高一物理人教版必修一滑块—木板模型和传送带模型课时作业.docx

2019-2020 学年人教版必修一 滑块—木板模型和传送带模型 课时作业 一、选择题 1．(多选)如图 1 所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针运行．将一物体轻轻放在传送带的左端， 以 v、a、x、F 表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小．下列选项可能正确的是( ) f 图 1 答案 AB 解析 物体在传送带上先做匀加速运动，当达到与传送带相同的速度后，开始做匀速运动，A、B 正确． 2.如图 2 所示，粗糙的传送带与水平方向夹角为θ ，当传送带静止时，在传送带上端轻放一小物块，物块下滑到底端所用时间为 T，则下列说法正确的是( ) 图 2 A．当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间可能大于T B．当传送带顺时针转动时，物块下滑的时间可能小于T C．当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间等于T D．当传送带逆时针转动时，物块下滑的时间小于T 答案 D 解析 当传送带顺时针转动时，物块受重力、支持力和沿传送带向上的摩擦力，向下做匀加速直线运动的加速度与传送带静止时加速度相同，所以物块下滑的时间等于T，故A、B 错误；当传送带逆时针转动时， 开始时物块受重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力，向下做匀加速直线运动的加速度大于传送带静止时 的加速度，则物块下滑的时间小于 T，故C 错误，D 正确． 如图 3 所示，足够长的传送带与水平面间夹角为θ ，以速度v 逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放 0 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μ tanθ ，则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( ) 图 3 答案 D 解析 开始阶段，小木块受到竖直向下的重力、垂直于传送带向上的支持力和沿传送带向下的摩擦力作用， 做加速度为 a 的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得mgsinθ ＋μ mgcosθ ＝ma ，可得 a ＝gsinθ ＋ 1 1 1 μ gcosθ . 小木块加速至与传送带速度相等时，由于μ tanθ ，小木块不会与传送带保持相对静止，而是继续加速， 所受滑动摩擦力变为沿传送带向上，做加速度为a 的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得mgsinθ － 2 μ mgcosθ ＝ma ，所以 a ＝gsinθ －μ gcosθ ，a a ，故 D 正确． 2 2 2 1 如图 4 所示，物块在静止的足够长的传送带上以速度v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头 0 所示(逆时针)，在此传送带的速度由零逐渐增加到2v 0 后匀速运动的过程中，下列分析正确的是( ) 图 4 A．物块下滑的速度不变 B．物块开始在传送带上加速到2v 后匀速 0 C．物块先向下匀速运动，后向下加速，最后沿传送带向下匀速运动D．物块受的摩擦力方向始终沿斜面向上 答案 C 解析 在传送带的速度由零逐渐增加到 v 的过程中，物块相对于传送带下滑，故物块受到的滑动摩擦力仍 0 然向上，故这段过程中物块继续匀速下滑，在传送带的速度由v 逐渐增加到 2v 过程中，物块加速下滑， 0 0 当物块的速度达到 2v 时，物块相对传送带静止，随传送带匀速下滑，故选项C 正确． 0 5．(多选)如图 5 所示，水平传送带两端 A、B 相距 x＝6m，以 v ＝4 m/s 的速度(始终保持不变)顺时针运转．现 0 将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在 A 端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕．已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ ＝0.25，重力加速度 g＝10 m/s2，则煤块从 A 运动到 B 的过程中 ( ) 图 5 煤块从 A 运动到 B 的时间是 2.3s 煤块从 A 运动到 B 的时间是 1.6s 划痕长度是 2.8m 划痕长度是 3.2m 答案 AD 解析 开始时煤块做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 μ mg＝ma，得 a＝μ g＝2.5m/s2，假设煤块的 v 2 速度达到 4 m/s 时未离开传送带，此时煤块通过的位移大小为x ＝ 0 ＝3.2m6m，因此煤块先做匀加速直 1 2a v 线运动，后做匀速直线运动，做匀加速直线运动的时间为 t ＝ 0＝1.6s，此后煤块以与传送带相同的速度匀 1 a x 速运动至 B 端，匀速运动的位移为 x ＝x－x ＝6m－3.2m＝2.8m，时间为 t ＝ 2＝0.7s，运动的总时间为 t 2 1 2 v 0 ＝t ＋t ＝2.3s，A 正确，B 错误；划痕长度即煤块相对于传送带的位移大小，可得Δx＝v t －x ＝3.2m，C 1 2 0 1 1 错误，D 正确． 二、非选择题 质量为 2kg 的木板 B 静止在水平面上，可视为质点的物块A 从木板的左侧以某一初速度沿木板上