2022年高一物理人教版必修一第四章《牛顿运动定律》----传送带与滑块专题 .pdf

1 牛顿运动定律-传送带与滑块专题1（双选）如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦现用水平恒力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A物块先向左运动，再向右运动B物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零2如图所示，长为L=6m、质量 M=4kg的长木板放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为 m=1kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为0.4，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块施加 F=8N，方向水平向右的恒定拉力，求：(g=10m/s2）（1）小物块的加速度；（2）长木板的加速度；（3）物块从木板左端运动到右端经历的时间。3如图所示，有一长度x1 m、质量 M 10 kg 的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m 4 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数 0.25，要使物块在2 s 内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力F 是多少？(g 取 10 m/s2)F m M 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 9 页 -2 4长为 1.5m 的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，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的质量相同，A、B间的动摩擦因数1=0.25 求：（g=10m/s2）（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）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？5如图所示，货运平板车始终保持速度v 向前运动，把一个质量为m，初速度为零的物体放在车板的前端 A处，若物体与车板间的摩擦因数为，要使物体不滑落，车板的长度至少是多少?6如图所示，光滑水平面上放着长L=2m，质量为 M=4.5kg的木板(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=0.1，开始均静止今对木板施加一水平向右的恒定拉力 F，(g 取10m/s2)求：(1)为使小物体不从木板上掉下，F不能超过多少(2)如果拉力 F=10N，小物体能获得的最大速度？AvB 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 9 页 -3 7(双选)如图所示，在马达驱动下，皮带运输机的皮带以速率v 向右水平运行，现将一块砖正对皮带上的 A 点轻轻地放在皮带上，此后（）A一段时间内，砖块将在滑动摩擦力的作用下对地做加速运动 B当砖的速率等于v 时，砖块与皮带间摩擦力变为静摩擦力 C当砖块与皮带相对静止时它位于皮带上A 点的右侧的某一点B D砖块在皮带上有可能不存在砖块与皮带相对静止的状态8(双选)如图 11 所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间可能是()A.LvvgB.LvC.2LgD.2Lv9如图示，两传送带轮间距离S=20m,按图示方向以速度v=4m/s 匀速转动着。在传送带左端沿与传送带转动方向相同的方向以1m/s 的初速度滑上一小物体，已知小物体与传送带间动摩擦因数为0.1，求小物体从左端运动到右端所需时间？10水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带A、B 始终保持 v=1m/s 的恒定速率运行；一质量为m=4kg 的行李无初速地放在 A 处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数=0.1，AB 间的距离 l=2m，g=10ms2（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；（2）求行李做匀加速直线运动的时间；（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B 处求行李从A 处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 9 页 -4 11如图所示，水平传送带以不变的速度v 向右运动，将工件轻轻放在传送带的左端，由于摩擦力的作用，工件做匀加速运动，经过时间t，速度变为v；再经时间2t，工件到达传送带的右端，求：（1）工件在水平传送带上滑动时的加速度（2）工件与水平传送带间的动摩擦因素（3）工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离12 如图，木块以 v0=6m/s 的水平速度滑上L=18m的水平静止的传送带，经 t=6s 能由 A端运动到 B 端，求：（1）木块与传送带之间动摩擦力因数；（2）若传送带以v1=4m s 顺时针转动，木块无水平初速度轻放到传送带上，说明木块运动情况；（3）求第（2）问中木块用多长时间到达B?13.如下图所示为车站使用的水平传送带模型，传送带长L8m，现有一质量为m=10kg的旅行包以v0=10m/s 的初速度水平地滑上水平传送带。已知旅行包与传送带间的动摩擦因数为=0.6，可将旅行包视为质点，取g=10ms2。试讨论如下问题：（1）若传送带静止，则旅行包从传送带左端A滑到右端 B所需要的时间是多少？（2）若传送带以速度v=4m/s 沿顺时针方向匀速转动，则旅行包从传送带左端A滑到右端B历时多少？（3）若传送带以速度v=4m/s 沿逆时针方向匀速转动，则旅行包能否从传送带的A端滑到 B端？如不能试说明理由；如能试计算历时多少？vv名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 9 页 -5 1.BC 2 题：3 题：4 题：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 9 页 -6 5 题：V2/(2g)6 题：7AD 8 CD 9 题：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 9 页 -7 10 题：【答案】（1）4N，a=lm/s2；（2）1s；（3）2m/s 解析：（1）滑动摩擦力F=mg以题给数值代入，得F=4N 由牛顿第二定律得F=ma 代入数值，得a=lm/s2（2）设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度v=1ms则v=at 代入数值，得t=1s（3）行李从A 匀加速运动到B 时，传送时间最短则2min12lat代入数值，得min2st传送带对应的运行速率Vmin=atmin 代人数据解得Vmin=2m/s 11.解：（1）工件的加速度a=v/t（2）设工件的质量为m，则由牛顿第二定律得 mgma mgmgFN名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 9 页 -8 所以动摩擦因素=gtvgamgma（3）工件加速距离tvx21工件匀速距离vttvx222所以工件从左端到达右端通过的距离vtxxx5.22112 题：mg=maa=g=1m/s2 t1=v/a=1s x1=at2/2=2m x2=xx1=20m2m=18m t2=x2/v=9s t=t1+t2=11s 13 题：（l）取旅行包为研究对象，若传送带静止，旅行包在传送带上受到向左的滑动摩擦力作用，做匀减速运动，由牛顿第二定律得，设旅行包由A端滑到 B端历时，由运动学公式得，解得，由于旅行包由开始到静止共历时不符合运动实际情况，故舍去。（2）设旅行包滑到B端时，其速度恰好与传送带的速度v 相等，则有，解得此时传送带的速度为，说明旅行包在传送带上应先做匀减速运动然后匀速运动，设旅行包匀减速运动时间为，则有，旅行包匀速运动的位移为，旅行包由A端滑到 B端所用时间为。（3）若传送带以速度沿逆时针方向匀速转动，旅行包的受力情况与传送带静止时相同，旅行包能从传送带的A端滑到 B端，所用时间同样为。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 9 页 -9 18 0.8s【解析】以B 为研究对象，由牛顿第二定律：F-f=mB aBFNB=mBg f=FNB以 A 为研究对象，根据牛顿第二定律：f=mAaA设 B 从木板的左端拉到木板右端所用时间为t,A、B 在这段时间内发生的位移分别为sA和 sB,sA=12aA t2sB=12aB t2sB-sA=L 由以上各式可得t=0.8s 15：如图所示，传输带与水平面间的倾角为=37o，皮带以10m/s 的速率运行，在传输带上端A 处无初速度地放上质量为0.5Kg 的物体，它与传输带间的动摩擦因数为0.5，若传输带A到 B的长度为16m，则物体从 A运动到 B的时间为多少？12mg=maa=g=1m/s2 t1=v/a=1s x1=at2/2=2m x2=xx1=20m2m=18m t2=x2/v=9s t=t1+t2=11s 13.：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 9 页 -