2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)充資料 第3單元 牛頓運(yùn)動(dòng)定律4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用2.doc
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2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)充資料 第3單元 牛頓運(yùn)動(dòng)定律4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用2.doc
2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)充資料 第3單元 牛頓運(yùn)動(dòng)定律4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用2一知識(shí)點(diǎn)1動(dòng)力學(xué)圖像問題2傳送帶模型3板塊模型二典例解析1動(dòng)力學(xué)圖像問題(st、vt、at、Ft、Fx有一定的綜合性)【例1】(xx年課標(biāo)) xx年11月,“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號(hào)”航空母艦上著艦成功。圖(a)為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后,飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)立即關(guān)閉,阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對(duì)飛機(jī)施加一作用力,使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止,某次降落,以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn),飛機(jī)在t=0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置,其著艦到停止的速度-時(shí)間圖線如圖(b)所示。假如無阻攔索,飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為1000m。已知航母始終靜止,重力加速度的大小為g。則A從著艦到停止,飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時(shí)的1/10B在0.4s2.5s時(shí)間內(nèi),阻攔索的張力幾乎不隨時(shí)間變化C在滑行過程中,飛行員所承受的加速度大小會(huì)超過2.5gD在0.4s2.5s時(shí)間內(nèi),阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)做功的功率幾乎不變變式1 (xx年北京卷)一只皮球豎直向上拋出,皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比下列描繪將皮球在上升過程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系的圖象,可能正確的是OtAaOtBaOtDaOtCa變式2 如圖所示,水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B,用輕彈簧相連接,這個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?,F(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A,使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(如圖b),研究從力F剛作用在木塊A瞬間到木塊B剛離開地面瞬間的這一過程,并選定該過程中木塊A的起點(diǎn)位置為座標(biāo)原點(diǎn)則下面圖中能正確表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的圖是A.FOxC.FOAA1m0.50.55xD.FOxB.FOx變式3 用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻起力F隨時(shí)間均勻減小,物體所受的摩擦力隨時(shí)間t變化如下圖中實(shí)線所示。下列說法正確的是AF是從t1時(shí)刻開始減小的,t2時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱鉈F是從t1時(shí)刻開始減小的,t3時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱鉉F是從t2時(shí)刻開始減小的,t2時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱鉊F是從t2時(shí)刻開始減小的,t3時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱阍賳枺?t1內(nèi)物體做 運(yùn)動(dòng);t1t2內(nèi)物體做 運(yùn)動(dòng);t2t3內(nèi)物體做 運(yùn)動(dòng)2傳送帶模型(1)物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況(加速度、時(shí)間、末速度、對(duì)地位移)的計(jì)算【例2】(水平傳送帶)如圖所示,水平放置的傳送帶以速度v=2m/s向右運(yùn)行,現(xiàn)將一小物體輕輕地放在傳送帶A端,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,若A端與B端相距4 m,則物體由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間和物體到達(dá)B端時(shí)的速度是:( )A2.5s,2m/sB1s,2m/sC2.5s,4m/sD1s,4/s變式:(傾斜傳送帶)如圖所示,傳送帶與地面的傾角=37,從A端到B端的長度為16m,傳送帶以v0=10m/s的速度沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端A處無初速地放置一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5,求物體從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間是多少?(sin37=0.6,cos37=0.8) (2)物體在傳送帶上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題(相對(duì)位移、滑痕長度、相對(duì)路程哪個(gè)量與發(fā)熱聯(lián)系?)理解物體在傳送帶上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題具有一定的難度,只要掌握了分析和計(jì)算的方法,問題便迎刃而解,解決此類問題的方法就是:分析物體和傳送帶相對(duì)于地的運(yùn)動(dòng)情況分別求出物體和傳送帶對(duì)地的位移求出這兩個(gè)位移的矢量差(熟練的學(xué)生可以傳送帶為參考系分析問題,但要注意:要不要引進(jìn)慣性力?初速度和加速度是不是也有相對(duì)性?)?!纠?】(水平傳送帶)一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí),傳送帶與煤塊都是靜止?,F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度達(dá)到v0后,便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長度。變式1:(傾斜傳送帶)如圖所示,皮帶輪帶動(dòng)傳送帶沿逆時(shí)針方向以速度v0=2 m / s勻速運(yùn)動(dòng),兩皮帶輪之間的距離L=3.2 m,皮帶繃緊與水平方向的夾角=37。將一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊無初速地從上端放到傳送帶上,已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,物塊在皮帶上滑過時(shí)能在皮帶上留下白色痕跡。求物體從下端離開傳送帶后,傳送帶上留下的痕跡的長度。(sin37=0.6,cos37=0.8,取g=10 m / s2)(與例2對(duì)應(yīng)的變式情境一樣,問題不同)變式2 (岳陽市一中xx屆質(zhì)檢4彭立君)如圖所示,小物塊A(初速度為零)輕放在與水平面傾角為、足夠長的傳送帶上某點(diǎn)C,傳送帶以恒定的速度v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)物塊與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)在傳送帶上留下劃痕,從物塊放上傳送帶開始研究劃痕S隨時(shí)間t的變化關(guān)系,作出S-t圖像如圖,則由圖可求(g=10m/s2)A0.5s至1.5s這段時(shí)間內(nèi),物塊的速度和傳送帶速度相等B傳送帶的速度v=4.8m/s,0.5s內(nèi)物塊的位移為1.2mC1.5s內(nèi)物塊的位移等于傳送帶上C點(diǎn)向下的位移D物塊0-0.5s的加速度a1是0.5s以后的加速度a2的4倍(3)物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過程中功能關(guān)系和能的轉(zhuǎn)化問題(注意能量的比例)解決系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化問題的方法是:明確傳送帶和物體的運(yùn)動(dòng)情況求出物體在傳送帶上的相對(duì)位移,進(jìn)而求出摩擦力對(duì)系統(tǒng)所做的總功明確能量分配關(guān)系,由能量守恒定律建立方程求解?!纠?】(水平)如圖所示,水平長傳送帶始終以速度v=3m/s勻速運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的物塊放于左端(無初速度)。最終物體與傳送帶一起以3m/s的速度運(yùn)動(dòng),在物塊由速度為零增加至v=3m/s的過程中,求: (1)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量。(2)由于放了物塊,帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)消耗多少電能?變式1 (傾斜)如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角=30,皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,始終保持v0=2m/s的速率運(yùn)行。現(xiàn)把一質(zhì)量m=10kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端,經(jīng)時(shí)間t=1.9s,工件被傳送到h=1.5m的高處,取g=10m/s2。求:(1)工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。 變式2 (綜合)(2003年全國卷)一傳送帶裝置示意圖如圖所示,其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的,經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形(圓弧由光滑模板形成,未畫出),經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的,AB和CD都與BC相切?,F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上,放置時(shí)初速為零,經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處,D和A的高度差為h。穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變,CD段上各箱等距排列,相鄰兩箱的距離為L。每個(gè)箱在A處投放后,在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止,且以后也不再滑動(dòng)(忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng))。已知在一段相當(dāng)長的時(shí)間T內(nèi),共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N。這個(gè)裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦,求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率P。(5)與傳送帶相關(guān)的極值問題求解極值問題的基本方法之一是:明確物理過程讓制約極值出現(xiàn)的物理量變化起來(即動(dòng)態(tài)分析),找出極值出現(xiàn)的條件求解討論?!纠?】如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,高度為h,末端B處的切線方向水平。一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放,滑到B端后飛出,落在地面上的C點(diǎn),軌跡如圖中虛線BC所示,已知它落地時(shí)相對(duì)于B點(diǎn)的水平位移OC=L?,F(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶的右端與B點(diǎn)的距離為,當(dāng)傳送帶靜止時(shí),讓小物體P再次從A點(diǎn)靜止釋放,它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在地面上的C點(diǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)傳送帶以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)(其他條件不變),物體P的落地點(diǎn)為D。不計(jì)空氣阻力,問傳送帶速度v的大小滿足什么條件時(shí),點(diǎn)O、D之間的距離s有最小值?這個(gè)最小值為多少?svvsv1v20s1s2圖甲圖乙變式:(岳陽市一中xx屆質(zhì)檢2盧偉)如圖甲所示,曲面末端與水平傳送帶相切,傳送帶以速率v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)物塊從傳送帶左端平拋的水平位移為s,改變v的大小,物塊每次從曲面上足夠高的同一位置釋放,測(cè)得s與v的關(guān)系如圖乙所示,關(guān)于該圖象,下列說法正確的是A傳送帶速率v滿足v<v1時(shí),物塊隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)B傳送帶速率v滿足v1<v<v2時(shí),物塊可能先減速運(yùn)動(dòng),后勻速運(yùn)動(dòng)C傳送帶速率v滿足v>v2時(shí),物塊隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)D物塊滑到曲面末端時(shí)的速度大小為3板塊模型(1)過程與圖像恒外力作用下的過程問題(常根據(jù)受力分析運(yùn)動(dòng)參數(shù)v、v、a及能量Ek、Ep)例6 (單摩擦、恒外力、過程分析)如圖所示,兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長、放置在水平面上,所有接觸面均光滑彈簧開始時(shí)處于原長,運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi)在物塊A上施加一個(gè)水平恒力,A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過程中,下列說法正確的有A當(dāng)A、B加速度相等時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大B當(dāng)A、B加速度相等時(shí),A、B的速度差最大C當(dāng)A、B的速度相等時(shí),A的速度達(dá)到最大D當(dāng)A、B的速度相等時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大m1m2F變式:(臨界、單摩擦、過程與質(zhì)心)(xx年新課標(biāo)) 如圖,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是atOa1a2atOa1a2atOa1a2atOa1a2A B C D變外力作用下的過程問題(常根據(jù)變力規(guī)律分析運(yùn)動(dòng)參數(shù)常涉及圖像的推理)BFt02t0Ft0F甲乙例7 (變外力、單靜摩擦、隔離與整體、圖象與推理)疊放在一起的兩物塊A、B靜止在光滑的水平面上,如圖甲所示。某變力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象如圖乙所示(水平向右為正方向,下同)?,F(xiàn)將該變力F作用在B上,已知兩物塊A、B始終相對(duì)靜止,用a表示物塊A的加速度,v表示物塊A的速度,L表示物塊A的位移,f表示物塊B對(duì)物塊A的摩擦力,t表示時(shí)間,下面四幅圖中,正確的是 t02t0at0At02t0vt0Bt02t0Lt0Ct02t0ft0D2m m F 圖1圖21213t/s00.4F/mg 1.5變式1:(變力、單摩擦、多過程)(xx海南卷)圖l中,質(zhì)量為的物塊疊放在質(zhì)量為的足夠長的木板上方右側(cè),木板放在光滑的水平地面上,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2在木板上施加一水平向右的拉力F,在03s內(nèi)F的變化如圖2所示,圖中F以mg為單位,重力加速度g=10m/s2整個(gè)系統(tǒng)開始時(shí)靜止 (1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物塊的速度;(2)在同一坐標(biāo)系中畫出03s內(nèi)木板和物塊的圖象,據(jù)此求03s內(nèi)物塊相對(duì)于木板滑過的距離。變式2:第10題圖FAB(雙摩擦、變外力、圖像、推理)(岳陽市xx屆模擬一)如圖所示,在水平面上有一質(zhì)量為m=10 kg的足夠長的木板B,其上疊放一質(zhì)量相同的物塊A,A與B、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1=0.3和2=0.1。所有接觸面之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?,F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt(k=5N/s),g取10m/s2。下列反映A、B運(yùn)動(dòng)的加速度圖象、速度圖象及A、B間摩擦力Ff1、B與地面間摩擦力Ff2隨時(shí)間變化的圖線中正確的是/Sa/(ms-2)BA/Sv/(ms-1)BAABF1/N/Sf1/N/Sf2/NCD(2)臨界問題例8 (臨界、滑落、雙摩擦、多過程)(2004年全國II)一小圓盤靜止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合,如圖。已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,盤與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2。現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下,則加速度a滿足的條件是什么? (以g表示重力加速度)變式:(雙摩擦、極值與臨界、開放)如圖17所示,長度L = 1.0 m的長木板A靜止在水平地面上,A的質(zhì)量m1 = 1.0 kg,A與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 = 0.04小物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))以0 = 2.0 m/s的初速度滑上A的左端,B的質(zhì)量m2 = 1.0 kg,A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2 = 0.16取重力加速度g = 10 m/s2(1)求B在A上相對(duì)A滑行的最遠(yuǎn)距離;BA0圖17L(2)若只改變物理量0、1、2中的一個(gè),使B剛好從A上滑下,請(qǐng)確定改變后該物理量的數(shù)值(只要提出一種方案即可) (3)往返問題v/(ms-1)t/s0150.5例9 (雙摩擦、返回)(xx年課標(biāo)II)一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2,求:物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊相對(duì)于木板的位移的大小。(4)多解問題例10 (雙摩擦、不確定外力、臨界與多解)如圖所示,長木板放置在水平面上,一小物塊置于長木板的中央,長木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為,已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g現(xiàn)對(duì)物塊施加一水平向右的拉力F,則木板加速度大小a可能是()Aa=gBaCaDa-變式1:(xx年江蘇卷)如圖所示,傾角為的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè),綢帶與斜面間無摩擦?,F(xiàn)將質(zhì)量分別為M、m(M>m)的小物塊同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。在角取不同值的情況下,下列說法正確的有A兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B兩物塊不可能同時(shí)相對(duì)綢帶靜止CM不可能相對(duì)綢帶發(fā)生滑動(dòng)Dm不可能相對(duì)斜面向上滑動(dòng)變式2:上題中,滑塊與斜面有動(dòng)摩擦因數(shù)取不同值時(shí),小滑塊m有多種不同的運(yùn)動(dòng)情況,請(qǐng)你分析計(jì)算的臨界值及對(duì)應(yīng)的區(qū)間小滑塊的運(yùn)動(dòng)情況。變式3:(長沙市一中xx屆月考二)如圖所示,傾角為的等腰三角形斜面固定在水平面上,左右兩側(cè)斜面長度均為2L,一輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè),綢帶的兩端剛好分別位于兩側(cè)斜面的底端,綢帶與斜面間無摩擦?,F(xiàn)將質(zhì)量分別為2m、m的小物塊A、B同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上距斜面底端L處。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。討論動(dòng)摩擦因數(shù)取不同值時(shí)A物塊運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)速度v的大小。多過程綜合問題例11 (恒外力、單摩擦、板分段、多過程、平拋)(xx年山東卷)24.(15分)如圖所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平臺(tái)上放置一質(zhì)量M=2kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A,其右段長度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B,其質(zhì)量m=1kg。B與A左段間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4。開始時(shí)二者均靜止,現(xiàn)對(duì)A施加F=20N水平向右的恒力,待B脫離A(A尚未露出平臺(tái))后,將A取走。B離開平臺(tái)后的落地點(diǎn)與平臺(tái)右邊緣的水平距離x=1.2m。(取g=9.8m/s2)求:(1)B離開平臺(tái)時(shí)的速度vB。(2)B從開始運(yùn)動(dòng)到剛脫離A時(shí),B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tB和位移xBBl1FAxl2h(3)A左端的長度l2 ABC變式:(單摩擦、多過程、追及)(岳陽市一中xx屆第6次質(zhì)檢)如圖所示,在傾角=37的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1kg、長度L=3m的薄平板AB。平板的上表面光滑,其下端B與斜面底端C的距離為7m。在平板的上端A處放一質(zhì)量m=0.6kg的滑塊,開始時(shí)使平板和滑塊都靜止,之后將它們無初速釋放。設(shè)平板與斜面間、滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為m=0.5,求滑塊與平板下端B到達(dá)斜面底端C的時(shí)間差t。(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)一板多塊問題(略)與動(dòng)量有關(guān)的板塊模型(略)典例解析答案例1AC(易錯(cuò)點(diǎn):阻攔索的張力與合力混淆)變式1:C變式2:A變式3:A例2:思路點(diǎn)撥:小物體放在A端時(shí)初速度為零,且相對(duì)于傳送帶向后運(yùn)動(dòng),所以小物體受到向前的滑動(dòng)摩擦力,小物體在該力作用下向前加速,a=g,當(dāng)小物體的速度與傳送帶的速度相等時(shí),兩者相對(duì)靜止,不存在摩擦力,小物體開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)。解析:所以小物體的運(yùn)動(dòng)可以分兩個(gè)階段,先由零開始加速,后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。小物體開始先做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度a=g=2m/s2,達(dá)到的最大速度為2m/s。當(dāng)v物=2m/s時(shí),。,以后小物體做以2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)所以t總=1s+1.5s=2.5s,且到達(dá)B端時(shí)的速度為2m/s。答案:A總結(jié)升華:(1)物體剛放在傳送帶上時(shí),盡管其對(duì)地的初速度為零,但是相對(duì)于傳送帶的初速度卻不為零,而是-2m/s,物體受滑動(dòng)摩擦力作用做勻加速運(yùn)動(dòng);(2)如果傳送帶的長度較小,物體可能沒有勻速運(yùn)動(dòng)的階段;(3)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力的作用。變式:思路點(diǎn)撥:物體放在傳送帶上后,開始階段,傳送帶的速度大于物體的速度,傳送帶施加給物體一沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力,物體由靜止開始加速下滑,受力分析如圖(a)所示;當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時(shí),由于tan,物體在重力作用下將繼續(xù)加速,此后物體的速度大于傳送帶的速度,傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力,但合力沿傳送帶向下,物體繼續(xù)加速下滑,受力分析如圖(b)所示。綜上可知,滑動(dòng)摩擦力的方向在獲得共同速度的瞬間發(fā)生了“突變”。 解析:在物體運(yùn)動(dòng)的開始階段受力如圖(a)所示,由牛頓第二定律,得 mgsinmgcos=ma1, 此階段物體的加速度 a1=gsingcos=10m/s2 物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)需要的時(shí)間為 t1v/a11s, 發(fā)生的位移為s1a1125m16m, 可知物體加速到10m/s時(shí)仍未到達(dá)B點(diǎn)。 第二階段的受力分析如圖(b)所示,應(yīng)用牛頓第二定律,有 mgsinmgcosma2, 所以此階段的加速度為 a22m/s2 設(shè)第二階段物體滑動(dòng)到B端的時(shí)間為t2,則 LABs1v2a222 解得t21s,2=-11s(舍去) 故物體經(jīng)歷的總時(shí)間=t1t2=2s答案:2s總結(jié)升華:以上兩個(gè)傳送帶的問題,運(yùn)用牛頓定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答即可。但要注意皮帶傳送物體時(shí)物體所受的摩擦力大小和方向的突變,在求解傳送帶類題時(shí)不注意這一點(diǎn)就很容易出錯(cuò)。皮帶傳送物體所受摩擦力,不論是其大小的突變,還是其方向的突變,都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻。上題可拓展:如改變動(dòng)摩擦因數(shù)、傳送帶傾斜角度、傳送帶速度v(大小和方向)、物塊初速度v0(大小和方向)、傳送帶長度L等,可使物塊的運(yùn)動(dòng)過程發(fā)生變化。tvv00例3:解析:根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知,煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng),煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度a0。根據(jù)牛頓定律,可得:a=g設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t,傳送帶由靜止開始加速到速度等于v0,煤塊則由靜止加速到v,有:v0=a0t v=at由于a<a0,故v<v0,煤塊繼續(xù)受到滑動(dòng)摩擦力的作用。再經(jīng)過時(shí)間t,煤塊的速度由v增加到v0,有:v0=v+at此后,煤塊與傳送帶運(yùn)動(dòng)速度相同,相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng),不再產(chǎn)生新的痕跡。設(shè)在煤塊的速度從0增加到v0的整個(gè)過程中,傳送帶和煤塊移動(dòng)的距離分別為s0和s,有: 傳送帶上留下的黑色痕跡的長度由以上各式得:總結(jié)升華:本題考查了勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律,題目設(shè)計(jì)巧妙,難度較高,很好的考察了分析物理過程的能力。分析的要點(diǎn)有兩處:其一、是傳送帶上有劃痕說明物體與傳送帶之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),傳送帶和物體的加速度不相同a<a0。其二、煤塊和物體不能經(jīng)歷相同的時(shí)間達(dá)到共同速度,傳送帶經(jīng)歷兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程。思路點(diǎn)撥:物塊做初速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于傳送帶向后運(yùn)動(dòng);電動(dòng)機(jī)注入到系統(tǒng)的能量一部分轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能,一部分克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;分別計(jì)算出這一過程物塊增加的動(dòng)能和系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,問題得到解決。變式1:1m (tan=0.75,=0.5,小物塊不能與傳送帶保持相對(duì)靜止,速度相同后仍加速向下運(yùn)動(dòng),相對(duì)滑動(dòng)反向,相對(duì)路程增加,但相對(duì)位移減小當(dāng)傳送帶足夠長時(shí),是不是也可能先減小后增大?摩擦生熱只能增加,滑痕一定會(huì)增加嗎?)變式2:BCD例4:解析:(1)小物塊剛放到傳送帶上時(shí)其速度為零,將相對(duì)于傳送帶向左滑動(dòng), 受到一個(gè)向右的滑動(dòng)摩擦力,使物塊加速,最終與傳送帶達(dá)到相同速度v。 物塊所受的滑動(dòng)摩擦力為Ff=mg 物塊加速度 加速至v的時(shí)間 物塊對(duì)地面位移 這段時(shí)間傳送帶向右的位移 則物塊相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)的位移 根據(jù)能量守恒定律知 (2)電動(dòng)機(jī)多消耗的電能即物塊獲得的動(dòng)能及產(chǎn)生的熱量之和, 即。答案:4.5J 9J總結(jié)升華:在利用傳送帶運(yùn)輸物體時(shí),因物體與傳送帶間存在相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦生熱,這樣就會(huì)使動(dòng)力系統(tǒng)要多消耗一部分能量。在計(jì)算傳送帶動(dòng)力系統(tǒng)因傳送物體而消耗的能量時(shí),一定不要忘記物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦生熱的計(jì)算。變式1 (1) (2) WQEkEp230J思路點(diǎn)撥:從系統(tǒng)著眼、全部過程入手看,電動(dòng)機(jī)輸出的能量一部分增加了系統(tǒng)的機(jī)械能,一部分摩擦產(chǎn)生了熱量;分析出隱含條件v0T=NL,分別求出全部過程系統(tǒng)增加的機(jī)械能和產(chǎn)生的熱量,問題得到解決。變式2解析:以地面為參考系,設(shè)傳送帶的運(yùn)動(dòng)速度為v0。在水平段運(yùn)輸?shù)倪^程中,小貨箱先在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)這段路程為s,所用時(shí)間為t,加速度a,則對(duì)小貨箱有 v0=at在這段時(shí)間內(nèi),傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為:s0=v0t由以上可得 s0=2 s 用f表示小貨箱與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力,則傳送帶對(duì)小貨箱做功為 傳送帶克服小貨箱對(duì)它的摩擦力做功 兩者之差就是克服摩擦力做功發(fā)出的熱量可見在小貨箱加速運(yùn)動(dòng)過程中,小貨箱獲得的動(dòng)能與發(fā)熱量相等。T時(shí)間內(nèi),電動(dòng)機(jī)輸出的功為此功用于增加小貨箱的動(dòng)能、勢(shì)能以及克服摩擦力發(fā)熱,即已知相鄰兩小貨箱的距離為L,所以v0T=NL 聯(lián)立,得。答案:總結(jié)升華:著眼系統(tǒng),分析特點(diǎn),尋找隱含條件是解決綜合題的關(guān)鍵。【例5】 思路點(diǎn)撥:要使點(diǎn)O、D之間的距離s有最小值,即使小物體的水平射程最小,必須使它到達(dá)傳送帶右端時(shí)速度最小,要使物體到達(dá)右端時(shí)的速度最小,必須使小物體P在傳送帶上一直做勻減速運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力必須是向后的,物體在傳送帶上的速度始終要大于傳送帶的速度,因此傳送帶的速度必須小于或等于物體P在靜止的傳送帶上滑至右端的速度v2。解析:物體P從軌道B端或從傳送帶右端滑出均做平拋運(yùn)動(dòng),因?yàn)閮蓚€(gè)端點(diǎn)離地面的高度相等,所以物體做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程與初速度成正比,即v2/v1L2/L1。由題意可知,L1L,L2=,v1則v2小物體P在傳送帶上滑動(dòng),滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功,由動(dòng)能定理得mgmv22mv12則當(dāng)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)時(shí),要使小物體的水平射程最小,必須使它到達(dá)傳送帶右端時(shí)速度最小,這就要求小物體P在傳送帶上一直做勻減速運(yùn)動(dòng),那么傳送帶的速度只要小于或等于物體P在靜止的傳送帶上滑至右端的速度v2,即傳送帶的速度v時(shí),點(diǎn)O、D之間的距離最小,smin=L,即物體落點(diǎn)D與點(diǎn)C重合。變式:【答案】BD例6 BCD變式:【答案】A【解析】木塊和木板之間相對(duì)靜止時(shí),所受的摩擦力為靜摩擦力。在達(dá)到最大靜摩擦力前,木塊和木板以相同加速度運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,木塊和木板相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),恒定不變,。所以正確答案是A。例7:AD變式1:(1)4m/s(2)2.25m【解析】(1)設(shè)木板和物塊的加速度分別為a和a,在t時(shí)刻木板和物塊的速度分別為和,木板和物塊之間摩擦力的大小為f,依牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和摩擦定律得v/(ms-1)123t/s04.51.542物塊木板,當(dāng)由式與題給條件得(2)由式得到物塊與木板運(yùn)動(dòng)的圖象,如右上圖所示。在03s內(nèi)物塊相對(duì)于木板的距離等于木板和物塊圖線下的面積之差,即圖中帶陰影的四邊形面積,該四邊形由兩個(gè)三角形組成,上面的三角形面積為0.25(m),下面的三角形面積為2(m),因此變式2:AD例8:略(全品上有一道與之相似的題并有規(guī)范解答你要認(rèn)真填空并領(lǐng)會(huì))變式:例9【答案】(1)1=0.20 2=0.30 (2)s=1.125m【解析】(1)從t=0時(shí)開始,木板與物塊之間的摩擦力使物塊減速,此過程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為止。由圖可知,在t1=0.5s時(shí),物塊和木板的速度相同,設(shè)t=0到t=t1時(shí)間間隔內(nèi),物塊和木板的加速度大小分別為a1和a2,則 式中v0=5m/s,v1=1m/s分別為木板在t=0、t=t1時(shí)速度的大小。設(shè)物塊和木板為m,物塊和木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1和2,由牛頓第二定律得 聯(lián)立式得 (2)在t1時(shí)刻后,地面對(duì)木板的摩擦力阻礙木板運(yùn)動(dòng),物塊與木板之間的摩擦力改變方向。設(shè)物塊與木板之間的摩擦力大小為f,物塊和木板的加速度大小分別為和,則由牛頓第二定律得 假設(shè),則;由式得,與假設(shè)矛盾,故 由式知,物塊的加速度的大小等于a1;物塊的v-t圖象如圖中點(diǎn)劃線所示。 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可推知,物塊和木板相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)距離分別為v/(ms-1)0 物塊相對(duì)于木板的位移的大小為 聯(lián)立式得 s=1.125m變式:?例10 C D變式1:A C解析:絲綢輕質(zhì),故兩邊受摩擦力一定相等,否則加速度無限大;左邊M一定帶著絲綢向下勻加速運(yùn)動(dòng)(只能是靜摩擦)絲綢給M的靜摩擦力一定小于Mgsin;右邊m與絲綢間可能是靜摩擦也可能是動(dòng)摩擦(相對(duì)絲綢向下運(yùn)動(dòng));右邊m相對(duì)斜面可能向上,可能靜止,也可能向下運(yùn)動(dòng); 變式2: M、絲綢、m整體運(yùn)動(dòng)時(shí)(兩邊均為靜摩擦):(M-m)gsin=(M+m)a 此時(shí)絲綢給m的靜摩擦力為:(小于或等于最大靜摩擦力則不會(huì)滑動(dòng))得:即:當(dāng)時(shí),大小滑塊整體運(yùn)動(dòng)(M沿左斜面向下,m沿右斜面向上)。若:,即,此時(shí)絲綢給m的摩擦力由靜摩擦力變?yōu)閯?dòng)摩擦力且大小為,當(dāng)時(shí),即,小滑塊m沿斜面向上加速,相對(duì)于絲綢向下滑動(dòng);當(dāng)時(shí),即,小滑塊m相對(duì)于斜面靜止,相對(duì)于絲綢向下滑動(dòng); 當(dāng)時(shí),即,小滑塊m沿斜面向下加速,相對(duì)于絲綢向下滑動(dòng);的臨界、區(qū)間及運(yùn)動(dòng)情況:m相對(duì)于斜面上滑m相對(duì)于斜面下滑區(qū)間m相對(duì)于絲綢運(yùn)動(dòng)的臨界m相對(duì)于斜面運(yùn)動(dòng)的臨界變式3:(1)(2)(3)例11:【答案】(1)2m/s (2)0.5s 0.5m (3)1.5m【解析】(1)B離開平臺(tái)做平拋運(yùn)動(dòng)。豎直方向有 水平方向有 由式解得代入數(shù)據(jù)求得 (2)設(shè)B的加速度為aB,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)解得 (3)設(shè)B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)A的速度為,由動(dòng)能定理得設(shè)B運(yùn)動(dòng)時(shí)A的加速度為由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)有 變式:解析:對(duì)薄板,由于Mgsin37<m(M+m)gcos37,故滑塊在薄板上滑動(dòng)時(shí),薄板靜止不動(dòng)對(duì)滑塊:在薄板上滑行時(shí)加速度a1=gsin37=6m/s2,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度(4分)滑塊由B至C時(shí)的加速度a2=gsin37mgcos37=2m/s2,設(shè)滑塊由B至C所用時(shí)間為t,則,解得t=1s(4分)對(duì)薄板,滑塊滑離后才開始運(yùn)動(dòng),加速度a=gsin37mgcos37=2m/s2,滑至C端所用時(shí)間為t,則,解得(4分)滑塊與平板下端B到達(dá)斜面底端C的時(shí)間差為(2分)三對(duì)應(yīng)練習(xí)2130246810FNts202468104tsvm/s1放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t 的關(guān)系如圖所示。取重力加速度g10m/s2。由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為 Am0.5kg,0.4Bm1.5kg,Cm0.5kg,0.2Dm1kg, 0.22(xx年上海物理) 如圖為質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B在同一直線上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。由圖可知( )A在t時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一位置B在t時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度相等C在0-t時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大D在0-t時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做功相等3(xx年上海卷) 受水平外力F作用的物體,在粗糙水平面上作直線運(yùn)動(dòng),其圖線如圖所示,則A在秒內(nèi),外力大小不斷增大B在時(shí)刻,外力為零C在秒內(nèi),外力大小可能不斷減小D在秒內(nèi),外力大小可能先減小后增大4(xx年新課標(biāo))如圖所示,在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷A在0t1時(shí)間內(nèi),外力做正功B在0t1時(shí)間內(nèi),外力的功率逐漸增大C在t2時(shí)刻,外力的功率最大D在t1t3時(shí)間內(nèi),外力做的總功為零5(xx年福建卷) 質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為02,最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。從t=0時(shí)刻開始,物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用,F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。重力加速度g取10m/s2,則物體在t=0到t=12s這段時(shí)間內(nèi)的位移大小為KS*5U.C#A18m B54mC72m D198m6(xx年福建卷)16. 如圖所示,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-圖像(以地面為參考系)如圖乙所示。已知v2v1,則At2時(shí)刻,小物塊離A處的距離達(dá)到最大Bt2時(shí)刻,小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C0t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用7(8分)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x4 m,以v02 m/s的速度順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。今將一小煤塊無初速度地輕放至A點(diǎn)處,已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取10 m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng),會(huì)在傳送帶上留下劃痕。則小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,求:(1)小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間(5分)(2)劃痕長度(3分)8(xx年安徽卷)質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2,求:t/sv/(ms-1)O2468246810(1) 物體與水平面間的運(yùn)動(dòng)摩擦系數(shù);(2) 水平推力的大??;(3) 內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。9水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站,用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查。如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶AB始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行。一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速度地放在A處,傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)行李與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1,AB間的距離=2m,g取10 m/ s2。(1)求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力大小與加速度大??;(2)求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,行李就能被較快地傳送到B處。求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率。10(xx年廣東卷)如圖20所示,以A、B和C、D為斷點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi),一滑板靜止在光滑的地面上,左端緊靠B點(diǎn),上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C,一物塊被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上E點(diǎn),運(yùn)動(dòng)到A時(shí)剛好與傳送帶速度相同,然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下,再經(jīng)B滑上滑板?;暹\(yùn)動(dòng)到C時(shí)被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m,滑板質(zhì)量為M=2m,兩半圓半徑均為R,板長l=6.5R,板右端到C的距離L在RL5R范圍內(nèi)取值,E距A為S=5R,物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5,重力加速度取g。圖20RMEAml=6.5RS=5RLBCDR(1)求物塊滑到B點(diǎn)的速度大小;(2)試討論物塊從滑上滑板到離開右端的過程中,克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系,并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)。 11(雙摩擦、整體與隔離力的傳遞)(xx年天津卷)如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力A方向向左,大小不變B方向向左,逐漸減小C方向向右,大小不變D方向向右,逐漸減小12 (滑落、圖像、單摩擦)如圖甲所示,質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊以初速度0從木板的左端向右滑上木板。滑塊和木板速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,某同學(xué)根據(jù)圖象作出如下一些判斷,不正確的是A滑塊與木板間始終存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)B滑塊始終未離開木板C滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量D在t1時(shí)刻滑塊從木板上滑出13(雙摩擦、過程分析加速度的變化)如圖所示,一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),在某時(shí)刻(t=0)將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上,己知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上在物塊放到木板上之后,木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象可能是下列圖中的ABCD14(恒外力、雙摩擦、多過程)如圖所示,在傾角為=370的足夠長的斜面上,有質(zhì)量為m1=2kg的長木板。開始時(shí),長木板上有一質(zhì)量為m2=1kg的小鐵塊(視為質(zhì)點(diǎn))以相對(duì)地面的初速度v1=2m/s 從長木板的中點(diǎn)沿長木板向下滑動(dòng),同時(shí)長木板具有向上的初速度v2=4m/s并在沿斜面向上的恒定拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng),最終小鐵塊與長木板保持相對(duì)靜止一起沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)。已知小鐵塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)均為1=0.8,長木板與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為2=0.5,g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。試求:(1)小鐵塊在長木板上滑動(dòng)時(shí)的加速度大?。?0.4m/s2)(2)力F為多少?(30N)(3)小鐵塊相對(duì)長木板的位移?(30m)對(duì)應(yīng)練習(xí)答案1A2BCD【解析】首先,B正確;根據(jù)位移由v-t圖像中面積表示,在時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大,C正確而A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理,合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功等于動(dòng)能的變化,D正確;正確選項(xiàng)BCD。3CD4AD【解析】根據(jù)P=Fv和圖象斜率表示加速度,加速度對(duì)應(yīng)合外力,外力的功率先減小后增大,B錯(cuò)誤。t2時(shí)刻外力的功率為零,C錯(cuò)誤。5B【解析】拉力只有大于最大靜摩擦力時(shí),物體才會(huì)由靜止開始運(yùn)動(dòng)。KS*5U.C#0-3s時(shí):F=fmax,物體保持靜止,s1=0;3-6s時(shí):F>fmax,物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng), , v=at=6m/s, ,KS*5U.C#6-9s時(shí):F=f,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng), s3=vt=63=18m,9-12s時(shí):F>f,物體以6m/s為初速度,以2m/s2為加速度繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng), ,所以0-12s內(nèi)物體的位移為:s=s1+s2+s3+s4=54m,選項(xiàng)B正確。6B【解析】由題圖乙可知,在t1時(shí)刻物塊的速度為零,離開A點(diǎn)的距離最大,A錯(cuò)誤;t2時(shí)刻,小物塊剛好相對(duì)傳送帶靜止,此時(shí)相對(duì)傳送帶滑到距離最大,B正確;0t2時(shí)間內(nèi),小物塊在摩擦力的作用下先減速再反向加速,摩擦力不變,C錯(cuò)誤;t2t3時(shí)間內(nèi),小物塊相對(duì)傳送帶靜止且隨水平傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),不受摩擦力作用,D錯(cuò)誤。7 8(1)0.2 (2)6N (3)46m【解析】(1)設(shè)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2、初速度為v20、末速度為v2t、加速度為a2,則 設(shè)物體所受的摩擦力為Ff,根據(jù)牛頓第二定律有 聯(lián)立得: (2)設(shè)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1,則 根據(jù)牛頓第二定律有 聯(lián)立得: (3)解法一:由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得: 解法二:根據(jù)v-t圖像圍成的面積得: 9(1)a=1 m / s2(2)t=1 s (3)vmin=2 m / s(當(dāng)傳送帶速度超過2m/s時(shí),為什么不能縮短行李從A到B的時(shí)間?)10解析:(1)滑塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到A過程,滑動(dòng)摩擦力做正功,滑塊從A到B,重力做正功,根據(jù)動(dòng)能定理,解得: (2)滑塊從B滑上滑板后開始作勻減速運(yùn)動(dòng),此時(shí)滑板開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)滑塊與滑板達(dá)共同速度時(shí),二者開始作勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)它們的共同速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒 ,解得:對(duì)滑塊,用動(dòng)能定理列方程:,解得:s1=8R 對(duì)滑板,用動(dòng)能定理列方程:,解得:s2=2R 由此可知滑塊在滑板上滑過s1s2=6R時(shí),小于6.5R,并沒有滑下去,二者就具有共同速度了。 當(dāng)2RL5R時(shí),滑塊的運(yùn)動(dòng)是勻減速運(yùn)動(dòng)8R,勻速運(yùn)動(dòng)L2R,勻減速運(yùn)動(dòng)0.5R,滑上C點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理:,解得:,滑塊不能滑到CD軌道的中點(diǎn)。當(dāng)RL2R時(shí),滑塊的運(yùn)動(dòng)是勻減速運(yùn)動(dòng)6.5R+L,滑上C點(diǎn)。根據(jù)動(dòng)能定理:,解得:當(dāng)時(shí),可以滑到CD軌道的中點(diǎn),此時(shí)要求L<0.5R,這與題目矛盾,所以滑塊不可能滑到CD軌道的中點(diǎn)。11A12B13A(物塊的加速度或vt圖呢?)14(1) (0.4m/s2)(2)(30N)(3)(30m)四好題收集(請(qǐng)同學(xué)們把自己遇到的與這一節(jié)內(nèi)容相關(guān)的經(jīng)典好題整理收集于此欄)