高中物理20年人教版一轮复习同步习题-10 动力学中常见的“三个物理模型”.doc

10　动力学中常见的“三个物理模型” 一、选择题(1～3题只有一个选项符合题目要求，4～5题有多个选项符合题目要求) 1． 如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点．竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心．已知在同一时刻a、b两球分别为由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点．则(　　) A．a球最先到达M点 B．b球最先到达M点 C．c球最先到达M点 D．b球和c球都可能最先到达M点 2．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木块和木板加速度的大小分别为a1和a2，关于a1和a2变化的图线中正确的是(　　) 3．如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μtanθ，则图乙中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是(　　) 4. 如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平面上，物体B受沿斜面向上力F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间动摩擦因数为μ，μtanθ，且质量均为m，则(　　) A．A、B保持相对静止 B．地面对斜面体的摩擦力等于mg(sinθ－μcosθ)cosθ＋Fcosθ C．地面受到的压力等于(M＋2m)g D．B与斜面间动摩擦因数为eq \f(F－mgsinθ－μmgcosθ,2mgcosθ) 5．如图所示，水平传送带两边分别是与传送带等高的光滑水平地面A、B，初速度大小为v1的小物块从与传送带相接的地面A滑上传送带，当绷紧的水平传送带处于静止状态时，小物块恰好可以运动到传送带的中点，如果传送带以恒定速率v2(v2＝2v1)运行，若从小物块滑上传送带开始计时，则小物块运动的v－t图象(以地面为参考系)可能是(　　) 二、非选择题 6．如图所示，质量均为m的木块A和木块B叠放在水平桌面上，A光滑且位于B的最右端，B与地面间的动摩擦因数为μ，水平力F＝mg作用在B上，A、B以2 m/s的共同速度沿水平面向右匀速运动，0.2 s后F加倍(g＝10 m/s2) (1)试求μ的值； (2)若B足够长，求0.4 s时A、B的速度，并在乙图中作出0.2～0.4 s A、B运动的v－t图象． 7．如图所示，与水平面成θ＝30°的传送带正以v＝3 m/s的速度匀速运行，A、B两端相距l＝13.5 m．现每隔1 s把质量m＝1 kg的工件(视为质点)轻放在传送带上，工件在传送带的带动下向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝eq \f(2\r(3),5)，取g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字．求： (1)相邻工件间的最小距离和最大距离； (2)满载与空载相比，传送带需要增加多大的牵引力？ 答案 1C 2A 3D 4BD 5AD 6(1)在0～0.2 s内A、B做匀速直线运动，分析B，根据平衡条件有： F＝2μmg，又F＝mg， 代入数据解得μ＝0.5. (2)0.2～0.4 s，A运动状态不变(vA＝2 m/s)，继续做匀速直线运动，B做匀加速运动， 根据牛顿第二定律得，2F－2μmg＝ma， 代入数据解得a＝10 m/s2. 0．4 s时B的速度v＝v0＋at＝2 m/s＋10×0.2 m/s＝4 m/s， A、B两物体的v－t图象如右图所示． 7(1)设工件在传送带上加速运动时的加速度为a，则 μmgcosθ－mgsinθ＝ma 代入数据解得a＝1.0 m/s2 刚放上下一个工件时，该工件离前一个工件的距离最小，且最小距离 dmin＝eq \f(1,2)at2 解得dmin＝0.50 m 当工件匀速运动时两相邻工件相距最远，则 dmax＝vt＝3.0 m. (2)由于工件加速时间为t1＝eq \f(v,a)＝3.0 s，因此传送带上总有三个(n1＝3)工件正在加速，故所有做加速运动的工件对传送带的总滑动摩擦力Ff1＝3μmgcosθ 在滑动摩擦力作用下工件移动的位移x＝eq \f(v2,2a)＝4.5 m 传送带上匀速运动的工件数n2＝eq \f(l－x,dmax)＝3 当工件与传送带相对静止后，每个工件受到的静摩擦力Ff0＝mgsinθ，所有做匀速运动的工件对传送带的总静摩擦力Ff2＝n2Ff0 与空载相比，传送带需增大的牵引力 F＝Ff1＋Ff2 联立解得F＝33 N