2025年高考物理一轮总复习考点培优训练 (32).docVIP

提能训练练案[32]

基础巩固练

题组一传送带模型综合问题

1．如图所示，传送带以速度v匀速运动。将质量为m的物块无初速度放在传送带上的A端，物块将被传送到B端，已知物块到达B端之前已和传送带相对静止。下列说法中正确的是()

A．传送带对物块做功为mv2

B．传送带克服摩擦力做功为eq\f(1,2)mv2

C．电动机由于传送物块多消耗的能量为eq\f(1,2)mv2

D．在传送物块过程产生的热量为eq\f(1,2)mv2

[答案]D

[解析]根据动能定理，传送带对物块做的功等于物块动能的增加量，即eq\f(1,2)mv2，故A错误；根据动能定理，摩擦力对物块做功大小为eq\f(1,2)mv2，在物块匀加速运动的过程中，由于传送带的位移大于物块的位移，则传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对物块做的功，所以传送带克服摩擦力做的功大于eq\f(1,2)mv2，故B错误；电动机由于传送物块多消耗的能量等于物块动能增加量与摩擦产生的内能的和，故大于eq\f(1,2)mv2，故C错误；在传送物块过程产生的热量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积，即Q＝FfΔx，设加速时间为t，物块的位移为x1＝eq\f(1,2)vt，传送带的位移为x2＝vt，根据动能定理Ffx1＝eq\f(1,2)mv2，故热量Q＝FfΔx＝Ff(x2－x1)＝eq\f(1,2)mv2，故D正确。

2．(多选)(2025·河南省南阳中学检测)如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率v顺时针运行。现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速度地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是()

A．在t1时间内摩擦力对物块做的功等于eq\f(1,2)mv2

B．在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量

C．在t1＋t2时间内传送带对物块做的功等于mgLsinθ＋eq\f(1,2)mv2

D．在t1＋t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgLsinθ＋mv2的电能

[答案]BC

[解析]由动能定理可知，在t1时间内摩擦力和重力对物块做的功之和等于eq\f(1,2)mv2，选项A错误；在t1时间内，物块相对传送带的位移Δx＝vt1－eq\f(v,2)t1＝eq\f(v,2)t1，则物块和传送带间因摩擦而产生的内能为Q＝FfΔx＝eq\f(1,2)Ffvt1；物块机械能的增加量等于摩擦力做的功，即ΔE＝Ff·eq\f(v,2)t1＝eq\f(1,2)Ffvt1，即在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量，选项B正确；由功能关系可知，在t1＋t2时间内传送带对物块做的功等于物块机械能的增加量，即mgLsinθ＋eq\f(1,2)mv2，选项C正确；在t1时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgL1sinθ＋eq\f(1,2)mv2＋Q，由选项B可知mgL1sinθ＋eq\f(1,2)mv2＝Q，则在t1时间内因运送物块电动机至少多消耗2mgL1sinθ＋mv2；在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗mgL2sinθ；则在t1＋t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗2mgL1sinθ＋mv2＋mgL2sinθ＝mg(L＋L1)sinθ＋mv2的电能，选项D错误。

题组二“滑块—木板”模型综合问题

3．如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做功的数值为()

A．eq\f(1,4)mv2 B．eq\f(1,2)mv2

C．mv2 D．2mv2

[答案]C

[解析]由能量转化和守恒定律可知，拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体的动能，一部分转化为系统内能，故W＝eq\f(1,2)mv2＋μmgs相，s相＝vt－eq\f(v,2)t，v＝μgt，以上三式联立可得W＝mv2，故选C。

4．如图所示，A为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量为M＝20kg的平板小车B静止于轨道右侧，其上表面与轨道底端靠近且在同一水平面上。一个质量m＝5kg可视为质点的小货箱C以初速度v0＝4m/s开始由轨道顶端滑下并冲上平板小车，当速度减小为冲上平板小车时速度的eq\f(1,5)时开始匀速运动，小货箱未离开平板小车。若曲面轨道顶端与底端的高度差为h＝0.45m，小货箱C与平板小车