)物塊相對(duì)傳送帶位移與痕跡長(zhǎng)不一定總相等,物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程與痕跡長(zhǎng)不一定總相等。知識(shí)點(diǎn)一、輕繩相連加速度相同的連接體mm1m2Fμμamm1m2Fμμamm1m2Fμμamm1m2Famm1m2Fμμam3μ求m2、m3間作用力,將m1和m2看作整體F整體求加速度a=隔離求內(nèi)力T-μm1g=m1a得T=整體求加速度a=隔離求內(nèi)力T-m1g(sinθ-μcosθ)=m1a得T=整體求加速度a=隔離求內(nèi)力T-m1g=m1a得T=mm1m2F2μμaF1a=隔離T-F1-μm1g=m1a得T=知識(shí)點(diǎn)二、輕繩繞滑輪加速度相等的連接體m1m1m2aaμmm1m2aa隔離m1:T-μm1g=m1a隔離m2:m2g-T=m2a得a=m2隔離m1:m1g-T=m1a隔離m2:T-m2g=m2a得,T=2若μ=0,T=m1m2gm1+若m1=m2,T=m1g=m2g知識(shí)點(diǎn)三、滑塊——木板的問題分析1.模型特點(diǎn):滑塊放置于木板上,木板放置于水平桌面或地面上。2.以地面為參考系的位移關(guān)系:滑塊由木板一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中,滑塊和木板同向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移之差Δx=x1-x2=L(或Δx=x2-x1=L);滑塊和木板反向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移之和Δx=x2+x1=L。3.分析滑塊—木板模型時(shí)要抓住一個(gè)轉(zhuǎn)折和兩個(gè)關(guān)聯(lián)4.解決滑塊—木板模型中速度臨界問題的思維模板5.解決滑塊—木板模型中計(jì)算問題常用工具——兩圖四明確。(1)畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖通過審題、分析與計(jì)算,畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖,明確各運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間與位移及位移間關(guān)系、明確各時(shí)刻的空間位置、速度及速度大小關(guān)系。(2)畫速度-時(shí)間圖像通過審題、分析與計(jì)算,結(jié)合運(yùn)動(dòng)過程示意圖,畫v-t圖像,明確圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程示意圖中的哪段位移,明確圖像拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程示意圖中哪個(gè)位置和時(shí)刻及瞬時(shí)速度。如果已給出了v-t圖像,要能夠從圖像中獲取關(guān)鍵的已知數(shù)據(jù)。知識(shí)點(diǎn)四、水平傳動(dòng)帶模型項(xiàng)目情景1:輕放情景2:同向情景3:反向圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況(1)可能滑塊一直加速;(2)可能滑塊先加速后勻速;(1)v0<v時(shí),可能一直加速,也可能先加速再勻速;(2)v0>v時(shí),可能一直減速,也可能先減速再勻速.

(1)傳送帶較短時(shí),滑塊一直減速達(dá)到左端.(2)傳送帶較長(zhǎng)時(shí),滑塊還要被傳送帶傳回右端.其中v0>v和v0<v兩種情況下滑塊回到右端時(shí)有何不同?知識(shí)點(diǎn)五、傾斜傳送帶模型1.傾斜傳送帶——上行受力分析運(yùn)動(dòng)分析(先加后共)難點(diǎn)問題μ>tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf突變?yōu)殪of'=mgsinθvvLθttOv共速痕跡av傳送帶物體t1t2①滑動(dòng)摩擦力f=μmgcosθ②加速度a=g(μcosθ-sinθ)③上傳條件:μ>tanθ④共速摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力f'=mgsinθ受力分析運(yùn)動(dòng)分析(一直加速)難點(diǎn)問題μ<tanθaaf=μmgcosθvv'LθttOvav傳送帶物體t1L⑤μ<tanθ,物體向下加速⑥加速度a=g(μcosθ-sinθ)⑦物體向下位移為L(zhǎng)⑧物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間、末速度與傳送帶快慢無關(guān)2.傾斜傳送帶——下行受力分析運(yùn)動(dòng)分析難點(diǎn)問題μ≥tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf突變?yōu)殪of'=mgsinθvvLθ(ttOv共速痕跡av傳送帶物體t1t2①滑動(dòng)摩擦力f=μmgcosθ②加速度a=g(μcosθ+sinθ)③共速后,若μ≥tanθ一起勻速,摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力f'=mgsinθμ<tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf方向突變f'=μmgcosθvvLθ(ttOv共速痕跡1av傳送帶物體t1t2物體2a'④共速后,若μ<tanθ[繼續(xù)加速,滑動(dòng)摩擦力方向突變、大小不變,加速度a'=g(sinθ-μcosθ)⑤痕跡問題:共速前,x傳>x物,痕跡Δx1=x傳-x物,共速后,x物>x傳,痕跡Δx2=x物-x傳,總痕跡取二者中大的那一段題型一:輕繩連接體【例1】(多選)(2024?長(zhǎng)沙模擬)如圖,輕質(zhì)的光滑滑輪K與質(zhì)量為M的物塊A由一硬輕桿連接在一起,成為一個(gè)物體,物塊A放置于水平面上。質(zhì)量為m的物塊B與跨過滑輪的輕繩一端相連,輕繩另一端固定在墻上且水平,物塊B與物塊A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則下列說法正確的是()A.若A靜止,則地面對(duì)A的作用力為2mgB.若水平地面光滑,則A、B的加速度大小關(guān)系為aBC.若水平地面光滑,則A的加速度大小aAD.若水平地面光滑,則輕繩的拉力T=【變式1-1】(2024?南通模擬)如圖所示,傾角θ=37°的直角斜面體被鎖定在光滑水平面上,繞過斜面頂端的輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線,一端連接在斜面上的小物塊B上,另一端吊著小物塊A,A剛好貼著斜面體的豎直側(cè)面,連接B的細(xì)線與斜面平行,B離斜面底端的距離x=0.6m,系統(tǒng)恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知斜面體質(zhì)量M=2kg,A的質(zhì)量mA=1kg,B的質(zhì)量mB=5kg,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A始終在滑輪下方,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)若B變?yōu)楣饣瑢從圖示位置由靜止釋放,求B到達(dá)斜面底端所需要的時(shí)間t;(3)若解除對(duì)斜面體的鎖定,且不計(jì)一切摩擦,將B從圖示位置由靜止釋放,求B到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小vB?!咀兪?-2】(2024?南充模擬)如圖所示,固定在水平面的斜面傾角為37°,兩個(gè)小物塊A、B用輕繩相連,輕繩繞過斜面頂端的輕質(zhì)小滑輪,滑輪與輪軸之間的摩擦不計(jì),A物塊鎖定于斜面底部,B物塊離地面高度為h=10m。已知A物塊的質(zhì)量為m=1kg,B物塊的質(zhì)量為M=3kg,A物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度為g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。t=0時(shí)刻,解除A物塊的鎖定狀態(tài),當(dāng)B物塊落地瞬間輕繩斷裂,A恰好未與滑輪相撞,求:(1)B物塊下落過程中的加速度a的大小及落地前瞬間的速度v的大?。唬?)斜面的長(zhǎng)度L及A從t=0時(shí)刻起到返回斜面底端所需時(shí)間t。題型二:彈簧連接體【例2】(2024?天河區(qū)一模)如圖,質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上,二者用一輕彈簧水平連接,兩滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P,使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻突然撤去該拉力,則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前()A.P的位移大小一定大于Q的位移大小 B.P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小 C.P的加速度大小的最大值為μg D.Q的加速度大小的最大值為2μg【變式2-1】(多選)(2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬)推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),勻變速直線運(yùn)動(dòng)在極短時(shí)間內(nèi)可以看成是勻速直線運(yùn)動(dòng),這一方法也適用于求非勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,如圖所示,光滑水平面上,物塊B以1.2m/s的速度去撞固定在物塊A上的輕彈簧,經(jīng)過1s二者第一次速度相等,此時(shí)物塊A運(yùn)動(dòng)的位移為0.36m,已知B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的5倍,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則以下說法正確的是()A.從開始運(yùn)動(dòng)到共速過程中,物塊A的加速度始終是物塊B的5倍 B.從開始運(yùn)動(dòng)到共速過程中,物塊A的位移始終是物塊B的位移的5倍 C.二者速度相等時(shí),物塊B的位移為1.128m D.從開始運(yùn)動(dòng)到共速過程中,彈簧彈力對(duì)A和B做功的大小相等【變式2-2】(多選)(2023?滁州一模)如圖甲所示,物塊A、B中間用一根輕質(zhì)彈簧相連,靜止在光滑水平面上,彈簧處于原長(zhǎng),物塊A的質(zhì)量為1.5kg。t=0時(shí)對(duì)物塊A施加水平向右的恒力F,t=1s時(shí)撤去,在0~1s內(nèi)兩物塊的加速度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。彈簧始終處于彈性限度內(nèi),則()A.t=1s時(shí)物塊A的速度為0.8m/s B.t=1s時(shí)彈簧彈力為0.6N C.物塊B的質(zhì)量為0.8kg D.F大小為1.5N題型三:板塊疊加連接體【例3】如圖所示,光滑水平面放有一個(gè)質(zhì)量為5kg的光滑斜面體A,將另一個(gè)質(zhì)量為3kg物塊B放在斜面上,為了保持物塊與斜面相對(duì)靜止,需用水平向左80N的力F推斜面。現(xiàn)將斜面固定,對(duì)B施加用水平向右的力F1使其靜止在斜面上,g取10m/s2.則F1大小為()A.30N B.15N C.50N D.80N題型四:板塊疊加+輕繩連接體【例4】(多選)如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為T.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為3m的木塊,使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則以下說法正確的是()A.當(dāng)F逐漸增加1N時(shí)(輕繩未斷),輕繩中拉力增加0.5N B.當(dāng)F逐漸增大到T時(shí),輕繩剛好被拉斷 C.當(dāng)F逐漸增大到1.5T時(shí),輕繩還不會(huì)被拉斷 D.輕繩剛要被拉斷時(shí),質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為23題型五:滑塊——木板模型之動(dòng)態(tài)分析與臨界問題【例5】(2024?龍鳳區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,質(zhì)量相等的A、B兩物體放在輕質(zhì)薄板C的兩端,C與水平面之間無摩擦。在水平力F1和F2的共同作用下,A、B、C一起由靜止開始運(yùn)動(dòng),已知F1>F2,三者始終相對(duì)靜止。()A.若突然撤去F1,物體A的加速度一定減小 B.若突然撤去F1,物體A所受的摩擦力一定減小 C.若突然撤去F2,物體B的加速度一定減小 D.若突然撤去F2,物體B所受的摩擦力一定增大【變式5-1】(2024?市中區(qū)校級(jí)模擬)如圖甲,足夠長(zhǎng)木板靜置于水平地面上,木板右端放置一小物塊。在t=0時(shí)刻對(duì)木板施加一水平向右的恒定拉力F,作用1s后撤去F,此后木板運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖乙。物塊和木板的質(zhì)量均為1kg,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是()A.拉力F的大小為24N B.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4 C.物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為3m D.t=2s時(shí)刻,物塊的速度減為0【變式5-2】(2024?長(zhǎng)沙模擬)如圖甲所示,長(zhǎng)木板放在粗糙的水平地板上,一個(gè)質(zhì)量m=5kg的鐵塊放在長(zhǎng)木板上,如果給鐵塊施加從零開始逐漸增大的水平力F=kt(式中k≠0),鐵塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,結(jié)合圖中數(shù)據(jù)下列說法正確的是()A.鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4 B.長(zhǎng)木板的質(zhì)量為1kg C.長(zhǎng)木板與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 D.當(dāng)t=3s時(shí)鐵塊的速度大小為6m/s【變式5-3】(多選)(2024?武漢模擬)如圖(a)所示,質(zhì)量為2kg且足夠長(zhǎng)的木板A靜止在水平地面上,其右端停放質(zhì)量為1kg的小物體B?,F(xiàn)用水平拉力F作用在木板A上,F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示,其中0~t1時(shí)間內(nèi)F=2t(N),t1時(shí)刻A、B恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。已知A與地面、A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.1和0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度大小g取10m/s2,下列說法正確的是()A.t1=4.5s B.t1時(shí)刻,A的速度為4.5m/s C.6.5s時(shí)A的速度為18.0m/s D.6.5s時(shí)B的速度為6.25m/s題型六:水平傳送帶問題【例6】(2023?重慶模擬)如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率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()A.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【變式6-1】(多選)(2023?石嘴山模擬)質(zhì)量為1kg的物塊M水平向右滑上逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,如圖甲所示,物塊的v﹣t圖像如圖乙所示。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,以下說法正確的是()A.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 B.物塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是3s C.整個(gè)過程中,物塊在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為9m D.2s時(shí),物體向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處【變式6-2】(2023?上饒一模)如圖所示,水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩物體分別以v1=1m/s和v2=3m/s的速率從傳送帶的兩端A、B處按圖示方向同時(shí)滑上傳送帶。已知兩物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)過程中恰好沒有相碰。兩物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,質(zhì)量均為m=1kg,重力加速度g=10m/s2。求:(1)甲物體從滑上傳送帶到與傳送帶速度相同時(shí)所需時(shí)間;(2)傳送帶A、B間的長(zhǎng)度;(3)為維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)多做的功。題型七:傾斜傳送帶問題【例7】(2024?宜興市校級(jí)三模)如圖甲所示,傾斜的傳送帶正以恒定速率v1沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶的傾角為37°,一煤塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖乙所示,煤塊到傳送帶頂端時(shí)速度恰好為零,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,則()A.煤塊在傳送帶上的劃痕為8米 B.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 C.摩擦力方向一直與物塊運(yùn)動(dòng)的方向相反 D.傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速率越大,物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度就會(huì)越大【變式7-1】(多選)(2025?什邡市校級(jí)一模)糧袋的傳送裝置如圖所示,已知A、B兩端間的距離為L(zhǎng),傳送帶與水平方向的夾角為θ,工作時(shí)運(yùn)行速度為v,糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,正常工作時(shí)工人在A端將糧袋輕放到運(yùn)行中的傳送帶上。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度大小為g。關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是()A.糧袋到達(dá)B端的速度與v比較,可能大,可能小,也可能相等 B.若L足夠大,且μ>tanθ,糧袋先做加速度為g(sinθ?μcosθ)的勻加速運(yùn)動(dòng),再以速度v做勻速運(yùn)動(dòng) C.若L足夠大,且μ<tanθ,糧袋先做加速度為g(sinθ+μcosθ)的勻加速運(yùn)動(dòng),再做加速度為g(sinθ?μcosθ)做勻加速運(yùn)動(dòng) D.不論μ大小如何,糧袋從A端到B端一直做勻加速運(yùn)動(dòng),且加速度a>gsinθ【變式7-2】(2024?五華區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,傳送帶與水平地面的夾角θ=37°,上下兩端AB的長(zhǎng)度L=11m,傳送帶以v0=5m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端A無初速度地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的黑色煤塊,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)以μ=0.5,煤塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)會(huì)留下黑色痕跡。已知sin37°=0.6,g=10m/s2,求:(1)煤塊從A到B的時(shí)間;(2)煤塊從A到B的過程中煤塊相對(duì)傳送帶滑行的路程及煤塊在傳送帶上形成痕跡的長(zhǎng)度。如圖所示,兩同種材料的滑塊A、B,用輕質(zhì)細(xì)繩通過光滑定滑輪相連,A放在粗糙的水平桌面上,由靜止釋放A、B兩滑塊,此時(shí)A、B兩滑塊的加速度大小均為a1;A和B調(diào)換位置并也都由靜止釋放,此時(shí)A、B兩滑塊的加速度大小均為a2,已知兩滑塊與水平面間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=1A.調(diào)換前A和B的加速度大小均為116B.調(diào)換后A和B的加速度大小均為110C.調(diào)換前后繩的拉力不變 D.調(diào)換后繩的拉力變大(2023?河南模擬)如圖1所示,物體A、B放在粗糙水平面上,A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,mA=2kg,mB=1kg,A、B分別受到的隨時(shí)間變化的力FA與FB,如圖2所示。已知重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是()A.兩物體在t=1s時(shí)分離 B.兩物體分離時(shí)的速度為5m/s C.兩物體分離時(shí)的速度為4.875m/s D.兩物體一起做加速運(yùn)動(dòng)(多選)(2023?萊陽市校級(jí)模擬)如圖,四個(gè)滑塊疊放在傾角為θ的固定光滑斜面上,其中B和C的質(zhì)量均為m,A和D的質(zhì)量均為3m,B和C之間用一平行于斜面的輕繩連接,現(xiàn)對(duì)A施加平行于斜面向上的拉力F,使得四個(gè)滑塊以相同加速度一起沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則()A.拉力F的最大值為1.3μmgcosθ B.C對(duì)D的摩擦力為0.3μmgcosθ時(shí),A對(duì)B的摩擦力為0.5μmgcosθ﹣5mgsinθ C.當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),輕繩上的彈力大小為0.8μmgcosθ D.當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),C、D間的摩擦力為0.6μmgcosθ(2024?甘肅二模)如圖甲所示,MN是一段傾角為θ=30°的傳送帶,一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m=1kg的物塊,以沿傳動(dòng)帶向下的速度v0=4m/s從M點(diǎn)開始沿傳送帶運(yùn)動(dòng)。物塊運(yùn)動(dòng)過程的部分v﹣t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2,則()A.物塊最終從傳送帶N點(diǎn)離開 B.物塊將在4.8s時(shí)回到原處 C.物塊與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為32D.傳送帶的速度v=1m/s,方向沿斜面向下(多選)(2024?開福區(qū)校級(jí)模擬)如圖,快遞員工通過傾斜傳送帶將包裹從A處運(yùn)往較低的B處,傳送帶與水平面的夾角θ,且始終以一定速度v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在某時(shí)刻將小包裹(看作質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A處,小包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則關(guān)于小包裹從A運(yùn)動(dòng)到B的說法正確的是()A.若μ<tanθ,則可能一直加速 B.若μ<tanθ,則可能先加速再勻速 C.若μ>tanθ,則可能先加速再勻速 D.若μ>tanθ,則可能先加速再減速(多選)(2024?合肥三模)如圖(a)所示,一傾斜傳送帶以恒定速度v向下傳動(dòng),質(zhì)量分別為m、M的兩物塊P、Q用繞過定滑輪的細(xì)繩相連,某時(shí)刻P以速度v0滑上傳送帶頂端,同時(shí)Q也以速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng),此后P運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖(b)所示,t1、t2已知。已知P與滑輪之間的輕繩始終與傳送帶平行,傳送帶足夠長(zhǎng),Q始終沒有與滑輪相碰,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A.一定有v0>v B.一定有M>m C.物塊P返回傳送帶頂端的時(shí)刻為2t2 D.根據(jù)圖像可求出P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及傳送帶傾角θ(2024?重慶模擬)如圖甲所示,水平地面上有一長(zhǎng)平板車M,平板車右端放一物塊m,開始時(shí)M、m均靜止。t=0時(shí),平板車在外力作用下開始沿水平面向右運(yùn)動(dòng),其v﹣t圖像如圖乙所示,整個(gè)過程中物塊m恰好沒有從平板車上滑下。已知物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,取g=10m/s2,下列說法正確的是()A.0~4s內(nèi),物塊m的加速度一直變大 B.整個(gè)過程中,物塊m相對(duì)平板車M滑動(dòng)的時(shí)間為4s C.平板車M的長(zhǎng)度為12m D.物塊m相對(duì)平板車M的位移為16m(多選)(2024?包頭二模)質(zhì)量M=2.0kg、長(zhǎng)度L=1.0m的木板靜止在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,右端靜置一質(zhì)量m=1.0kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),如圖(a)所示?,F(xiàn)對(duì)木板施加一水平向右的作用力F,F(xiàn)﹣t圖像如圖(b)所示。物塊與木板間的摩擦因數(shù)μ=0.3,重力加速度g取10m/s2,則()A.6s末,物塊剛好與木板分離 B.0~4s內(nèi),物塊與木板不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) C.0~6s內(nèi),物塊與木板組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D.4~6s內(nèi),拉力F做功等于物塊與木板系統(tǒng)動(dòng)能增量(多選)(2024?濟(jì)南模擬)如圖甲所示,一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑的水平地面上,質(zhì)量1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),置于木板中央。木板在一定時(shí)間內(nèi)受到水平方向的恒定拉力F,其v﹣t圖像如圖乙所示。已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2。下列說法正確的是()A.0~2s滑塊的加速度大小為2m/s2 B.拉力F的大小2N C.木板的質(zhì)量為0.5kg D.為了使滑塊不脫離木板,木板的長(zhǎng)度至少為3m易錯(cuò)點(diǎn)03對(duì)連接體、傳送帶的受力運(yùn)動(dòng)情況分析存在困難目錄01易錯(cuò)陷阱易錯(cuò)點(diǎn)一、不會(huì)分析的多體、多過程問題易錯(cuò)點(diǎn)二、滑塊與木板模型的摩擦力分析易錯(cuò)點(diǎn)三、不會(huì)分析傳送帶問題02易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一、輕繩相連加速度相同的連接體知識(shí)點(diǎn)二、輕繩繞滑輪加速度相等的連接體知識(shí)點(diǎn)三、滑塊——木板的問題分析知識(shí)點(diǎn)四、水平傳動(dòng)帶模型知識(shí)點(diǎn)五、傾斜傳送帶模型03舉一反三——易錯(cuò)題型題型一:輕繩連接體題型二:彈簧連接體題型三:板塊疊加連接體題型四:板塊疊加+輕繩連接體題型五:滑塊——木板模型之動(dòng)態(tài)分析與臨界問題題型六:水平傳送帶問題題型七:傾斜傳送帶問題04易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)點(diǎn)一、不會(huì)分析的多體、多過程問題1.求解各部分加速度都相同的連接體問題時(shí),要優(yōu)先考慮整體法;如果還需要求物體之間的作用力,再用隔離法.求解連接體問題時(shí),隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)移,往往兩種方法交叉運(yùn)用.一般的思路是先用其中一種方法求加速度,再用另一種方法求物體間的作用力或系統(tǒng)所受合力.無論運(yùn)用整體法還是隔離法,解題的關(guān)鍵還是在于對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析.2.當(dāng)物體各部分加速度相同且不涉及求內(nèi)力的情況,用整體法比較簡(jiǎn)單;若涉及物體間相互作用力時(shí)必須用隔離法.整體法與隔離法在較為復(fù)雜的問題中常常需要有機(jī)地結(jié)合起來運(yùn)用,這將會(huì)更快捷有效.3.常見連接體的類型(1)同速連接體(如圖)特點(diǎn):兩物體通過彈力、摩擦力作用,具有相同速度和相同加速度.處理方法:用整體法求出a與F合的關(guān)系,用隔離法求出F內(nèi)力與a的關(guān)系.(2)關(guān)聯(lián)速度連接體(如圖)特點(diǎn):兩連接物體的速度、加速度大小相等,方向不同,但有所關(guān)聯(lián).處理方法:分別對(duì)兩物體隔離分析,應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.易錯(cuò)點(diǎn)二、滑塊與木板模型的摩擦力分析(1)摩擦力的方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反,但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反.(2)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)),但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),即摩擦力可以是阻力,也可以是動(dòng)力.(3)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,但一定與施力物體保持相對(duì)靜止.易錯(cuò)點(diǎn)三、不會(huì)分析傳送帶問題1、難點(diǎn)一:物塊與傳送帶都發(fā)生運(yùn)動(dòng),以地面為參考系的運(yùn)動(dòng)過程分析處理方法:需通過畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖和v-t圖像來再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程。運(yùn)動(dòng)過程示圖要標(biāo)明不是位置對(duì)應(yīng)的速度,不同運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)的時(shí)間及位移、加速度。2、難點(diǎn)二:物塊與傳送帶同速后,是相對(duì)傳送帶靜止還是運(yùn)動(dòng),不會(huì)判斷;如果運(yùn)動(dòng),是相對(duì)傳送帶向前運(yùn)動(dòng)還是向后運(yùn)動(dòng),不會(huì)判斷。處理方法:假設(shè)法。假設(shè)物塊相對(duì)傳送帶靜止,研究物塊受到的靜摩擦力是否大于最大靜摩擦力(通常等于滑動(dòng)摩擦力),如果大于,則假設(shè)不成立,物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)。如果發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),同樣可用假設(shè)法判斷是相對(duì)傳送帶向前還是向后滑動(dòng),如果合理,假設(shè)成立;否則,不成立。3、注意三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)物塊與傳送帶同速時(shí),物塊受到傳送帶的摩擦力往往會(huì)發(fā)生突變。(2)傳送帶運(yùn)動(dòng)方向或順或逆,物塊在傳送帶上或一直加速,或先加速后勻速,或先減速后反向加速……有多種可能時(shí),存在多解。(3)物塊相對(duì)傳送帶位移與痕跡長(zhǎng)不一定總相等,物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程與痕跡長(zhǎng)不一定總相等。知識(shí)點(diǎn)一、輕繩相連加速度相同的連接體mm1m2Fμμamm1m2Fμμamm1m2Fμμamm1m2Famm1m2Fμμam3μ求m2、m3間作用力,將m1和m2看作整體F整體求加速度a=隔離求內(nèi)力T-μm1g=m1a得T=整體求加速度a=隔離求內(nèi)力T-m1g(sinθ-μcosθ)=m1a得T=整體求加速度a=隔離求內(nèi)力T-m1g=m1a得T=mm1m2F2μμaF1a=隔離T-F1-μm1g=m1a得T=知識(shí)點(diǎn)二、輕繩繞滑輪加速度相等的連接體m1m1m2aaμmm1m2aa隔離m1:T-μm1g=m1a隔離m2:m2g-T=m2a得a=m2隔離m1:m1g-T=m1a隔離m2:T-m2g=m2a得,T=2若μ=0,T=m1m2gm1+若m1=m2,T=m1g=m2g知識(shí)點(diǎn)三、滑塊——木板的問題分析1.模型特點(diǎn):滑塊放置于木板上,木板放置于水平桌面或地面上。2.以地面為參考系的位移關(guān)系:滑塊由木板一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程中,滑塊和木板同向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移之差Δx=x1-x2=L(或Δx=x2-x1=L);滑塊和木板反向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移之和Δx=x2+x1=L。3.分析滑塊—木板模型時(shí)要抓住一個(gè)轉(zhuǎn)折和兩個(gè)關(guān)聯(lián)4.解決滑塊—木板模型中速度臨界問題的思維模板5.解決滑塊—木板模型中計(jì)算問題常用工具——兩圖四明確。(1)畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖通過審題、分析與計(jì)算,畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖,明確各運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間與位移及位移間關(guān)系、明確各時(shí)刻的空間位置、速度及速度大小關(guān)系。(2)畫速度-時(shí)間圖像通過審題、分析與計(jì)算,結(jié)合運(yùn)動(dòng)過程示意圖,畫v-t圖像,明確圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程示意圖中的哪段位移,明確圖像拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程示意圖中哪個(gè)位置和時(shí)刻及瞬時(shí)速度。如果已給出了v-t圖像,要能夠從圖像中獲取關(guān)鍵的已知數(shù)據(jù)。知識(shí)點(diǎn)四、水平傳動(dòng)帶模型項(xiàng)目情景1:輕放情景2:同向情景3:反向圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況(1)可能滑塊一直加速;(2)可能滑塊先加速后勻速;(1)v0<v時(shí),可能一直加速,也可能先加速再勻速;(2)v0>v時(shí),可能一直減速,也可能先減速再勻速.

(1)傳送帶較短時(shí),滑塊一直減速達(dá)到左端.(2)傳送帶較長(zhǎng)時(shí),滑塊還要被傳送帶傳回右端.其中v0>v和v0<v兩種情況下滑塊回到右端時(shí)有何不同?知識(shí)點(diǎn)五、傾斜傳送帶模型1.傾斜傳送帶——上行受力分析運(yùn)動(dòng)分析(先加后共)難點(diǎn)問題μ>tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf突變?yōu)殪of'=mgsinθvvLθttOv共速痕跡av傳送帶物體t1t2①滑動(dòng)摩擦力f=μmgcosθ②加速度a=g(μcosθ-sinθ)③上傳條件:μ>tanθ④共速摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力f'=mgsinθ受力分析運(yùn)動(dòng)分析(一直加速)難點(diǎn)問題μ<tanθaaf=μmgcosθvv'LθttOvav傳送帶物體t1L⑤μ<tanθ,物體向下加速⑥加速度a=g(μcosθ-sinθ)⑦物體向下位移為L(zhǎng)⑧物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間、末速度與傳送帶快慢無關(guān)2.傾斜傳送帶——下行受力分析運(yùn)動(dòng)分析難點(diǎn)問題μ≥tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf突變?yōu)殪of'=mgsinθvvLθ(ttOv共速痕跡av傳送帶物體t1t2①滑動(dòng)摩擦力f=μmgcosθ②加速度a=g(μcosθ+sinθ)③共速后,若μ≥tanθ一起勻速,摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力f'=mgsinθμ<tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf方向突變f'=μmgcosθvvLθ(ttOv共速痕跡1av傳送帶物體t1t2物體2a'④共速后,若μ<tanθ[繼續(xù)加速,滑動(dòng)摩擦力方向突變、大小不變,加速度a'=g(sinθ-μcosθ)⑤痕跡問題:共速前,x傳>x物,痕跡Δx1=x傳-x物,共速后,x物>x傳,痕跡Δx2=x物-x傳,總痕跡取二者中大的那一段題型一:輕繩連接體【例1】(多選)(2024?長(zhǎng)沙模擬)如圖,輕質(zhì)的光滑滑輪K與質(zhì)量為M的物塊A由一硬輕桿連接在一起,成為一個(gè)物體,物塊A放置于水平面上。質(zhì)量為m的物塊B與跨過滑輪的輕繩一端相連,輕繩另一端固定在墻上且水平,物塊B與物塊A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則下列說法正確的是()A.若A靜止,則地面對(duì)A的作用力為2mgB.若水平地面光滑,則A、B的加速度大小關(guān)系為aBC.若水平地面光滑,則A的加速度大小aAD.若水平地面光滑,則輕繩的拉力T=【解答】解:A、靜止時(shí),B也靜止,對(duì)AB整體有FT=fFN=(M+m)g,對(duì)B有:FT=mg則地對(duì)A作用力F=FB、水平地面光滑時(shí),A向右加速,B水平方向與A一起加速,ax=aAB豎直方向也加速下滑ay=ax=aA則aB=ax2CD、B左移位移大小與豎直位移大小始終一樣,所以ax=ay對(duì)A、B整體受力如圖,則FT=(M+m)aAFN'=maA,Mg﹣FT﹣FT'=maAFf=μFN',則aA=mgM+(μ+2)m,F(xiàn)f'=T故選:BC?!咀兪?-1】(2024?南通模擬)如圖所示,傾角θ=37°的直角斜面體被鎖定在光滑水平面上,繞過斜面頂端的輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線,一端連接在斜面上的小物塊B上,另一端吊著小物塊A,A剛好貼著斜面體的豎直側(cè)面,連接B的細(xì)線與斜面平行,B離斜面底端的距離x=0.6m,系統(tǒng)恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知斜面體質(zhì)量M=2kg,A的質(zhì)量mA=1kg,B的質(zhì)量mB=5kg,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A始終在滑輪下方,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)若B變?yōu)楣饣?,將B從圖示位置由靜止釋放,求B到達(dá)斜面底端所需要的時(shí)間t;(3)若解除對(duì)斜面體的鎖定,且不計(jì)一切摩擦,將B從圖示位置由靜止釋放,求B到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小vB?!窘獯稹拷猓海?)B剛好不下滑mBgsinθ=T+μmBgcosθ對(duì)A:mAg=T解得μ=0.5(2)對(duì)B:mBgsinθ﹣T=mBa對(duì)A:T﹣mAg=mAa解得a=對(duì)B,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:x=1代入數(shù)據(jù)得t=0.6s(3)解除鎖定后,設(shè)斜面體的速度為v1,B相對(duì)于斜面體向下運(yùn)動(dòng)的速度為v2系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,以斜面體速度方向?yàn)檎较颍╩A+M)v1=mB(v2cosθ﹣v1)解得v2=2v1系統(tǒng)機(jī)械能守恒mB式中v代入數(shù)據(jù)得v答:(1)B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5;(2)B到達(dá)斜面底端所需要的時(shí)間t為0.6s;(3)B到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小vB為310【變式1-2】(2024?南充模擬)如圖所示,固定在水平面的斜面傾角為37°,兩個(gè)小物塊A、B用輕繩相連,輕繩繞過斜面頂端的輕質(zhì)小滑輪,滑輪與輪軸之間的摩擦不計(jì),A物塊鎖定于斜面底部,B物塊離地面高度為h=10m。已知A物塊的質(zhì)量為m=1kg,B物塊的質(zhì)量為M=3kg,A物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度為g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。t=0時(shí)刻,解除A物塊的鎖定狀態(tài),當(dāng)B物塊落地瞬間輕繩斷裂,A恰好未與滑輪相撞,求:(1)B物塊下落過程中的加速度a的大小及落地前瞬間的速度v的大??;(2)斜面的長(zhǎng)度L及A從t=0時(shí)刻起到返回斜面底端所需時(shí)間t?!窘獯稹拷猓海?)B物塊下落過程中,對(duì)A,由牛頓第二定律有T﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma對(duì)B,根據(jù)牛頓第二定律有Mg﹣T=Ma聯(lián)立可得:a=5m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2=2ah解得:v=10m/s(2)B物塊落地后,A繼續(xù)沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma′解得:a′=10m/s2設(shè)A繼續(xù)上滑的距離為s,則有v2=2a′s解得:s=5m故L=h+s=10m+5m=15mA做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程,有h=A做勻減速運(yùn)動(dòng)的過程,有s=A向下做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程,根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ﹣μmgcosθ=ma″解得:a″=2m/s2設(shè)此過程所用時(shí)間為t3,則L=解得:t3=15故A從t=0時(shí)刻起到返回斜面底端所需時(shí)間t=t1+t2+t3解得:t=(3+15答:(1)B物塊下落過程中的加速度a的大小為5m/s2,落地前瞬間的速度v的大小為10m/s;(2)斜面的長(zhǎng)度L及A從t=0時(shí)刻起到返回斜面底端所需時(shí)間t為(3+15題型二:彈簧連接體【例2】(2024?天河區(qū)一模)如圖,質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上,二者用一輕彈簧水平連接,兩滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P,使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻突然撤去該拉力,則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前()A.P的位移大小一定大于Q的位移大小 B.P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小 C.P的加速度大小的最大值為μg D.Q的加速度大小的最大值為2μg【解答】解:設(shè)兩物塊的質(zhì)量均為m,撤去拉力前,兩滑塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng),則拉力F=2μmg撤去拉力前對(duì)Q根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有:T0=μmgA.PQ間的距離在減小,故P的位移一定小于Q的位移,故A錯(cuò)誤;B.滑塊P在彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有:﹣μmg=maP2解得aP2=﹣μg撤去拉力時(shí),PQ的初速度相等,滑塊P由開始的加速度大小為2μg做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),最后彈簧原長(zhǎng)時(shí)加速度大小為μg;滑塊Q由開始的加速度為0做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),最后彈簧原長(zhǎng)時(shí)加速度大小也為μg,故B正確。CD.從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前的過程中,以向右為正方向,撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)棣蘭g,兩滑塊與地面間仍然保持相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)滑塊P的加速度為﹣T0﹣μmg=maP1解得aP1=﹣2μg此刻滑塊Q所受的外力不變,加速度仍為零,過后滑塊P做減速運(yùn)動(dòng),故PQ間距離減小,彈簧的伸長(zhǎng)量變小,彈簧彈力變小。根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小,滑塊Q的合外力增大,合力向左,做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)。故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為2μg。Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)﹣μmg=maQm解得aQm=﹣μg故滑塊Q加速度大小最大值為μg,故CD錯(cuò)誤。故選:B?!咀兪?-1】(多選)(2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬)推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),勻變速直線運(yùn)動(dòng)在極短時(shí)間內(nèi)可以看成是勻速直線運(yùn)動(dòng),這一方法也適用于求非勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,如圖所示,光滑水平面上,物塊B以1.2m/s的速度去撞固定在物塊A上的輕彈簧,經(jīng)過1s二者第一次速度相等,此時(shí)物塊A運(yùn)動(dòng)的位移為0.36m,已知B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的5倍,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則以下說法正確的是()A.從開始運(yùn)動(dòng)到共速過程中,物塊A的加速度始終是物塊B的5倍 B.從開始運(yùn)動(dòng)到共速過程中,物塊A的位移始終是物塊B的位移的5倍 C.二者速度相等時(shí),物塊B的位移為1.128m D.從開始運(yùn)動(dòng)到共速過程中,彈簧彈力對(duì)A和B做功的大小相等【解答】解:A、B壓縮彈簧后彈簧發(fā)生形變,A、B受到彈簧彈力作用,由于水平面光滑,物塊受重力、地面的支持力與彈簧彈力作用,物塊所受合力等于彈簧彈力,因此物體所受合力F大小相等、方向相反,由牛頓第二定律得:a=Fm,由于A、B所受合力F大小相等,B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的5倍,則A的加速度始終是物塊B的加速度的5倍,即aA=5aB、從開始運(yùn)動(dòng)到二者共速過程,B的速度始終大于A的速度,它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,則B的位移大于A的位移,則物塊A的位移不是始終是物塊B的位移的5倍,故B錯(cuò)誤;C、物體A的位移xA=vAt=0.36m,B的位移大小xB=v0t?vBt=v0t?D、從開始運(yùn)動(dòng)到共速過程中,B的位移也大于A的位移,彈簧彈力對(duì)B做功絕對(duì)值大于彈簧彈力對(duì)A做的功,故D錯(cuò)誤。故選:AC?!咀兪?-2】(多選)(2023?滁州一模)如圖甲所示,物塊A、B中間用一根輕質(zhì)彈簧相連,靜止在光滑水平面上,彈簧處于原長(zhǎng),物塊A的質(zhì)量為1.5kg。t=0時(shí)對(duì)物塊A施加水平向右的恒力F,t=1s時(shí)撤去,在0~1s內(nèi)兩物塊的加速度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。彈簧始終處于彈性限度內(nèi),則()A.t=1s時(shí)物塊A的速度為0.8m/s B.t=1s時(shí)彈簧彈力為0.6N C.物塊B的質(zhì)量為0.8kg D.F大小為1.5N【解答】解:A、a﹣t圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度變化量,若物體A的加速度從1.0均勻減小到0.6,速度變化量Δv=而A的初速度為零,可知1s時(shí)的速度為0.8m/s,但由圖像得,物體A的a﹣t圖像的面積偏小,即速度變化量小于0.8m/s,則t=1s時(shí)A的速度大小小于0.8m/s,故A錯(cuò)誤;BCD、恒力F拉動(dòng)A的瞬間,由a﹣t圖像A的加速度為a由牛頓第二定律得:F=mAa0=1.5×1.0N=1.5N1s時(shí)兩者的加速度相等,均為a=0.6m/s2分別對(duì)A、B受力分析,由牛頓第二定律得:F﹣kx=mAaF彈=kx=mBa代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:mB=1kgF彈=0.6N故BD正確,C錯(cuò)誤;故選:BD。題型三:板塊疊加連接體【例3】如圖所示,光滑水平面放有一個(gè)質(zhì)量為5kg的光滑斜面體A,將另一個(gè)質(zhì)量為3kg物塊B放在斜面上,為了保持物塊與斜面相對(duì)靜止,需用水平向左80N的力F推斜面。現(xiàn)將斜面固定,對(duì)B施加用水平向右的力F1使其靜止在斜面上,g取10m/s2.則F1大小為()A.30N B.15N C.50N D.80N【解答】解:水平向左80N的力F推斜面時(shí),對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律得:a=F對(duì)B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可知,B受到重力和支持力的合力F合=mBa=30N,斜面固定,對(duì)B施加用水平向右的力F1使其靜止在斜面上時(shí),B合力為零,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知:F1=F合=30N,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A。題型四:板塊疊加+輕繩連接體【例4】(多選)如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為T.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為3m的木塊,使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則以下說法正確的是()A.當(dāng)F逐漸增加1N時(shí)(輕繩未斷),輕繩中拉力增加0.5N B.當(dāng)F逐漸增大到T時(shí),輕繩剛好被拉斷 C.當(dāng)F逐漸增大到1.5T時(shí),輕繩還不會(huì)被拉斷 D.輕繩剛要被拉斷時(shí),質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為23【解答】解:A、對(duì)三個(gè)木塊整體,由牛頓第二定律可得:F=(m+2m+3m)a=6ma,則三個(gè)木塊共同的加速度為:a=F隔離后面的組合體,由牛頓第二定律可得,輕繩中拉力為:F′=3ma=3m×F由此可知:A、因繩子拉力等于總拉力的一半,所以當(dāng)F逐漸增加1N時(shí),輕繩中拉力增加0.5N,故A正確;B、當(dāng)F逐漸增大到T時(shí),輕繩中拉力F′=1C、當(dāng)F逐漸增大到1.5T時(shí),輕繩中拉力F′=3D、輕繩剛要被拉斷時(shí),輕繩的拉力剛好為T,由牛頓第二定律可得,后面兩個(gè)木塊的加速度:a′=T對(duì)質(zhì)量為m木塊,由牛頓第二定律得:質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力:f=ma′=m×T故選:AC。題型五:滑塊——木板模型之動(dòng)態(tài)分析與臨界問題【例5】(2024?龍鳳區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,質(zhì)量相等的A、B兩物體放在輕質(zhì)薄板C的兩端,C與水平面之間無摩擦。在水平力F1和F2的共同作用下,A、B、C一起由靜止開始運(yùn)動(dòng),已知F1>F2,三者始終相對(duì)靜止。()A.若突然撤去F1,物體A的加速度一定減小 B.若突然撤去F1,物體A所受的摩擦力一定減小 C.若突然撤去F2,物體B的加速度一定減小 D.若突然撤去F2,物體B所受的摩擦力一定增大【解答】解:AB.設(shè)物體A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,輕質(zhì)薄板C的質(zhì)量不計(jì)。物體A、B、C始終靜止,加速度滿足(m1+m2)a0=F1﹣F2C對(duì)A的摩擦力f1=F1﹣m1a0聯(lián)立可知f1>F2撤去F1后,加速度滿足(m1+m2)a1=F2C對(duì)A的摩擦力f1'=m1故若突然撤去F1,物體A加速度無法比較,不一定減小,而物體A所受的摩擦力一定減小,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.物體C對(duì)B的摩擦力f2=F2+m2a0=而撤去F2后,加速度為(m1+m2)a2=F1C對(duì)B的摩擦力f2'=m2a2=可得:a0<a2,f2'<f2故若突然撤去F2,物體B加速度一定增大,物體B所受的摩擦力一定減小,故CD錯(cuò)誤。故選:B?!咀兪?-1】(2024?市中區(qū)校級(jí)模擬)如圖甲,足夠長(zhǎng)木板靜置于水平地面上,木板右端放置一小物塊。在t=0時(shí)刻對(duì)木板施加一水平向右的恒定拉力F,作用1s后撤去F,此后木板運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖乙。物塊和木板的質(zhì)量均為1kg,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是()A.拉力F的大小為24N B.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4 C.物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為3m D.t=2s時(shí)刻,物塊的速度減為0【解答】解:AB、由圖可知,木板在1s~1.5s的加速度大小比1.5s后的加速度大小要大,也就意味著在1.5s之前木塊與木板之間相對(duì)滑動(dòng),直到1.5s時(shí)刻木塊與木板共速;在1s~1.5s內(nèi),木板的加速度大小為a1=Δv1Δ在0~1.5s內(nèi),物塊的加速度大小為a2=Δv2Δ假設(shè)木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2則木板在1s~1.5s內(nèi)根據(jù)牛頓第二定律有:μ1×2mg+μ2mg=ma1木塊在0~1.5s內(nèi)根據(jù)牛頓第二定律有:μ2mg=ma2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:μ1=0.4,μ2=0.2木板在0~1s內(nèi)的加速度為a3=Δv3Δ木板在0~1s內(nèi)受力為F,根據(jù)牛頓第二定律可得:F﹣μ1×2mg﹣μ2mg=ma3代入數(shù)據(jù)解得:拉力F=2μ1mg+μ2mg+ma3=(2×0.4×1×10+0.2×1×10+1×8)N=18N,故AB錯(cuò)誤;C、在0~1.5s內(nèi)木板的位移s1=12v1Δt3+12(v1+v1.5)Δt1在0~1.5s內(nèi)木塊的位移s2=12v1.5Δt2在1.5s后,物塊與木板間仍有相對(duì)滑動(dòng)物塊的加速度大小為:a1′=μ1g=0.2×10m/s2=2m/s2木板的加速度大小為a2′:μ2?2mg﹣μ1mg=ma2′解得:a2′=6m/s2物塊到停止的時(shí)間還需要:t1′=v木板到停止的時(shí)間還需要:t2′=v物塊的位移為:x1′=v木板的位移為:x2′=v物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為:Δs=s1+x2′﹣s2﹣x1′=6.75m+0.75m﹣2.25m﹣2.25m=3m,故C正確;D、由上可知,物塊從開始到停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3s,2s時(shí)的速度不為零,故D錯(cuò)誤。故選:C?!咀兪?-2】(2024?長(zhǎng)沙模擬)如圖甲所示,長(zhǎng)木板放在粗糙的水平地板上,一個(gè)質(zhì)量m=5kg的鐵塊放在長(zhǎng)木板上,如果給鐵塊施加從零開始逐漸增大的水平力F=kt(式中k≠0),鐵塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,結(jié)合圖中數(shù)據(jù)下列說法正確的是()A.鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4 B.長(zhǎng)木板的質(zhì)量為1kg C.長(zhǎng)木板與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 D.當(dāng)t=3s時(shí)鐵塊的速度大小為6m/s【解答】解:A、由題圖乙可知,鐵塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力為30N,則動(dòng)摩擦因數(shù)為:μ1BC、由題圖乙可知,在t=1s時(shí)長(zhǎng)木板與地面之間恰產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),所以有:F=20N=k×1代入時(shí)間解得:k=20N/s在t=1s時(shí)對(duì)長(zhǎng)木板分析拉力等于地面的最大靜摩擦力可知:20N=μ2(m+M)g在t=3s時(shí)物塊與長(zhǎng)木板產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),在1s~3s過程中長(zhǎng)木板和物塊的整體做加速運(yùn)動(dòng),則在t=3s時(shí)對(duì)鐵塊和木板的整體:kt3﹣μ2(m+M)g=(m+M)a對(duì)鐵塊:kt3﹣fm=ma以上兩式代入數(shù)據(jù),對(duì)整體:20×3﹣μ2(5+M)g=(5+M)a對(duì)鐵塊:20×3﹣30=5a聯(lián)立解得:M=53kg,D、在1~3s內(nèi)對(duì)木板有動(dòng)量定理:I﹣μ(M+m)t13=Mv其中:I=代入數(shù)據(jù)解得:v=6m/s因此過程中鐵塊與木板速度相同,可知當(dāng)t=3s時(shí)鐵塊的速度大小為6m/s,故D正確。故選:D。【變式5-3】(多選)(2024?武漢模擬)如圖(a)所示,質(zhì)量為2kg且足夠長(zhǎng)的木板A靜止在水平地面上,其右端停放質(zhì)量為1kg的小物體B?,F(xiàn)用水平拉力F作用在木板A上,F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示,其中0~t1時(shí)間內(nèi)F=2t(N),t1時(shí)刻A、B恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。已知A與地面、A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.1和0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度大小g取10m/s2,下列說法正確的是()A.t1=4.5s B.t1時(shí)刻,A的速度為4.5m/s C.6.5s時(shí)A的速度為18.0m/s D.6.5s時(shí)B的速度為6.25m/s【解答】解:設(shè)A的質(zhì)量為M,B的質(zhì)量為m,A與地面、A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2。A、木板與物塊間的滑動(dòng)摩擦力:f1=μ2mg=0.2×1×10N=2NA與地面間滑動(dòng)摩擦力為:f2=μ1(M+m)g,解得:f2=3N由牛頓第二定律可得B相對(duì)于A滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為:a=μ2mgm設(shè)此時(shí)的拉力大小為F1,對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律可得:F1﹣f2=(m+M)a解得:F1=9N則有:F1=2t1,解得:t1=4.5s,故A正確;B、設(shè)經(jīng)過t0時(shí)間A開始滑動(dòng),則有:f2=2t0,解得:t0=1.5s則t1時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:Δt=t1﹣t0=4.5s﹣1.5s=3s從t0~t1時(shí)間內(nèi),取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得:F0+F12Δt?f2Δt=(M+m)vC、t1~6.5s內(nèi),6.5s時(shí)拉力F′=20N,由牛頓第二定律:F′﹣f1﹣f2=MaA,解得:aA=7.5m/s2故t2=6.5s時(shí),A的速度大小為:v=vA+aA(t2﹣t1),解得:v=18.0m/s,故C正確;D、對(duì)B由牛頓第二定律:f1=maB,解得:aB=2m/s2故t=6.5s時(shí),B的速度大小為:vB=vA+aB(t2﹣t1),解得:vB=7m/s,故D錯(cuò)誤。故選:AC。題型六:水平傳送帶問題【例6】(2023?重慶模擬)如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率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()A.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【解答】解:A、t1時(shí)刻小物塊向左運(yùn)動(dòng)到速度為零,離A處的距離達(dá)到最大,故A錯(cuò)誤;B、0~t1時(shí)間內(nèi)木塊向左勻減速直線運(yùn)動(dòng),小物塊速度一直減小到零;t1~t2時(shí)間內(nèi)小物塊向右勻加速,在該段時(shí)間內(nèi)小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)與傳送帶速度相等時(shí),即t2時(shí)刻小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的距離最大,故B正確;C、在0~t1時(shí)間內(nèi)小物塊向左減速,受向右的摩擦力作用,t1~t2時(shí)間內(nèi)小物塊向右勻加速,相對(duì)傳送帶向左,摩擦力方向仍向右,故C錯(cuò)誤;D、由圖知,t2~t3小物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)受力平衡,小物塊不受摩擦力作用,故D錯(cuò)誤。故選:B?!咀兪?-1】(多選)(2023?石嘴山模擬)質(zhì)量為1kg的物塊M水平向右滑上逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,如圖甲所示,物塊的v﹣t圖像如圖乙所示。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,以下說法正確的是()A.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 B.物塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是3s C.整個(gè)過程中,物塊在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為9m D.2s時(shí),物體向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處【解答】解:A、由圖乙所示v﹣t圖像可知,物塊加速度大小a=ΔvΔt對(duì)物塊,根據(jù)牛頓第二定律得:μmg=ma代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.2,故A錯(cuò)誤;B、由圖乙所示圖象可知,物塊在0~2s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),在2~3s內(nèi)反向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),3s后做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C、在0~3s時(shí)間內(nèi),傳動(dòng)帶的位移為:x1=vt=2×3m=6m,方向水平向左,此過程中,物塊的位移為:x2=12(v0+v)t則整個(gè)過程中物體在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為:L=x1﹣x2=6m+3m=9m,故C正確;D、當(dāng)t=2s時(shí),物塊的速度為零,2s后,物塊開始向左運(yùn)動(dòng),所以2s時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)到最右端,故D正確。故選:CD?!咀兪?-2】(2023?上饒一模)如圖所示,水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩物體分別以v1=1m/s和v2=3m/s的速率從傳送帶的兩端A、B處按圖示方向同時(shí)滑上傳送帶。已知兩物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)過程中恰好沒有相碰。兩物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,質(zhì)量均為m=1kg,重力加速度g=10m/s2。求:(1)甲物體從滑上傳送帶到與傳送帶速度相同時(shí)所需時(shí)間;(2)傳送帶A、B間的長(zhǎng)度;(3)為維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)多做的功。【解答】解:(1)對(duì)甲進(jìn)行分析,根據(jù)牛頓第二定律可得:μmg=ma1根據(jù)速度—時(shí)間公式可得:v=v1+a1t1聯(lián)立解得t1=0.2s(2)對(duì)乙進(jìn)行分析,根據(jù)牛頓第二定律可得:μmg=ma2取向右為正,根據(jù)速度—時(shí)間公式可得:v=﹣v2+a2t2解得:t2=1s從開始運(yùn)動(dòng)到甲、乙恰好相遇不相碰過程,以向右為正,甲的位移大小為:x甲乙的位移大小為:x乙則有LAB=x甲﹣x乙聯(lián)立解得:LAB=2.4m(3)設(shè)甲與傳送帶間的相對(duì)位移為s1,可得:s1若發(fā)熱為Q1則有Q1=μmgs1乙與傳送帶間的相對(duì)位移為s2,可得:s2若發(fā)熱為Q2,則有Q2=μmgs2由能量守恒得1聯(lián)立解得:W=12J答:(1)甲物體從滑上傳送帶到與傳送帶速度相同時(shí)所需時(shí)間為0.2s;(2)傳送帶A、B間的長(zhǎng)度為2.4m;(3)為維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)多做的功為12J。題型七:傾斜傳送帶問題【例7】(2024?宜興市校級(jí)三模)如圖甲所示,傾斜的傳送帶正以恒定速率v1沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶的傾角為37°,一煤塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖乙所示,煤塊到傳送帶頂端時(shí)速度恰好為零,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,則()A.煤塊在傳送帶上的劃痕為8米 B.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 C.摩擦力方向一直與物塊運(yùn)動(dòng)的方向相反 D.傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速率越大,物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度就會(huì)越大【解答】解:A、由圖乙可知傳送帶的速度為8m/s,根據(jù)v﹣t圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移的大小,可得:在0~1s時(shí)間內(nèi)煤塊相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的位移大小為:Δx1=1在1s~3s時(shí)間內(nèi)煤塊相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)的位移大小為:Δx2=﹣8×2m?1因Δx2>Δx1,故煤塊在傳送帶上的劃痕等于Δx2=8米,故A正確;BC.在0~1s時(shí)間內(nèi)物塊的速度大于傳送帶速度,傳送帶對(duì)物塊的摩擦力沿傳送帶向下,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,根據(jù)牛頓第二定律得:mgsin37°+μmgcos37°=ma1,根據(jù)v﹣t圖像的斜率絕對(duì)值等于加速度大小,可得:a在1~2s時(shí)間內(nèi)傳送帶的速度大于物塊的速度,傳送帶對(duì)物塊的摩擦力沿傳送帶向上,方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,同理可得:mgsin37°﹣μmgcos37°=ma2,a聯(lián)立解得:μ=0.25,故BC錯(cuò)誤;D.如果傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速率增加到足夠大之后,使煤塊在傳送帶上一直做加速度為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),而不能和傳送帶共速,那么物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度是一定的,與傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速率就無關(guān)了,故D錯(cuò)誤。故選:A?!咀兪?-1】(多選)(2025?什邡市校級(jí)一模)糧袋的傳送裝置如圖所示,已知A、B兩端間的距離為L(zhǎng),傳送帶與水平方向的夾角為θ,工作時(shí)運(yùn)行速度為v,糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,正常工作時(shí)工人在A端將糧袋輕放到運(yùn)行中的傳送帶上。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度大小為g。關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是()A.糧袋到達(dá)B端的速度與v比較,可能大,可能小,也可能相等 B.若L足夠大,且μ>tanθ,糧袋先做加速度為g(sinθ?μcosθ)的勻加速運(yùn)動(dòng),再以速度v做勻速運(yùn)動(dòng) C.若L足夠大,且μ<tanθ,糧袋先做加速度為g(sinθ+μcosθ)的勻加速運(yùn)動(dòng),再做加速度為g(sinθ?μcosθ)做勻加速運(yùn)動(dòng) D.不論μ大小如何,糧袋從A端到B端一直做勻加速運(yùn)動(dòng),且加速度a>gsinθ【解答】解:A、糧袋在傳送帶上可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度小于v;可能先勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后,做勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度與v相同;也可能先做加速度較大的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大于v,故A正確;B、糧袋開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力,物體先做加速度大小為a=mgsinθ+μmgcosθm=gsinθ+μgcosθ的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度加到v時(shí),因?yàn)棣藽、糧袋開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力,物體先做加速度大小為a=mgsinθ+μmgcosθm=gsinθ+μgcosθ的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度加到v時(shí),因?yàn)棣蹋紅anθ,再做加速度大小為a=mgsinθ?μmgcosθm=gsinD、由上分析可知,糧袋從A到B不一定一直勻加速運(yùn)動(dòng)。若μ<tanθ,糧袋的速度與傳送帶相同后,加速度為g(sinθ﹣μcosθ)<gsinθ,故D錯(cuò)誤。故選:AC?!咀兪?-2】(2024?五華區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,傳送帶與水平地面的夾角θ=37°,上下兩端AB的長(zhǎng)度L=11m,傳送帶以v0=5m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端A無初速度地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的黑色煤塊,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)以μ=0.5,煤塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)會(huì)留下黑色痕跡。已知sin37°=0.6,g=10m/s2,求:(1)煤塊從A到B的時(shí)間;(2)煤塊從A到B的過程中煤塊相對(duì)傳送帶滑行的路程及煤塊在傳送帶上形成痕跡的長(zhǎng)度。【解答】解:(1)(1)開始煤塊的速度小于傳送帶的速度,煤塊所受的摩擦力沿著傳送帶向上,由牛頓第二定律可得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1代入數(shù)值可得:a設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1煤塊和傳送帶速度達(dá)到相同,則有:t設(shè)下滑距離為x1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:x1=v因?yàn)棣蹋?.5<tan37°=0.75,煤塊繼續(xù)向下加速,由牛頓第二定律可得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2代入數(shù)值可得:a設(shè)再經(jīng)過時(shí)間t2到達(dá)B,下滑距離為:x代入數(shù)值可求得:t2=1.5s(另一解舍)煤塊從A到B的時(shí)間:t總=t1+t2=0.5s+1.5s=2s(2)煤塊以a1=2加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)傳送帶運(yùn)動(dòng)位移為:x3=v0t1=5×0.5m=2.5m相對(duì)傳送帶向后運(yùn)動(dòng)的路程為:Δs1=x3﹣x1=2.5m﹣1.25m=1.25m煤塊繼續(xù)以a2加速滑到最底端過程,設(shè)傳送帶運(yùn)動(dòng)位移為x4,相對(duì)滑動(dòng)位移為:x4=v0t2=5×1.5m=7.5m相對(duì)傳送帶向前運(yùn)動(dòng)的路程為:Δs2=9.75m﹣7.5m=2.25m煤塊從A到B的過程中煤塊相對(duì)傳送帶滑行的路程:s=Δs1+Δs2=3.5m考慮到痕跡的重復(fù)性,則痕跡的實(shí)際長(zhǎng)度仍為2.25m。答:(1)煤塊從A到B的時(shí)間為2s;(2)煤塊從A到B的過程中煤塊相對(duì)傳送帶滑行的路程為3.5m,及煤塊在傳送帶上形成痕跡的長(zhǎng)度為2.25m。如圖所示,兩同種材料的滑塊A、B,用輕質(zhì)細(xì)繩通過光滑定滑輪相連,A放在粗糙的水平桌面上,由靜止釋放A、B兩滑塊,此時(shí)A、B兩滑塊的加速度大小均為a1;A和B調(diào)換位置并也都由靜止釋放,此時(shí)A、B兩滑塊的加速度大小均為a2,已知兩滑塊與水平面間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=1A.調(diào)換前A和B的加速度大小均為116B.調(diào)換后A和B的加速度大小均為110C.調(diào)換前后繩的拉力不變 D.調(diào)換后繩的拉力變大【解答】解:A、調(diào)換前,對(duì)A滑塊受力分析如圖根據(jù)牛頓第二定律得:T﹣12μmg=12ma對(duì)B滑塊受力分析如圖:根據(jù)牛頓第二定律得:8mg﹣T=8ma聯(lián)立解得:a=1T=36故A錯(cuò)誤;B、調(diào)換后對(duì)B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:T﹣8μmg=8ma對(duì)A受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:12mg﹣T=12ma聯(lián)立解得:a=2T=36故B錯(cuò)誤;CD、由AB得,調(diào)換前后,繩上的拉力不變,根據(jù)上面計(jì)算得繩上的拉力不變,故C正確,D錯(cuò)誤。故選:C。(2023?河南模擬)如圖1所示,物體A、B放在粗糙水平面上,A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,mA=2kg,mB=1kg,A、B分別受到的隨時(shí)間變化的力FA與FB,如圖2所示。已知重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是()A.兩物體在t=1s時(shí)分離 B.兩物體分離時(shí)的速度為5m/s C.兩物體分離時(shí)的速度為4.875m/s D.兩物體一起做加速運(yùn)動(dòng)【解答】解:由圖2知FA與t的關(guān)系式為:FA=12﹣2t,F(xiàn)B與t的關(guān)系式為:FB=3t,A的摩擦力為fA=μmAg=0.1×2×10N=2N,B的摩擦力為fB=μmBg=0.1×1×10N=1N。A、物體A、B分離時(shí),A、B加速度相等,速度相同,但A、B間無彈力,則對(duì)A、B受力分析,由牛頓第二定律可知,分離時(shí)A物體:FA﹣fA=mAaA,B物體:FB﹣fB=mBaB,當(dāng)aA=aB,即12?2t?22BC、對(duì)AB整體分析從開始到分離過程由動(dòng)量定理,取向右為正,IFA物體FA的沖量IA=12×(9+12)×1.5N?s=634N?s,B物體FB的沖量ID、AB分離前一起加速,1.5s后不再一起加速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選:C。(多選)(2023?萊陽市校級(jí)模擬)如圖,四個(gè)滑塊疊放在傾角為θ的固定光滑斜面上,其中B和C的質(zhì)量均為m,A和D的質(zhì)量均為3m,B和C之間用一平行于斜面的輕繩連接,現(xiàn)對(duì)A施加平行于斜面向上的拉力F,使得四個(gè)滑塊以相同加速度一起沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則()A.拉力F的最大值為1.3μmgcosθ B.C對(duì)D的摩擦力為0.3μmgcosθ時(shí),A對(duì)B的摩擦力為0.5μmgcosθ﹣5mgsinθ C.當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),輕繩上的彈力大小為0.8μmgcosθ D.當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),C、D間的摩擦力為0.6μmgcosθ【解答】解:A、滑塊B、C、D靠A、B之間的靜摩擦力作為動(dòng)力,當(dāng)A、B之間的靜摩擦力為最大靜摩擦力時(shí),滑塊B、C、D有最大加速度,則對(duì)滑塊B、C、D整體,由牛頓第二定律有μmgcosθ﹣(m+m+3m)gsinθ=(m+m+3m)a1解得:a1=μgcosθ5同理,滑塊D靠C、D之間的靜摩擦力作為動(dòng)力,當(dāng)C、D之間的靜摩擦力為最大靜摩擦力時(shí),滑塊D有最大加速度,則對(duì)滑塊D,由牛頓第二定律有μmgcosθ﹣3mgsinθ=3ma2解得:a2=μgcosθ3為了確保四個(gè)滑塊以相同加速度一起沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),則共同運(yùn)動(dòng)的最大加速度應(yīng)取a1、a2中的最小值,即amax=a1=μgcosθ5對(duì)四個(gè)滑塊組成單位整體,由牛頓第二定律有Fmax﹣(3m+m+m+3m)gsinθ=(3m+m+m+3m)amax解得:Fmax=1.6μmgcosθ故A錯(cuò)誤;B、滑塊C對(duì)D的摩擦力為0.3μmgcosθ時(shí),對(duì)D,由牛頓第二定律有0.3μmgcosθ﹣3mgsinθ=3ma設(shè)此時(shí)A對(duì)B的摩擦力為fAB,對(duì)B、C、D,由牛頓第二定律有fAB﹣(m+m+3m)gsinθ=(m+m+3m)a解得:fAB=0.5μmgcosθ故B錯(cuò)誤;C、當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),四個(gè)滑塊組成的整體獲得最大加速度amax,對(duì)C、D整體,由牛頓第二定律有T﹣(m+3m)gsinθ=(m+3m)amax解得:T=0.8μmgcosθ故C正確;D、當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),四個(gè)滑塊獲得最大加速度amax,對(duì)D,由牛頓第二定律有fCD﹣3mgsinθ=3mamax解得:fCD=0.6μmgcosθ故D正確。故選:CD。(2024?甘肅二模)如圖甲所示,MN是一段傾角為θ=30°的傳送帶,一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m=1kg的物塊,以沿傳動(dòng)帶向下的速度v0=4m/s從M點(diǎn)開始沿傳送帶運(yùn)動(dòng)。物塊運(yùn)動(dòng)過程的部分v﹣t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2,則()A.物塊最終從傳送帶N點(diǎn)離開 B.物塊將在4.8s時(shí)回到原處 C.物塊與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為32D.傳送帶的速度v=1m/s,方向沿斜面向下【解答】解:AD、從圖像可知,物體沿傳送帶減速下滑,速度減為零后反向向上沿傳送帶加速運(yùn)動(dòng),最終的速度大小為1m/s,故不會(huì)從N點(diǎn)離開,同時(shí)可知傳送帶斜向上運(yùn)動(dòng),速度大小為1m/s,故AD錯(cuò)誤;C、v—t圖像中斜率表示物體的加速度,則物塊沿傳送帶下滑時(shí)的加速度:a=ΔvΔt=4?(?1)根據(jù)牛頓第二定律有:μmgcosθ﹣mgsinθ=ma代入已知數(shù)據(jù)得:μ=3B、v—t圖像中,圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,由圖可知,t1=85s時(shí),物塊的速度為0,之后物塊沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng),故物塊沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)的位移為:x1=1t1=85s到t2=2s時(shí),物塊沿傳送帶向上加速運(yùn)動(dòng)的位移為:x2=2?物塊沿傳送帶向上勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t勻=x所以物塊回到原處的時(shí)間:t=t2+t勻=3s+2s=5s,故B錯(cuò)誤。故選:C。(多選)(2024?開福區(qū)校級(jí)模擬)如圖,快遞員工通過傾斜傳送帶將包裹從A處運(yùn)往較低的B處,傳送帶與水平面的夾角θ,且始終以一定速度v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在某時(shí)刻將小包裹(看作質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A處,小包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則關(guān)于小包裹從A運(yùn)動(dòng)到B的說法正確的是()A.若μ<tanθ,則可能一直加速 B.若μ<tanθ,則可能先加速再勻速 C.若μ>tanθ,則可能先加速再勻速 D.若μ>tanθ,則可能先加速再減速【解答】解:AB、若μ<tanθ,化簡(jiǎn)有:μcosθ<sinθ,則有:μmgcosθ<mgsinθ。即最大靜摩擦力小于重力的下滑分力。剛開始,根據(jù)牛頓第二定律則有:mgsinθ+μmgcosθ=ma1小包裹可能以加速度:a1=gsinθ+μgcosθ,一直加速到B。也可能先以加速度:a1=gsinθ+μgcosθ,加速達(dá)到速度v后,摩擦力方向突變,再以加速度:a2=gsinθ﹣μgcosθ,繼續(xù)加速到B,故A正確

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論