高中物理滑块问题.doc
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题号 一、计算题 二、选择题 总分 得分 评卷人 得分 一、计算题 (每空? 分,共? 分) 1、如下图中甲所示为传送装置的示意图。绷紧的传送带长度L=2.0m,以v=3.0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m。现有一行李箱(可视为质点)质量m=10kg,以v0=1.0 m/s的水平初速度从A端滑上传送带,被传送到B端时没有被及时取下,行李箱从B端水平抛出,行李箱与传送带间的动摩擦因数m=0.20,不计空气阻力,重力加速度g取l0 m/s2。 (1)求行李箱从传送带上A端运动到B端过程中摩擦力对行李箱冲量的大小; (2)传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦,求为运送该行李箱电动机多消耗的电能; (3)若传送带的速度v可在0~5.0m/s之间调节,行李箱仍以v0的水平初速度从A端滑上传送带,且行李箱滑到B端均能水平抛出。请你在图乙中作出行李箱从B端水平抛出到落地点的水平距离x与传送带速度v的关系图象。(要求写出作图数据的分析过程) 2、如图所示,质量M = 4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量m = 1.0kg的小滑块A(可视为质点)。初始时刻,A、B分别以v0 = 2.0m/s向左、向右运动,最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ = 0.40,取g =10m/s2。求: ⑴ A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向; ⑵ A相对地面速度为零时,B相对地面运动已发生的位移x; ⑶ 木板B的长度l。 3、水平放置的传送带AB间的距离L=10m,传送带在电动机带动下以v=2m/s的速度匀速运动,如下图所示。在A点轻轻放上一个质量为m=2kg的小物块,物块向右运动s=2m后和传送带保持静止(取g=10m/s2) 求:(1)物块与传送带间的动摩擦因数. (2)若在A点,每隔1s放上一个初速为零的物块,经过相当长的时间稳定后,传送带上共有几个物块?此时电动机的功率比不放物块时增加多少? (3)若在A点由静止释放第一个物块,3s后再释放第二个物块,为使第二个物块在传送带上与第一个物块碰撞,第二个物块释放时的初速度v0至少需要多大? 4、利用皮带运输机将物体由地面运送到高出水平地面的C平台上,C平台离地面的竖直高度为5m,已知皮带和物体问的动摩擦因数为0.75,运输机的皮带以2m/s的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑。(g=l0m/s2,sin37°=0.6) (1)如图所示,若两个皮带轮相同,半径是25cm,则此时轮子转动的角速度是多大? (2)假设皮带在运送物体的过程中始终是张紧的。为了将地面上的物体能够运送到平台上,皮带的倾角θ最大不能超过多少? (3)皮带运输机架设好之后,皮带与水平面的夹角为9=30°.现将质量为l kg的小物体轻轻地放在皮带的A处,运送到C处.试求由于运送此物体,运输机比空载时多消耗的能量. 5、如图所示,在水平地面上放置一块质量为M的长板B,在平板的上方某一高度处有一质量为m的物块P由静止开始落下。在平板上方附近存在“相互作用”区域(如图中虚线所示区域),当物块P进入该区域内,B便会对P产生一个竖直向上的恒力f作用,使得P恰好不与B的上表面接触,且f=kmg,其中k=11。在水平方向上P、B之间没有相互作用力。 已知平板与地面间的动摩擦因数,平板和物块的质量比M/m=10。在P开始下落时,平板B向左运动的速度v0=1.0m/s,P从开始下落到进入相互作用区域经历的时间t0=2.0s。设平板B足够长,保证物块P总能落到B板上方的相互作用区域内,忽略物块P受到空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。 求: (1)物块P从开始下落到再次回到初始位置所经历的时间。 (2)从物块P开始下落到平板B的运动速度减小为零的这段时间内,P能回到初始位置的次数。 6、如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求 (1)物块B刚要离开C时物块A的加速度a (2)从开始到此时物块A的位移d。重力加速度g。 (3) 如果两个物体的质量相等都为m ,物体A的动能是多少? 7、如图所示,质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上,给小车施加一个水平向右的恒力F=8.0N。当向右运动的速度达到u0=1.5m/s时,有一物块以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小车的右端。小物块的质量m=2.0kg,物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.20。设小车足够长,重力加速度g=10m/s2。 求: (1)物块从滑上小车开始,经过多长的速度减小为零。 (2)物块在小车上相对滑动的过程 ,物块相对地面的位移。 (3)物块在小车上相对小车滑动的过程中,系统产生的内能?(保留两位有效数字) 8、一小圆盘静止在一长为L的薄滑板上,且位于滑板的中央,滑板放在水平地面上,如图所示.已知盘与滑板间的动摩擦因数为,盘与地面间的动摩擦因数为.现突然以恒定的加速度,使滑板沿水平地面运动,加速度的方向水平向右.若水平地面足够大,则小圆盘从开始运动到最后停止共走了多远的距离?(以表示重力加速度) 9、如图,某货场一水平的皮带运输机以速度匀速运动,把P处的物体运送到Q处,P、Q相距,在P处把物体无初速的放在皮带上,经时间传送到Q处,现欲用最短时间把物体从P处传送到Q处(传送皮带与物体间动摩擦因数不变),则传送皮带的运行速度至少应为多大?(保留两位有效数字) 10、长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一切初速度从木板B的左端冲上长木反B,直到A、B速度达到相同,此时A、B的速度为0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下,若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相等,A、B间动摩擦因数μ1=0.5(g=10m/s2)求: (1)木块与冰面的动摩擦因数 (2)小物块相对于长木板滑行的距离 。 (3)为了保证小物块恰好不从长木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度是多少。 11、如图所示,两轮在同一高度,他们的半径均为R=0.2m,均以角速度= 8rad/s绕过轮心的水平轴逆时针转动,两轮心间的距离S = 1m,有块长为>2m的均匀木板AB,水平无初速度地放在两轮上,且木板重心O恰好在右轮轮心正上方。木板两轮边缘的动摩擦因数均为。 求 (1)木板刚开始运动大的加速度大小是多少? (2)从木板刚开始运动到重心O移到左轮心正上方所用的时间是多少? 12、如图所示,倾角为的光滑斜面上放有一个质量为m1的长木板,当质量为m2的物块以初速度v0在木板上平行于斜面向上滑动时,木板恰好相对斜面体静止,已知物块在木板上滑的整个过程中,斜面体相对地面没有滑动。求: (1)物块沿木板上滑过程中,斜面体受到地面的摩擦力; (2)物块沿木板上滑过程中,物块由速度v0变为时所通过的距离。 13、如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板的在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速放一铁块. 试问.(取g=10m/s2) (1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大? (2)最终木板上放有多少块铁块? (3)最后一块铁块与木板右端距离多远? 14、如图所示,在光滑水平地面上,静止放着一质量m=0.2kg的绝缘平板小车,小车的右边处在以PQ为界的匀强电场中,电场强度E1=1×104V/m,小车A点正处于电场的边界。质量m2=0.1kg,带电量q=6×10-5C的带正电小物块(可视为质点)置于A点,其与小车间的动摩擦因数μ=0.40(且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。现给小物块一个v0=6m/s的速度。当小车速度减为零时,电场强度突然增强至E2=2×104V/m,而后保持不变。若小物块不从小车上滑落,取g=10m/s2。试解答下列问题: (1)小物块最远能向右运动多远? (2)小车、小物块的最终速度分别是多少? (3)小车长度应满足什么条件? 15、如图所示。水平传送装置由轮半径均为的主动轮O1和从动轮O2及传送带等构成。两轮轴心相距L=8.0m,轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉,已知面粉袋与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4,这袋面粉中间的面粉可不断地从袋中渗出。 (1)当传送带以v0==4.0m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用时间为多少? (2)要想尽快将这带面粉由A端送到B端(设初速度仍为零),主动能O1的转速至少应为多大? (3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹。这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长(设袋的初速度仍为零)?此时主动轮的转速应满足何种条件? 16、一条传送带始终水平匀速运动,将一个质量为m=20kg的货物无初速地放到传送带上,货物从放上到跟传送带一起匀速运动,经过的时间是0.8s滑行的距离是1.2m{g=10m/s2}求: (1)货物与传送带间动摩擦因数μ的值 (2)这个过程,动力对传送带多做的功是多少? 17、如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽.薄铁板的长为2.8m、质量为10kg.已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1.铁板从一端放入工作台的滚轮下,工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽.已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s,g取10m/s2. (1)通过分析计算,说明铁板将如何运动? (2)加工一块铁板需要多少时间? (3)加工一块铁板电动机要消耗多少电能?(不考虑电动机自身的能耗) 18、如图所示,皮带传动装置与水平面夹角为30°,轮半径R= m,两轮轴心相距L=3.75m,A、B分别使传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑。一个质量为0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ= 。g取10m/s2。 (1)当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时,将小物块无初速地放在A点后,它运动至B点需多长时间?(计算中可取≈16,≈20) (2)小物块相对于传送带运动时,会在传送带上留下痕迹。当传送带沿逆时针方向匀速运动时,小物块无初速地放在A点,运动至B点飞出。要想使小物块在传送带上留下的痕迹最长,传送带匀速运动的速度v2至少多大? 19、质量为M=10kg的B板上表面上方,存在一定厚度的相互作用区域,如图中划虚线的部分,当质量为m=1kg的物块P进入相互作用区时,B板便有竖直向上的恒力f= kmg(k=51)作用于物块P,使其刚好不与B板的上表面接触;在水平方向,物块P与B板间没有相互作用力. 已知物块P开始自由下落的时刻,B板向右运动的速度为VBo=10m/s. 物块P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为t0=2.0s. 设B板足够长,B板与水平面间的动摩擦因数μ=0.02,为保证物块P总能落入B板上方的相互作用区, 问:(1)物块P从起始位置下落到刚好与B板不接触的时间 t (2)物块B在上述时间t内速度的改变量 (3)当B板刚好停止运动时,物块P已经回到过初始位置几次?(g=10m/s2) 20、如图所示,质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求: (1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端? (2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,试通过计算分析铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的情况.并在图中画出f随F变化的图像。 21、图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B 两端相距3m ,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ= 37°, C、D 两端相距4.45m , B、C相距很近.水平部分AB 以5m/s的速率顺时针转动.将质量为10 kg 的一袋大米放在A 端,到达B 端后,速度大小不变地传到倾斜的CD 部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5.试求: (1)若CD 部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离. (2)若要米袋能被送到D 端,求CD 部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围. 22、如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2) (1)为使小物体不掉下去,F不能超过多少? (2)如果拉力F=10N恒定不变,求小物体所能获得的最大速率? 23、如图所示,许多工厂的流水线上安装有传送带,用传送带传送工件,可以大大提高工作效率.传送带以恒定的速率运送质量为的工件,工件在A位置放到传送带上,它的初速度忽略不计.工件与传送带之间的动摩擦因数,传送带与水平方向夹角是,传送带A B之间长度是.每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即放到传送带上,取求: (1)工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动; (2)传送带上相对传送带静止的相邻两个工件间的距离; (3)每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能. 24、如图,一质量m = 1 kg的木块静止的光滑水平地面上。开始时,木块右端与墙相距L = 0.08 m;质量为m = 1 kg的小物块以初速度v0 = 2 m/s滑上木板左端。木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触。物块与木板之间的动摩擦因数为= 0.1,木板与墙的碰撞是完全弹性的。取g = 10 m/s2,求 (1)从物块滑上木板到两者达到共同速度时,木板与墙碰撞的次数及所用的时间; (2)达到共同速度时木板右端与墙之间的距离。 25、质量m=1kg的小滑块(可视为质点)放在质量M=1kg的长木板右端,木板放在光滑水平面上。木板与滑块之间摩擦系数,木板长L=75cm。开始二者均静止。现用水平恒力F沿板向右拉滑块,如图所示,试求: (1)为使滑块和木板以相同的速度一起滑动,力F应满足什么条件? (2)用水平恒力F沿板方向向右拉滑块,要使滑块在0.5s时间从木板右端滑出,力F应多大? (3)滑块刚刚从木板上滑出时,滑块和木板滑行的距离各多大?取g=10m/s2。 26、如图所示,平板车长L=6m,质量M=10kg,上表面距离水平地面高h=1.25m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点。某时刻小车的速度v0=7.2m/s,在此时刻对平板车施加一个方向水平左的恒力F=50N,与此同时,将一个质量m=1kg的小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),PB=,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面。车与地面的动摩擦因数为0.2。其他摩擦均不计,取g=10m/s2,求: (1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间。 (2)小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间。 (3)从小球轻放上平板车至落到地面的过程中,摩擦力对平板车做的功。 27、如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长的木板在水平拉力F=50N作用下,以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将第一个铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,只要木板运动了L=1m就在木板最右端无初速放一个铁块。取g=10m/s2。求: (1)第一个铁块放上后,木板的加速度是多大? (2)木板运动1m时,木板的速度多大? (3)最终有几个铁块能留在木板上? 28、如图3-1所示的传送皮带,其水平部分 ab=2米,bc=4米,bc与水平面的夹角α=37°,一小物体A与传送皮带的滑动摩擦系数μ=0.25,皮带沿图示方向运动,速率为2米/秒。若把物体A轻轻放到a点处,它将被皮带送到c点,且物体A一直没有脱离皮带。求物体A从a点被传送到c点所用的时间。 29、如图所示,质量的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F = 8N,当长木板向右运动速率达到时,在其右端有一质量的小物块(可视为质点)以水平向左的速率滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数,小物块始终没离开长木板,取,求: (1)经过多长时间小物块与长木板相对静止; (2)长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板; (3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功。 评卷人 得分 二、选择题 (每空? 分,共? 分) 30、如图所示,倾斜的传送带顺时针匀速转动,一物块从传送上端A滑上传送带,滑上时速率为v1,传送带的速率为v2,且v2>v1,不计空气阻力,动摩擦因数一定,关于物块离开传送带的速率v和位置,下面哪个是可能的( ) A.从下端B离开,v>v1 B.从下端B离开,v<v1 C.从上端A离开,v=v1 D.从上端A离开,v<v1 31、如图所示,在光滑水平面上放着长为L,质量为M的长木板,在长木板左端放一质量为m的物块(可视为质点),开始物体和长木板均处于静止状态,物块和长木板间的接触面是粗糙的。今对物块m施一水平向右的恒力F,物块与木板分离时木板的速度为V,下列判断正确的是 ( ) A.若只增大物块质量m,则相对滑动过程木板的加速度不变,但分离时速度v变大 B.若只增大物块质量m,则相对滑动过程木板的加速度增大,但分离时速度v变小 C.若只增大恒力F,则相对滑动过程木板的加速度增大,分离时v也变大 D.若只增大恒力F,则相对滑动过程木板的加速度不变,但分离时v变小 32、如图所示,两个轮子的半径R=0.20 m,由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s匀速同向转动,两轮的转动轴在同一水平面上,相互平行,距离d =1.6 m. 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上,开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L>2d,木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16,木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是 A.1 s B.0.785 s C.1.5 s D.条件不足,无法判断 33、如图所示,质量为M的长木板静止在水平地面上,质量为m的木块的在长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为,木块与长木板间动摩擦因数为,则长木板受地面摩擦力大小一定为 ( ) A.μ1(m+M)g B.μ2mg C.μ1mg D.μ1mg+μ2Mg m 34、如下图所示,玻璃杯底压着一张纸放在桌面上,纸的质量可忽略不计的。将纸带以某一速度v从杯底匀速抽出,玻璃杯移动一段较小的位移x就停在桌面上。每次匀速抽纸时,保持杯子、纸和桌面的初始相对位置相同,则( ) A.杯中盛砂子越少,杯子的位移x越大 B.杯中盛砂子越多,杯子的位移x越大 C.若纸以速度2v从杯底匀速抽出, 杯子的位移比x小 D.若纸以速度2v从杯底匀速抽出, 杯子的位移比x大 35、如图所示,在一个足够长的小车上,有质量分别为m1和m2的两个滑块,(m1>m2)随着车一起向前匀速运动,设两个滑块和车之间的滑动摩擦因数为,其他阻力不计,当车突然停止时,下列说法正确的是 ( ) A、若,一定相碰 B、若,一定不相碰 C、若,一定相碰 D、若,一定不相碰 36、如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( ) A.M静止在传送带上 B.M可能沿斜面向上运动 C.M受到的摩擦力不变 D.M下滑的速度不变 37、如图3-5所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是( ) A. B. C. D. 38、如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L,绳张紧时与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳,物体到达左端的时间分别为t1、t2,则下列说法正确的是( ) A.F1=F2 B.F1<F2 C.t1>t2 D.t1<t2 39、如图所示,在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3,中间均用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,其中木块1被与传送带平行的细线拉住,传送带按图示方向匀速运行,三个木块处于平衡状态.下列结论正确的是( ) A.2,3两木块之问的距离等于 B.2,3两木块之问的距离等于 C. 1,2两木块之间的距离等于2,3两木块之间的距离 D.如果传送带突然加速,相邻两木块之间的距离都将增大 40、如图所示,质量为M的木板放在水平桌面上,一个质量为m的物块置于木板上。木板与 物块间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。现用一水平恒力F向右拉木板,使木板和物块体共同向右做匀加速直线运动,物块与木板保持相对静止。已知重力加速度为g。下列说法正确的是 ( ) A.木板与物块间的摩擦力大小等于0 B.木板与桌面间的摩擦力大小等于F C.木板与桌面间的摩擦力大小等于μMg D.木板与桌面问的摩擦力大小等于μ(M+m)g 参考答案 一、计算题 1、(1)行李箱刚滑上传送带时做匀加速直线运动,设行李箱受到的摩擦力为Ff 根据牛顿第二定律有 Ff=mmg=ma 解得 a=mg=2.0 m/s2 设行李箱速度达到v=3.0 m/s时的位移为s1 v2-v02=2as1 s1= 即行李箱在传动带上刚好能加速达到传送带的速度3.0 m/s 设摩擦力的冲量为If,依据动量定理If=mv-mv0 解得If=20N·s (2)在行李箱匀加速运动的过程中,传送带上任意一点移动的长度s=vt=3 m 行李箱与传送带摩擦产生的内能Q=mmg(s-s1) 行李箱增加的动能ΔEk=m(v2-v02) 设电动机多消耗的电能为E,根据能量转化与守恒定律得 E=ΔEk+Q 解得 E=60J (3)物体匀加速能够达到的最大速度vm= 当传送带的速度为零时,行李箱匀减速至速度为零时的位移s0==0.25m<L 当传送带的速度0<v<3.0m/s时, 行李箱的水平位移,式中为恒量,即水平位移x与传送带速度v成正比。 当传送带的速度v³3.0m/s时,x= 行李箱从传送带水平抛出后的x-v图象答案如下图所示。 2、⑴ A、B分别受到大小为μmg的作用,根据牛顿第二定律 对A物体:μmg = maA……………………………………………………………… 1分 则aA = μg = 4.0m/s2 ……………………………………………………1分 方向水平向右 ………………………………………………………… 1分 对B物体:μmg = MaB ………………………………………………………………1分 则aB =μmg /M = 1.0m/s2 …………………………………………… 1分 方向水平向左 ………………………………………………………… 1分 ⑵ 开始阶段A相对地面向左做匀减速运动,速度为0的过程中所用时间为t1,则 v0 = aAt1,则t1 = v0/aA = 0.50s ……………………………………………………1分 B相对地面向右做减速运动x = v0t - aBt2 = 0.875m …………………………1分 ⑶ A向左匀减速运动至速度为零后,相对地面向右做匀加速运动, 加速度大小仍为aA = 4.0m/s2; B板向右仍做匀减速运动, 加速度大小仍aB = 1.0m/s2;…………………………………………………1分 当A、B速度相等时,A相对B滑到最左端,恰好不滑出木板, 故木板B的长度为这个全过程中A、B间的相对位移;……………………1分 在A相对地面速度为零时,B的速度vB = v0 – aBt1 = 1.5m/s ………………1分 设由A速度为零至A、B相等所用时间为t2,则 aAt2 = vB – aBt2, 解得t2 = vB/(aA + aB) = 0.3s; 共同速度v = aAt2 = 1.2m/s ………………………………………………………1分 A向左运动位移xA = (v0- v)(t1 + t2)/2 = (2 – 1.2)(0.5 + 0.3)/2 m = 0.32m………1分 B向右运动位移xB = (v0+ v) (t1 + t2)/2 = (2 + 1.2)(0.5 + 0.3)/2 m 1.28m………1分 B板的长度l = xA + xB = 1.6m……………………………………………………1分 其他:能量守恒定律μmgl = (M + m)v02 – (M + m)v2,代入数据解得l = 1.6m 图像解法l = = 1.6m 或其他解法正确皆可 3、解:(1)设物块与传递带间的动摩擦因数为μ,对物块 ① ② 解得μ=0.1 (2)设物块的加速运动时间为t1 v=at1 ③ 由①③得t1=2s 设物块运动到B点还需t2的时间 L-S=vt2 t2=4s 物块从A运动到B所用总时间 t= t 1+ t 2=6s 传送带上共有7个物块,其中有两个是相对传送带运动的 电动机增加的功率P=FV=2μmgv=8W (3)第二个物块释放时,两物块间的距离 S1=4m 两物块相遇时第二个物块运动时间为t3 解得 4、解: (1)轮子作圆周运动,根据 得 即轮子转动的角速度为8rad/s (2)要将物体运送到平台上,物体所受到的力应该满足 所以 (3)P物体放在皮带上后先做匀加速运动,当速度达到皮带的速度时作匀速运动,物体匀加速时,根据牛顿第二定律有 物体的加速度为 物体速度达到2m/s所经过的位移 此过程中,物体与皮带开始接触的点通过的位移是 物体与皮带的相对位移 因滑动摩擦产生的热 因运送此物体电动机多输出的电能 5、解: (1)物块P进入相互作用区域时的速度为V1,则 物块P从进入相互作用区域到速度减小为零的过程中,受到重力和平板的相互作用,设物块在相到作用区域内的下落加速为a,根据牛顿第二定律: 设在相到作用区域内的下落时间为t,根据运动学公式 而物块从开始下落到回到初始位置的时间 (2)设在一个运动的周期T内,平板B的速度减小量为△v,根据动量定理有 解得 m/s P回到初始位置的次数 N应取整数,即n=10。 注:若用牛顿第二定律解答,可以根据解答过程给分。 6、(1), (2) (3) 7、解:(1)设物块滑上小车后,做加速度为的匀变速运动,经过时间t1速度减为零 解得 =2m/s2 =0.5s (2)小车做加速度为的匀加速运动,根据牛顿第二定律:F-μmg= 解得 设经过t物块与小车具有共同的速度v,物块对地的位移为s1,小车运动的位移为s2,取向右为正方向。 则,对物块:v=-v0+amt … 对小车:… …… 联立解得:s1=1.1m ,s2=3.2m…… (3)系统产生的内能:E=μmg(s2-s1)=8.4J 8、解: 对圆盘在滑板上作匀加速运动过程,设圆盘刚离开滑板时,加速度为a1,速度为v1,位移为S1;滑板的位移为S。 对圆盘有 对滑板有: 又: 对圆盘离开滑板后作匀减速运动过程,设圆盘刚离开滑板到静止的位移为S2,加速度为a2. 对圆盘有 因此圆盘从开始运动到最后停止的位移为 9、解: 工件放到P端受传送带恒定的滑动摩擦力作用做匀加速运动,速度由O增大到V;再随传送带一起匀速运动到Q处。 工件加速度运动时间为 工件匀速运动时间为 其中 解得 提高传送带速率为时,工件加速运动所受滑动摩擦力不变、a不变,工件由P到Q一直处于匀加速运动时所用时间最短。 设最短时间为 解得: 工件到Q时速度 即传送带速率至少应等于4.5m/s. 10、(1)设木块与冰面的动摩擦因数为μ2 由 (2)小物块在木板上滑行加速度 长木板的加速度大小 长木板B速度达0.4m/s用时, 在0.8s内,A发生位移: 在0.8内B发生位移: (3)设A的初速V0 11、(1)设木板对两轮的压力大小分别为和,木板刚放上时的加速度为则 解得 ms2 (2)轮边缘的线速度为m/s 板从静止加速到速度1.6m/s所用的时间和移动的距离分别为 t=v/2=1.6/2=0.8s L1=at12/2=0.64m 板匀速移动的距离和时间分别为 L2=S-L1=0.36m t2=L2/v=0.225s 所以木板运动的总时间为 t=t1+t2=1.025s 12、(1)m1对斜面的压力大小为( 斜面体静止,水平方向合力为零,则地面给斜面体的摩擦力 方向水平向左 (2)对进行分析,因相对斜面静止,故 应用牛顿第二定律得 得 再由 得 13、(1)木板最初做匀速运动,由F=μMg解得 第l 块铁块放上后,木板做匀减速运动,加速度大小为a1, 即有: 代人数据解得: (2)设最终有n块铁块能静止在木板上. 则木板运动的加速度大小为: 第1 块铁块放上后: 第2 块铁抉放上后: ………… 第n块铁块放上后: 由上可得: 木板停下时,,得n=6.6.即最终有7 块铁块放在木板上. (3)从放上第1块铁块至刚放上第7 块铁块的过程中,由(2)中表达式可得: 从放上第7 块铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为d , 则: 联立解得: 14、(1)小物块水平方向受向左的电场力与滑动摩擦力做减速运动,而小车受摩擦力向右做匀加速运动,设小车与小物块的加速度分别为,由牛顿定律得: 对小物块 对小车 设经秒两者速度相同,则由得 对小物块有: 对小车有: 由以上二式得: 解得,共同速度为1m/s 当两者达到共同速度后,受力情况发生了变化,其水平方向的受力如图所示: 若设两物体时只受电场力作用下一起做减速运动时其加速度为a3, 则由牛顿第二定律得:F=(m1+m2)a3 设两者间的摩擦力达最大静摩擦,设小车及小物块做减速运动的加速度分别为a4、a5, 则:- 配套讲稿:
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