高考物理一轮总复习课时规范练14 传送带模型和“滑块—滑板”模型.docVIP

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课时规范练14传送带模型和“滑块—滑板”模型

《课时规范练》P356

一、基础对点练

1.(水平传送带、v-t图象)(多选)(辽宁葫芦岛一模)如图所示,在水平面上有一传送带以速率v1沿顺时针方向运动,传送带速度保持不变,传送带左右两端各有一个与传送带等高的光滑水平面和传送带相连(紧靠但不接触),现有一物块在右端水平面上以速度v2向左运动,物块速度随时间变化的图象可能的是()

答案:ABD

解析:第一种情况,物体在传送带上先减速向左滑行,有可能速度减为零,然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速,加速度不变;如果v1v2,物体向右运动时会一直加速,当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,有v2=v2;如果v1≤v2,物体向左的速度减至零后会在滑动摩擦力的作用下向右加速,当速度增大到等于传送带速度时,物体还在传送带上,之后不受摩擦力,物体与传送带一起向右匀速运动,有v2=v1。第二种情况,物体在传送带上减速向左滑行,直接向左滑出传送带,末速度一定小于v2,故A、B、D正确,C错误。

2.(倾斜传送带)(多选)如图所示,倾斜的传送带顺时针匀速转动,一物块从传送带上端A滑上传送带,滑上时速率为v1,传送带的速率为v2,且v2v1。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,vv1

B.从下端B离开,vv1

C.从上端A离开,v=v1

D.从上端A离开,vv1

答案:ABC

解析:物块从A端滑上传送带,在传送带上必先相对传送带向下运动,由于不确定物块与传送带间的摩擦力和物块的重力沿传送带向下分力的大小关系以及传送带的长度,若能从A端离开,由运动的对称性可知,必有v=v1,选项C正确,D错误。若从B端离开,当摩擦力大于重力的分力时,vv1;当摩擦力小于重力的分力时,vv1;当摩擦力和重力的分力相等时,物块一直做匀速直线运动,v=v1,选项A、B正确。

3.(滑块—滑板模型)在光滑水平面上有一辆小车A,其质量为mA=2.0kg,小车上放一个物体B,其质量为mB=1.0kg。如图甲所示,给B一个水平推力F,当F增大到稍大于3.0N时,A、B开始相对滑动。如果撤去F,对A施加一水平推力F,如图乙所示,要使A、B不相对滑动,则F的最大值Fmax为()

A.2.0N B.3.0N

C.6.0N D.9.0N

答案:C

解析:根据题图甲所示,设A、B间的静摩擦力达到最大值FfmaA+mB)a,对A有Ffmaax=2.0N;根据题图乙所示情况,设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a,根据牛顿第二定律,以B为研究对象有Ffmaaax=6.0N,故选C。

4.(滑块—滑板模型、v-t图象)(多选)(河南安阳二模)如图甲所示,光滑水平面上静置一个薄长木板,木板上表面粗糙,其质量为m0,t=0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上木板,此后木板与物块运动的v-t图象如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是()

A.m0=m

B.m0=2m

C.木板的长度为8m

D.木板与物块间的动摩擦因数为0.1

答案:BC

解析:物块在木板上运动的过程中,μmg=ma1,而v-t图象的斜率表示加速度,故a1=7-32m/s2=2m/s2,解得μ=0.2,D错误;对木板受力分析可知μmg=m0a2,a2=2-02m/s2=1m/s2,解得m

5.(水平传送带问题)如图所示,水平传送带AB间的距离为16m,质量分别为2kg、4kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在传送带的左端且连接物块Q的细线水平。当传送带以8m/s的速度逆时针转动时,Q恰好静止。重力加速度g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当传送带以8m/s的速度顺时针转动时,下列说法正确的是()

A.Q与传送带间的动摩擦因数为0.6

B.Q从传送带左端运动到右端所用的时间为2.6s

C.Q在运动过程中所受摩擦力始终不变

D.Q从传送带左端运动到右端的过程中P处于失重状态

答案:B

解析:当传送带以v=8m/s的速度逆时针转动时,Q恰好静止不动,对Q受力分析,有mPg=μmQg,得μ=0.5,故A错误;当传送带以v=8m/s的速度顺时针转动时,物体Q做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有mPg+μmQg=(mP+mQ)a,解得a=203m/s2,当速度达到传送带速度即8m/s后,做匀速直线运动,根据速度公式有v=at1,解得t1=1.2s,匀加速的位移为,则匀速运动的时间为t2=L-xv=1.4s,Q从传送带左端滑到右端所用的时间为t总=t1

6.(水平传送带问题)(山西临汾联考)某生产车间对香皂包