2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练:传送带模型的动力学问题(word 包含答案)
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2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练
卫星变轨及能量问题
一、单项选择题
1、“天宫一号”目标飞行器在离地面343 km的圆形轨道上运行,其轨道所处的空间存在极其稀薄的大气.下列说法正确的是( )
A.如不加干预,“天宫一号”围绕地球的运动周期将会变小
B.如不加干预,“天宫一号”围绕地球的运动动能将会变小
C.“天宫一号”的加速度大于地球表面的重力加速度
D.航天员在“天宫一号”中处于完全失重状态,说明航天员不受地球引力作用
2、如图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用寿命.图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前,二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图,此时二者的连线通过地心,轨道半径之比为1∶3,若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力,则下列说法正确的是( )
A.在图示轨道上,“轨道康复者”的速度大于7.9 km/s B.在图示轨道上,“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍
C.在图示轨道上,“轨道康复者”的周期为3 h,且从图示位置开始经1.5 h与同步卫星的距离最近
D.若要对该同步卫星实施拯救,“轨道康复者”应从图示轨道上加速,然后与同步卫星对接
3、我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球.如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比( )
A.卫星绕行速度变大
B.卫星所受向心力增大
C.卫星的机械能守恒
D.卫星动能减小,引力势能增大
4、在地球大气层外有大量的太空垃圾.在太阳活动期,地球大气会受太阳风的影响而扩张,使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围,从而开始向地面下落.大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬,但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上,对人类造成危害.太空垃圾下落的原因是( ) A.大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落
2020届高三物理二轮复习传送带问题归类分析
考点分析:
传送带问题是以真实物理现象为依据的问题,它既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际,因而,这种类型问题具有生命力,当然也就是高考命题专家所关注的问题.
知识概要与方法
(1)受力和运动分析:
受力分析中的摩擦力突变(大小、方向)——发生在V物与V带相同的时刻;运动分析中的速度变化——相对运动方向和对地速度变化。分析关键是:一是 V物、V带的大小与方向;二是mgsinθ与f的大小与方向。
(2)传送带问题中的功能分析
①功能关系:WF=△EK+△EP+Q
②对WF、Q的正确理解
(a)传送带做的功:WF=F·S带 功率P=F×V带 (F由传送带受力平衡求得)
(b)产生的内能:Q=f·S相对
(c)如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能EK,因为摩擦而产生的热量Q有如下关系:2mv21带QE
典例分析:
一、水平运行的传送带
处理水平放置的传送带问题,首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析,分清物体所受摩擦力是阻力还是动力;其二是对物体进行运动状态分析,即对静态→动态→终态进行分析和判断,对其全过程作出合理分析、推论,进而采用有关物理规律求解.
例题1、如图所示,水平放置的传送带以速度v=2 m / s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若A端与B端相距4 m,则物体由A到B的时间和物体到B端时的速度是:( )
A.2.5 s,2 m / s
B.1 s,2 m / s
C.2.5 s,4 m / s
D.1 s,4 / s
解析:小物体放在A端时初速度为零,且相对于传送带向后运动,所以小物体受到向前的滑动摩擦力,小物体在该力作用下向前加速,a=μg,当小物体的速度与传送带的速度相等时,两者相对静止,不存在摩擦力,小物体开始做匀速直线运动。所以小物体的运动可以分两个阶段,先由零开始加速,后做匀速直线运动。小物体开始先做匀加速运动,加速度a=μg,达到的最大速度为2 m / s。
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2020年高考物理第二轮复习
专题5: 动力学和能量观点在力学中的应用
考点一 :直线、平抛、圆周运动组合问题
1.解题策略
(1)动力学方法观点:牛顿运动定律、运动学基本规律.
(2)能量观点:动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律.
2.解题关键
(1)抓住物理情景中出现的运动状态和运动过程,将物理过程分解成几个简单的子过程.
(2)两个相邻过程连接点的速度是联系两过程的纽带,也是解题的关键.很多情况下平抛运动的末速度的方向是解题的重要突破口.
考点二 应用动力学和能量的观点分析“传送带”问题
1.动力学角度分析
首先要正确分析物体的运动过程,做好受力分析,然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移,找出物体和传送带之间的位移关系.
2.传送带问题中的功能关系分析
(1)功能关系分析:W=ΔEk+ΔEp+Q.
(2)对W和Q的理解:①传送带做的功W=Fx传,其中F为传送带的动力,x传为传送带转过的距离;②产生的内能Q=FfΔx.
考点三:应用动力学和能量的观点分析“滑块—滑板”问题
1.问题分类
水平面上的滑块—滑板问题和在斜面上的滑块—滑板模型.
2.处理方法
往往通过系统内摩擦力的相互作用而改变系统内物体的运动状态,既可由动能定理和牛顿运动定律分析单个物体的运动,又可
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由能量守恒定律分析动能的变化、能量的转化,在能量转化方面往往用到ΔE内=-ΔE机=fx相对.
典例精析
★考点一:直线、平抛、圆周运动组合问题
◆典例一:(2018·杭州地区重点中学期末)如图20所示,玩具轨道由光滑倾斜轨道AB、粗糙的水平轨道BC、光滑圆轨道及粗糙的足够长的水平轨道CE构成.已知整个玩具轨道固定在竖直平面内,AB的倾角为37°,A离地面高度H=1.45 m,整个轨道水平部分动摩擦因数均为μ=0.20,圆轨道的半径为R=0.50 m.AB与BC通过一小段圆弧平滑连接.一个质量m=0.50 kg的小球在倾斜导轨顶端A点以v0=2.0 m/s的速度水平发射,在落到倾斜导轨上P点(P点在图中未画出)时速度立即变成大小vP=3.4 m/s,方向沿斜面向下,小球经过BC,并恰好能经过圆的最高点.取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,空气阻力不计,求:
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浙江2020高考物理尖子生核心素养提升之常见动力学模型(下)
传送带模型 [课时跟踪检测]
1.(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1 m/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s2。若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则( )
A.乘客与行李同时到达B处
B.乘客提前0.5 s到达B处
C.行李提前0.5 s到达B处
D.若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B处
2.(多选)如图所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度vA=4 m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则( )
A.若传送带不动,则vB=3 m/s
B.若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动,vB=3 m/s
C.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,vB=3 m/s
D.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,vB=2 m/s
3.物块m在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针转动,传送带转动的方向如图中箭头所示,则传送带转动后( )
A.物块将减速下滑
B.物块仍匀速下滑
C.物块受到的摩擦力变小
D.物块受到的摩擦力变大
4.如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,传送带匀速转动,在传送带上某位置轻轻放置一滑块,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ,滑块速度随时间变化的关系如图乙所示,v0、t0已知,则( )
A.传送带一定顺时针转动
B.μ=tan θ+v0gt0cos
θ
C.传送带的速度大于v0
D.t0后滑块的加速度为2gsin θ-v0t0
5.如图所示为粮袋的传送装置,已知A、B间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时其运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ。正常工作时工人在A点将粮袋轻轻放到运行中的传送带上。关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练
解决动态平衡问题的几种方法
一、单项选择题
1、如图所示,形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起,两圆柱体表面光滑,重力均为G,其中b的下半部固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上,现过a的轴心施一水平作用力F,缓慢地将a拉离水平面一直滑到b的顶端,对该过程分析,则应有( )
A.拉力F先增大后减小,最大值是G
B.开始时拉力F最大为3G,之后逐渐减小为G
C.a、b间的压力由0逐渐增大,最大为G
D.a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G
2、如图所示,一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小铁环.现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,则关于轻绳对A、B两点拉力FA、FB的变化情况,下列说法正确的是( )
A.FA变小,FB变小
B.FA变大,FB变大
C.FA变大,FB变小
D.FA变小,FB变大
3、在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内,果农用图所示支架悬挂葡萄,OA、OB为承重的轻杆,AOB始终在竖直面内,OA可绕A点自由转动,OB与OA通过铰链连接,可绕O点自由转动,且OB的长度可调节,现将新鲜葡萄用细线悬挂于O点,保持OA不动,调节OB的长度让B端沿地面上的AB连线向左缓慢移动,OA杆所受作用力大小为F1,OB杆所受的作用力大小为F2,∠AOB由锐角变为钝角的过程中,下列判断正确的是(
)
A.F1逐渐变大,F2先变小后变大
B.F1先变小后变大,F2逐渐变大
C.F1逐渐变小,F2逐渐变小
D.F1逐渐变大,F2逐渐变大 4、如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动,用轻绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根轻绳一端系在O点,O点为圆弧的圆心,另一端系在圆弧形墙壁上的C点,当该轻绳端点由点C逐渐沿圆弧CB向上移动的过程中(保持OA与地面夹角θ不变),OC绳拉力的大小变化情况是(
1
因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同,传送带问题往往存在多种可能,因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析,是解决此类问题的关键。
一、经典例题
1.水平浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的摩擦因数为𝜇,初始时,传送带与煤块都是静止的。现在让传送带以恒定的加速度𝑎0开始运动,当其速度达到𝑣0后,便以此速度做匀速运动,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,求此黑色痕迹的长度。
2.如图,绷紧的传送带与水平面的夹角𝜃=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持𝑣0=2
m/s的速率运行;现把一质量为𝑚=10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经时间𝑡=1.9 s,工件被传送到ℎ=1.5 m的高处,并取得了与传送带相同的速度,取g=10 m/s2,求:
(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力𝐹1;
(2)工件与传送带之间的相对位移Δ𝑥。 2
3.方法归纳:
A.是否产生相对位移,比较物块与传送带加速度大小;
B.皮带传送物体所受摩擦力突变,发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
C.对于传送带问题,一定要全面掌握几类传送带模型,尤其注意要根据具体情况适时进行讨论,看一看有没有转折点、突变点,做好运动阶段的划分及相应动力学分析。
4.常见传送带模型分类情况: 考点一 水平传送带问题
滑块在水平传送带上运动常见的3个情景
项目 图示 滑块可能的运动情况
情景1
(1)可能一直加速
(2)可能先加速后匀速
情景2
(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速
(2)v0
情景3
(1)传送带较短时,滑块一直减速到达左端
(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端。其中v0>v返回时速度为v,当v0
考点二 倾斜传送带问题
滑块在水平传送带上运动常见的4个情景
高考复习参考资料
高考加油,高考加油,高考加油 微专题2 传送带模型、板块模型
一、单项选择题
1.如图所示,足够长的传送带与水平面的夹角为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μ
答案 D 小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动,所受摩擦力沿传送带向下,加速度为a1=μg cos θ+g sin θ。当小木块的速度与传送带速度相同后,由于μ
cos θ的加速度做匀加速直线运动,可知a1>a2,在v-t图像中,图线的斜率表示加速度,故选项D对。
2.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带,以地面为参考系,v2>v1,从小物块滑上传送带开始计时,其v-t图像不可能的是( )
高考复习参考资料
高考加油,高考加油,高考加油 答案 D 小物块在传送带上做减速运动直到速度为0对应的位移为x=
=
,若x=L(L为两轮间距),C项可能;若xL,小物块冲上地面后匀速运动,所以A项可能。
3.(2019扬州中学月考)如图所示,钢铁构件A、B叠放在平板卡车的水平底板上,卡车底板和B间动摩擦因数为μ1,A、B间动摩擦因数为μ2,μ1>μ2,卡车刹车的最大加速度为a,a>μ1g,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则卡车运行的速度不能超过( )
A. B. C. D.
答案 B 因卡车底板和B间动摩擦因数μ1大于A、B间动摩擦因数μ2,则要使卡车安全停下来最大加速度为a'=μ2g,根据v2=2a'x可得v= = ,故选B。
4.(2017郑州模拟)如图所示,一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行,现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是( )
2025届高考物理复习:经典好题专项(“传送带”模型问题)练习 1. (2023ꞏ广东省深圳中学阶段测试)如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤
块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是静止的。
现让传送带以恒定的加速度a开始运行,当其速度达到v后,便以此速度做匀速运行。传送
带速度达到v时,煤块未与其共速,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,
煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g)( )
A.μ与a之间一定满足关系μ>ag
B.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为v2μg
C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为vμg
D.黑色痕迹的长度为v22μg
2. 如图所示,一绷紧的水平传送带以恒定的速率v=10 m/s运行,某时刻将一滑块轻轻地放
在传送带的左端,已知传送带与滑块间的动摩擦因数为0.2,传送带的水平部分A、B间的距
离足够长,将滑块刚放上去2 s时突然停电,传送带立即做加速度大小a=4 m/s2的匀减速运
动至停止(重力加速度取g=10 m/s2)。则滑块运动的位移为( )
A.8 m B.13.5 m C.18 m D.23 m
3. 如图所示,物块放在一与水平面夹角为θ的传送带上,且始终与传送带相对静止。关于物
块受到的静摩擦力Ff,下列说法正确的是( )
A.当传送带加速向上运动时,Ff的方向一定沿传送带向上 B.当传送带加速向上运动时,Ff的方向一定沿传送带向下 C.当传送带加速向下运动时,Ff的方向一定沿传送带向下 D.当传送带加速向下运动时,Ff的方向一定沿传送带向上 4.(多选)为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安
全检查。如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过检测
仪接受检查时的情景。如图乙所示为水平传送带装置示意图。紧绷的传送带ab始终以1 m/s的恒定速率运行,乘客将一质量为1 kg的行李(可视为质点)无初速度地放在传送带左端的a
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练
受力分析和物体的平衡
一、单项选择题
1、如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上,小物块置于斜面上,通过与斜面平行的细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏相连接,在沙漏中的沙子缓慢流出的过程中,斜面体、物块、沙漏均保持静止.则下列说法正确的是( )
A.地面对斜面体的摩擦力为零
B.地面对斜面体的摩擦力方向始终向左
C.物块所受斜面体的摩擦力一定减小
D.物块所受斜面体的摩擦力一定沿斜面向上
2、如图所示,质量均为m的斜面体A、B叠放在水平地面上,A、B间接触面光滑,用一与斜面平行的推力F作用在B上,B沿斜面匀速上升,A始终静止.若A的斜面倾角为θ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.F=mgtan θ
B.A、B间的作用力为mgcos θ
C.地面对A的支持力大小为2mg
D.地面对A的摩擦力大小为F
3、如图所示,一只小鸟沿着较粗且均匀的树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中(
)
A.树枝对小鸟的作用力先减小后增大
B.树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小
C.树枝对小鸟的弹力先增大后减小 D.树枝对小鸟的弹力保持不变
4、如图所示,倾角为θ=37°的斜面体放在水平面上,斜面上的一个质量为m的小球用绕过斜面上方定滑轮的细线拉着并处于静止状态.现拉动细线使小球沿斜面向上缓慢移动,斜面体始终处于静止.球与斜面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,当细线与斜面间的夹角α=37°时,细线上的拉力大小为( )
A.mg B.3mg
C.1011mg D.23mg
5、如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块(视为质点)在水平力F的作用下静止于P点,设小滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,下列关系式正确的是( )
A.FN=mgtan θ B.F=mgtan θ
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练
多选题型增分练(六)
多项选择题(每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求
的,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
1、如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体M, 一 轻杆上与水平地面成a角,轻杆的下端用光滑较链连接于。点,0 点固定于地面上,轻杆的上端连接着一个小球加,小球靠在立方体左 侧,立方体右侧受到水平向左推力尸的作用,整个装置处于静止状态。 若现在撤去水平推力尸,则下列说法中正确的是()
A. 小球在落地的瞬间和立方体分离
氏小球和立方体分离时刻速度相等
C. 小球和立方体分离时刻小球加速度为g
D. 分离前小球和立方体系统的机械能守恒
2、由于放射性元素2dNp的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,
只是在使用人工的方法制造后才被发现.已知2SNp经过一系列a衰 变和B衰变后变成覺肌,下列论断中正确的是() A. 衰变过程中原子核的质量和电荷量守恒
B. 213Bi的原子核比%Np的原子核少18个中子
C. 衰变过程中共发生了 7次a衰变和4次B衰变
D. 经过两个半衰期后,含有汽sNp的矿石的质量将变为原来的四分之
3、如图所示,两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ水平放置,轨道 间距为Lo现有一个质量为m,长度为L的导体棒ab垂直于轨道放置, 且与轨道接触良好,导体棒和轨道电阻均可忽略不计。有一电动势为
E、内阻为r的电源通过开关S连接到轨道左端,另有一个定值电阻R
也连接在轨道上,且在定值电阻右侧存在着垂直于轨道平面的匀强磁
场,磁感应强度的大小为Bo现闭合开关S,导体棒ab开始运动,则下
列叙述中正确的是()
A. 导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当速度达到最大时导体棒 中无电流
ER
B. 导体棒所能达到的最大速度为(R + r)BL
E2R
C. 导体棒稳定运动时电源的输出功率(R + 红2 x|xxxxxxx
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练
连接体问题
一、单项选择题
1、如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、2m和3m,物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则( )
A.此过程中物体C受五个力作用
B.当F逐渐增大到FT时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5FT时,轻绳刚好被拉断
D.若水平面光滑,则绳刚断时,A、C间的摩擦力为FT6
2、如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为4m的小车在沿斜面向下的恒力F作用下下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球(质量为m)的轻绳恰好保持水平。则外力F的大小为( )
A.2.5mg B.4mg
C.7.5mg D.10mg 3、物体A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧做成的弹簧秤相连,如图所示,今对物体A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1大于F2,则弹簧秤的示数( )
A.一定等于F1-F2
B.一定大于F2小于F1
C.一定等于F1+F2
D.条件不足,无法确定
4、如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成θ角,细线的拉力为F1.若用一力F′水平向左拉小车,使小球和其一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成θ角,细线的拉力为F′1.则( )
A.a′=a,F′1=F1 B.a′>a,F′1=F1
C.a′<a,F′1=F1
D.a′>a,F′1>F1
5、如图所示,一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA=1 kg和mB=2 kg的物块A、B放在长木板上,A、B与长木板间的动摩擦因数均为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力F拉A,取重力加速度g=10 m/s2.改变F的大小,B的加速度大小可能为(
“传送带”模型中的能量转化
1.(多选)(2019·山西大学附属中学模拟)如图甲所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=1 kg的物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g取10 m/s2,sin
37°=0.6,cos 37°=0.8.则下列说法正确的是( )
A.0~8 s内物体位移的大小是18 m B.0~8 s内物体机械能增量是90 J
C.0~8 s内物体机械能增量是84 J D.0~8 s内物体与传送带因摩擦产生的热量是126 J
2.(2019·福建八县联考)如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端.下列说法正确的是( )
A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功
B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加
C.第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加
D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热
3.(2019·潍坊高三统考)如图所示,甲、乙传送带倾斜放置,并以相同的恒定速率v逆时针运动,两传送带粗糙程度不同,但长度、倾角均相同.将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速度释放,甲传送带上小物体到达底端B点时恰好达到速度v;乙传送带上小物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v,接着以速度v运动到底端B点.则小物体从A运动到B的过程( )
A.小物体在甲传送带上的运动时间比在乙上的大 B.小物体与甲传送带之间的动摩擦因数比与乙之间的大 C.两传送带对小物体做功相等 D.两传送带因与小物体摩擦产生的热量相等
4.(2019·泉州模拟)如图所示为地铁站用于安全检查的装置,主要由水平传送带和X光透视系统两部分组成,传送过程传送带速度不变.假设乘客把物品轻放在传送带上之后,物品总会先、后经历两个阶段的运动,用v表示传送带速率,用μ表示物品与传送带间的动摩擦因数,则( )
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练
摩擦力的分析与计算
一、单项选择题
1、如图所示,两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上,连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连,箱内放有一小球与箱内壁右侧接触,整个系统处于静止状态,已知A、B的质量均为m、C的质量为M,小球的质量为m0,物体B与桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计滑轮摩擦和空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.物体A受到三个力的作用
B.小球受到三个力的作用
C.桌面受到物体B的摩擦力大小为2μmg
D.桌面受到物体B的摩擦力大小为(M+m0)g
2、如图所示,一长方形木板放置在水平地面上,在长方形木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板与木板不接触,现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动,同时长方形木板以大小相等的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,物块的质量为m,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( )
A.0 B.22μ1μ2mg
C.12μ1μ2mg D.2μ1μ2mg
3、如图所示,水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起,a的左端通过一根轻绳与质量为m=3 kg的小球相连,绳与水平方向的夹角为60°,小球静止在光滑的半圆形器皿中,水平向右的力F=40
N作用在b上,三个物体均保持静止状态,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体c受到向右的静摩擦力
B.物体b受到一个摩擦力,方向向左
C.桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右
D.撤去力F的瞬间,三个物体将获得向左的加速度 4、如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速向右运动,各接触面间摩擦力的情况是(
)
A.B对C有向左的摩擦力
12024年高三物理二轮常见模型
专题传送带模型
特训目标特训内容
目标1水平传送带模型(1T-5T)
目标2倾斜传送带模型(6T-10T)
目标3电磁场中的传送带模型(11T-15T)
【特训典例】
一、水平传送带模型
1如图所示,足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度沿逆时针方向匀速转动,在传送带的左端连接有
一光滑的弧形轨道,轨道的下端水平且与传送带在同一水平面上,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=
0.4。现将一质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道上高为h=0.8m的地方由静止释放,重力加
速度大小取g=10m/s2,则()
A.滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为4m/s
B.滑块在传送带上向右滑行的最远距离为2.5m
C.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端所用的时间为2.5s
D.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中,传动系统对传送带多做的功为12J【答案】AD
【详解】A.滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为v=2gh=2×10×0.8m/s=4m/s选项A正确;
B.滑块在传送带上向右滑行做减速运动的加速度大小为a=μg=4m/s2向右运动的最远距离为xm=v2
2a
=42
2×4m=2m选项B错误;
C.滑块从开始滑上传送带到速度减为零的时间t
1=v
a=1s位移x
1=v
2t
1=2m然后反向,则从速度为零
到与传送带共速的时间t2=v
0
a=0.5s位移x
2=v
0
2t
2=0.5m然后匀速运动回到传送带的最左端的时间t
3=
x
1-x
2
v
0=0.75s
滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端所用的时间为t=t1+t
2+t
3=2.25s选项C错误;
D.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中,传动系统对传送带多做的功等于传送带
克服摩擦力做功W=μmg(v0t
1+v
0t
2)=12J选项D正确。故选AD。
2如图甲所示,一足够长的水平传送带以某一恒定速度顺时针转动,一根轻弹簧一端与竖直墙面连接,
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匀变速直线运动规律的综合应用
一、单项选择题
1、物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经t秒后物体的速率为v1时撤去F1,立即再对它施一水平向左的水平恒力F2,又经2t秒后物体回到出发点,此时速率为v2,则v1、v2间的关系是 ( )
A. 12vv B. 122vv
C. 1232vv D. 1253vv
2、一列火车沿平直轨道从静止出发由A地驶向B地,列车先做匀加速运动,加速度大小为a,接着做匀减速运动,加速度大小为2a,到达B地时恰好静止,若A、B两地距离为s,则火车从A地到B地所用时间t为( )
A.3s4a B.4s3a
C.3sa D.3s2a
3、如图所示,水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成,且BCAB,小物块P(可视为质点)以某一初速度从A点滑上桌面,最 学科网()
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北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 后恰好停在C点,已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1︰4,则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数1、2之比为(P物块在AB、BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动)( )
A.1︰1 B.1︰4
2019-2020年高考物理最新模拟题精选训练功能关系专题06传送带问题含解析
1..(xx四川凉山州一诊)如图所示,传送带以速度为v顺时针匀速转动,质量m=3kg的小物块以初速度v0=5m/s从左端的A点滑上传送带,已知物块与传送带之间动摩擦因数μ=0.2,AB两端长L=6m,重力加速度g=10m/s2。物块从A点运动到B点的过程中
A.物块在传送带上运动的时间1s≤t≤2s
B.物块在传送带上运动时间最短时,传送带速度可能是6m/s
C.传送带的速度v=3m/s,摩擦力对物块的冲量I=10N·s
D.无论传送带速度多大,物块动能增加不会超过36J
8.AD
解析:由牛顿第二定律,μmg=ma,物块在传送带上运动的加速度a=2m/s2。若传送带速度很小,则小物块以初速度v0=5m/s从左端的A点滑上传送带后做减速运动,由v02-v2=2aL解得:v=1m/s。在传送带上运动的平均速度为=(5+1)m/s =3m/s,物块从A点运动到B点的时间最长为t=L/=2s。若传送带速度很大,物块以初速度v0=5m/s从左端的A点滑上传送带后做加速运动,由v2-v02=2aL解得:v=7m/s。在传送带上运动的平均速度为=(5+7)m/s =6m/s,物块从A点运动到B点的时间最长为t=L/=1s。所以物块在传送带上运动的时间1s≤t≤2s,选项A正确。物块在传送带上运动时间最短时,传送带速度一定大于或等于7m/s,选项B错误。传送带的速度v=3m/s,小物块以初速度v0=5m/s从左端的A点滑上传送带后做减速运动,由v0-v=at解得t=1s,即摩擦力作用时间为1s,摩擦力对物块的冲量I=μmgt=0.2×3×10×1N·s
=6N·s,选项C错误。无论传送带速度多大,摩擦力做功最大为Wf=μmgL=0.2×3×10×6J
=36J,由动能定理可知,物块动能增加不会超过36J,选项D正确。
2.足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动,某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物块做的功为W,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q,则下列判断中正确的是 ( )
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练
传送带模型的动力学问题
一、单项选择题
1、如图所示为粮袋的传送装置,已知A、B两端间的距离为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(
)
A.粮袋到达B端的速度与v比较,可能大,可能小或也可能相等
B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将以速度v做匀速运动
C.若μ≥tan θ,则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动
D.不论μ大小如何,粮袋从A端到B端一直做匀加速运动,且加速度a≥gsin θ
2、在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带.当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动.随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进.设传送带匀速前进的速度为0.25 m/s,把质量为5 kg的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6 m/s2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下的摩擦痕迹约为
( )
A.5 mm B.6 mm
C.7 mm D.10 mm
3、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ,以一定的速度匀速运动.某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示),以此时为t=0时刻纪录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系,如图b所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两坐标大小v1>v2).已知传送带的速度保持不变,g取10 m/s2.则下列判断正确的是(
)
A.0~t1内,物块对传送带做正功
B.物块与传送带间的动摩擦因数为μ,μ
C.0~t2内,传送带对物块做功为W=12mv22-12mv21 D.系统产生的热量一定比物块动能的减少量大
4、如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a开始运动,当其速度达到v后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g)( )
A.μ与a之间一定满足关系μ≥ag
B.黑色痕迹的长度为a-μgv22a2
C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为vμg
D.煤块与传送带由于摩擦而产生的热量为mv22
5、如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终以v=7 m/s的速率转动,现把一质量为4 kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经一段时间后工件被传送到高度h=8 m的顶端,已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ=32,g取10 m/s2,在这段时间内,工件的速度v、位移x、加速度a、所受合外力F随时间t变化的图象正确的是( )
6、如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1
A.Ff1
B.物体所受摩擦力方向向右
C.F1=F2
D.Ff1=μmg 7、如图所示,水平传送带沿顺时针方向以恒定速率v0匀速转动,传送带的右侧上方固定一挡板,在t=0时刻,将一滑块轻轻放在传送带的左端,当滑块运动到挡板所在的位置时,与挡板发生碰撞,已知碰撞时间极短,不计碰撞过程中的能量损失,某同学画出了滑块从t=0时刻到与挡板第二次碰撞前的v-t图象,其中可能正确的是(
)
8、如图所示,倾角为θ的足够长传送带沿顺时针方向转动,转动速度大小为v1.一个物块从传送带底端以初速度大小v2(v2>v1)上滑,同时物块受到平行于传送带向上的恒力F作用,物块与传送带间的动摩擦因数μ=tan θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块运动的v-t图象不可能是(
)
二、多项选择题
9、如图所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.工件滑上A端瞬时速度vA=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB,则(g取10 m/s2)( )
A.若传送带不动,则vB=3 m/s
B.若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动,vB=3 m/s
C.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,vB=3 m/s
D.若传递带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,vB=2 m/s
10、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v2>v1,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,下面可能的是(
)
A.从下端B离开,v>v1 B.从下端B离开,v
C.从上端A离开,v=v1
D.从上端A离开,v
11、如图所示,绷紧的长为6 m的水平传送带,沿顺时针方向以恒定速率v1=2 m/s运行.一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带,其速度大小为v2=5 m/s.若小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,下列说法中正确的是(
)
A.小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动,然后向右做匀加速直线运动
B.若传送带的速度为5m/s,小物块将从传送带左端滑出
C.若小物块的速度为4m/s,小物块将以2 m/s的速度从传送带右端滑出
D.若小物块的速度为1m/s,小物块将以2 m/s的速度从传送带右端滑出
12、如图所示,传送带带面AB与水平面间夹角为α=37°,物块与传送带之间动摩擦因数为0.5,传送带保持匀速运转.现将物块由静止放到传送带中部,A、B间距离足够大(即物块可与带面等速,且物块与带面等速时,物块尚未到达A或B).下列关于物块在带面AB上的运动情况的分析正确的是 ( )
A.若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向上加速滑动
B.若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向下加速滑动
C.若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10 m/s2,后为0
D.若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10 m/s2,后为2 m/s2
13、如图所示,三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动,两边倾斜的传送带长都是2 m,且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑,
两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.下列判断正确的是( )
A.物块A、B同时到达传送带底端
B.物块B到达传送带底端的速度为3 m/s
C.物块A下滑过程中相对传送带的路程为3 m
D.物块B下滑过程中相对传送带的路程为3 m 14、如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动。将质量为m的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处,经过t秒后,Q的速度也变为v,再经t秒物体Q到达传送带的右端B处,则(
)
A.前t秒内物体做匀加速运动,后t秒内物体做匀减速运动
B.后t秒内Q与传送带之间无摩擦力
C.前t秒内Q的位移与后t秒内Q的位移大小之比为1∶1
D.Q由传送带左端运动到右端的平均速度为34v
15、如图所示,水平传送带A、B两端相距x=3.5 m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB.下列说法中正确的是( )
A.若传送带不动,vB=3 m/s
B.若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于3 m/s
C.若传送带顺时针匀速转动,vB一定等于3 m/s
D.若传送带顺时针匀速转动,有可能等于3 m/s
16、如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4 m,以v0=4 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至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=0.4,取重力加速度大小g=10 m/s2,则煤块从A运动到B的过程中(
)
A.煤块到A运动到B的时间是2.25 s
B.煤块从A运动到B的时间是1.5 s
C.划痕长度是0.5 m
D.划痕长度是2 m
答案精析
1、A
解析:.若传送带较短,粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B端时的速度小于v;若μ≥tan θ,则粮袋先做匀加速运动,当速度与传送带的速度相同后,做匀速运动,到达B端时速度与v相同;若μ
2、A
解析:木箱加速的时间为t=va,这段时间内木箱的位移为x1=v22a,而传送带的位移为x2=vt,传送带上将留下的摩擦痕迹长为l=x2-x1,联立各式并代入数据,解得l≈5.2 mm,选项A正确.
3、D
解析:由图可知:物块先向下运动后向上运动,则知传送带的运动方向向上.0~t1时间内,物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,则物块对传送带做负功,A错;在t1~t2时间内,物块向上运动,则有:μmgcos θ>mgsin θ得:μ>tan θ,B错;0~t2时间内,由图可知:它所围的面积是物块发生的位移,物块的总位移沿传送带向下,高度下降,重力对物块做正功,设为WG,根据动能定理得:W+WG=12mv22-12mv21,则传送带对物块做的功W≠12mv22-12mv21,由此可知C错;物块的重力势能减小,动能也减小,都转化为系统产生的内能,由能量守恒定律可知:系统产生的热量的大小一定大于物块动能的变化量的大小,D正确.
4、C