高考物理復(fù)習(xí)課時(shí)沖關(guān)十鏈接高考3兩類動(dòng)力學(xué)模型：“板塊模型”和“傳送帶模型”（含解析）.docx

兩類動(dòng)力學(xué)模型：“板塊模型”和“傳送帶模型” A級(jí)基礎(chǔ)練1(2019湖南衡陽(yáng)聯(lián)考)如圖甲所示，將一物塊P輕輕放在水平足夠長(zhǎng)的傳送帶上，取向右為速度的正方向，物塊P最初一段時(shí)間的速度時(shí)間圖象如圖乙所示，關(guān)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況描述正確的是()A一定是向右的勻加速運(yùn)動(dòng)B可能是向右的勻速運(yùn)動(dòng)C一定是向左的勻加速運(yùn)動(dòng)D可能是向左的勻速運(yùn)動(dòng)解析：A由題意可知：物塊P向右做加速運(yùn)動(dòng)，初始做加速度為g的加速運(yùn)動(dòng)，然后與傳送帶相對(duì)靜止一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，故A正確2.帶式傳送機(jī)是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的搬運(yùn)機(jī)械，又稱連續(xù)輸送機(jī)如圖所示，一條足夠長(zhǎng)的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行現(xiàn)將一個(gè)木炭包無(wú)初速度地放在傳送帶上，木炭包在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的徑跡下列說(shuō)法正確的是()A黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)B木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長(zhǎng)度越短C木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長(zhǎng)度越短D傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，徑跡的長(zhǎng)度越短解析：C剛放上木炭包時(shí)，木炭包的速度慢，傳送帶的速度快，木炭包相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)，所以黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的右側(cè)，所以A錯(cuò)誤木炭包在傳送帶上運(yùn)動(dòng)靠的是與傳送帶之間的摩擦力，摩擦力作為它的合力產(chǎn)生加速度，所以由牛頓第二定律知，mgma，所以ag，當(dāng)達(dá)到共同速度時(shí)，不再有相對(duì)滑動(dòng)，由v22ax得，木炭包位移x木，設(shè)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)間為t，由vat得t，此時(shí)傳送帶的位移為x傳vt，所以相對(duì)滑動(dòng)的位移是xx傳x木，由此可知，黑色的徑跡與木炭包的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以B錯(cuò)誤木炭包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長(zhǎng)度越短，所以C正確傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，徑跡的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，所以D錯(cuò)誤3.一皮帶傳送裝置如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦現(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上，彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度且軸線水平若在彈簧從自然長(zhǎng)度到第一次達(dá)到最長(zhǎng)的過(guò)程中，滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，則在此過(guò)程中滑塊的速度和加速度變化情況是()A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度減小C速度先增大后減小，加速度先增大后減小D速度先增大后減小，加速度先減小后增大解析：D因滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速，故滑塊始終受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力，由mgkxma可知，滑塊的加速度先減小后反向增大，而滑塊的速度先增大后減小，直到速度為零，故只有D項(xiàng)正確4.如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車上靜止地放置著一小物塊，物塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，用水平恒力F拉動(dòng)小車，物塊的加速度為a1，小車的加速度為a2，當(dāng)水平恒力F取不同值時(shí)，a1與a2的值可能為(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2)()Aa12 m/s2，a23 m/s2Ba13 m/s2，a22 m/s2Ca15 m/s2，a23 m/s2Da13 m/s2，a25 m/s2解析：D當(dāng)Fmg3 m/s2m時(shí)，物塊與小車一起運(yùn)動(dòng)，且加速度相等，最大共同加速度為amaxg3 m/s2，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)F3 m/s2m時(shí)，小車的加速度大于物塊的加速度，此時(shí)物塊與小車發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物塊的加速度最大，由牛頓第二定律得：a1g3 m/s2，小車的加速度a23 m/s2，故C錯(cuò)誤，D正確5(2019江西南昌三中模擬)如圖1所示，水平地面上有一靜止平板車，車上放一質(zhì)量為m的物塊，物塊與平板車的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，t0時(shí)，車開(kāi)始沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖2所示g取10 m/s2，平板車足夠長(zhǎng)，則物塊運(yùn)動(dòng)的vt圖象為()解析：C小車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，a4 m/s2，根據(jù)物塊與車的動(dòng)摩擦因數(shù)可知，物塊與車的滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的加速度為2 m/s2，因此當(dāng)車的速度大于物塊的速度時(shí)，物塊受到滑動(dòng)摩擦動(dòng)力，相反則受到滑動(dòng)摩擦阻力根據(jù)受力分析，結(jié)合牛頓第二定律，則有：當(dāng)08 s時(shí)，車的速度大于物塊，因此物塊受到滑動(dòng)摩擦動(dòng)力，則其加速度為2 m/s2，同理，可得：當(dāng)816 s時(shí)，車的速度小于物塊，因此物塊受到滑動(dòng)摩擦阻力，則其加速度為2 m/s2，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤6(2019鹽城1月檢測(cè))(多選)如圖甲所示，以速度v逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的夾角為.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊輕輕地放在傳送帶的上端，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則乙圖中能夠正確地描述小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖線可能是()解析：CD木塊放上后一定先向下加速，由于傳送帶足夠長(zhǎng)，所以一定有木塊速度大小等于傳送帶速度大小的機(jī)會(huì)，此時(shí)若重力沿傳送帶向下的分力大小大于最大靜摩擦力，則之后木塊繼續(xù)加速，但加速度變小了；而若重力沿傳送帶向下的分力大小小于或等于最大靜摩擦力，則木塊將隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，故C、D項(xiàng)正確，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤7(多選)如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A.木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出木板B的加速度a，得到如圖乙所示的aF圖象，已知g取10 m/s2，則()A滑塊A的質(zhì)量為4 kgB木板B的質(zhì)量為1 kgC當(dāng)F10 N時(shí)木板B的加速度為4 m/s2D滑塊A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1解析：BC當(dāng)F8 N時(shí)，加速度為a2 m/s2，對(duì)整體分析，由牛頓第二定律有F(Mm)a，代入數(shù)據(jù)解得Mm4 kg，當(dāng)F8 N時(shí)，對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律得aF，由題圖圖象可知，圖線的斜率k kg11 kg1，解得M1 kg，滑塊的質(zhì)量為m3 kg，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)F大于8 N時(shí)的圖線知，F(xiàn)6 N時(shí)a0，即06，代入數(shù)據(jù)解得0.2，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由圖示圖象可知，當(dāng)F10 N時(shí)，滑塊與木板相對(duì)滑動(dòng)，B滑動(dòng)的加速度為a10 m/s2m/s24 m/s2，故C正確8(多選)如圖所示，三角形傳送帶以1 m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊傾斜的傳送帶長(zhǎng)都是2 m且與水平方向的夾角均為37.現(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以1 m/s的初速度沿傳送帶下滑，兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.下列判斷正確的是()A物塊A先到達(dá)傳送帶底端B物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端C傳送帶對(duì)物塊A、B的摩擦力都沿傳送帶向上D物塊A下滑過(guò)程中相對(duì)傳送帶的路程小于物塊B下滑過(guò)程中相對(duì)傳送帶的路程解析：BCDA、B都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，故傳送帶對(duì)兩物塊的滑動(dòng)摩擦力均沿傳送帶向上，大小也相等，故兩物塊沿傳送帶向下的加速度大小相同，滑到底端時(shí)位移大小相同，故時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤，B、C正確；A物塊與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相同，相對(duì)路程較小，故D正確B級(jí)能力練9.(2019河北唐山一中調(diào)研)(多選)如圖所示，將小砝碼放在桌面上的薄紙板上，若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，砝碼到紙板左端的距離和到桌面右端的距離均為d.現(xiàn)用水平向右的恒定拉力F拉動(dòng)紙板，下列說(shuō)法正確的是()A紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙板所受摩擦力的大小為(Mm)gB要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定大于2(Mm)gC若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于，砝碼不會(huì)從桌面上掉下D當(dāng)F(2M3m)g時(shí)，砝碼恰好到達(dá)桌面邊緣解析：BC對(duì)紙板分析，當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的摩擦力為(Mm)gMg，故A錯(cuò)誤設(shè)砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，則有：f1Ma1，F(xiàn)f1f2ma2，發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)需要a2a1，代入數(shù)據(jù)解得：F2(Mm)g，故B正確若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于，砝碼勻加速運(yùn)動(dòng)的位移小于，勻減速運(yùn)動(dòng)的位移小于，則總位移小于d，不會(huì)從桌面上掉下，故C正確當(dāng)F(2M3m)g時(shí)，砝碼未脫離紙板時(shí)的加速度a1g，紙板的加速度a22g，根據(jù)a2t2a1t2d，解得t ，則此時(shí)砝碼的速度va1t，砝碼脫離紙板后做勻減速運(yùn)動(dòng)，勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小ag，則勻減速運(yùn)動(dòng)的位移xd，而勻加速運(yùn)動(dòng)的位移xa1t2d，可知砝碼離開(kāi)桌面，D錯(cuò)誤10.(多選)在內(nèi)蒙古的騰格里沙漠，有一項(xiàng)小孩很喜歡的滑沙項(xiàng)目其運(yùn)動(dòng)過(guò)程可類比為如圖所示的模型，傾角為37的斜面上有長(zhǎng)為1 m的滑板，滑板與沙間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.小孩(可視為質(zhì)點(diǎn))坐在滑板上端，與滑板一起由靜止開(kāi)始下滑小孩與滑板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)取決于小孩的衣料，假設(shè)圖中小孩與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，小孩的質(zhì)量與滑板的質(zhì)量相等，斜坡足夠長(zhǎng)，g取10 ms2，則以下判斷正確的是()A小孩在滑板上下滑的加速度大小為2 ms2B小孩和滑板脫離前滑板的加速度大小為0.5 ms2C經(jīng)過(guò) s的時(shí)間，小孩離開(kāi)滑板D小孩離開(kāi)滑板時(shí)的速度大小為 ms解析：ACA項(xiàng)，對(duì)小孩受力分析，小孩受到重力、支持力和滑板對(duì)小孩向上的摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin 371mgcos 37ma1，得a12 ms2，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，小孩和滑板脫離前，對(duì)滑板運(yùn)用牛頓第二定律，有mgsin 371mgcos 3722mgcos 37ma2，代入數(shù)據(jù)，解得a21 ms2，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t，小孩離開(kāi)滑板a1t2a2t2L，解得t s，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，小孩離開(kāi)滑板時(shí)的速度為va1t2 ms，D項(xiàng)錯(cuò)誤11(2019福建模擬)如圖甲所示，一個(gè)以恒定速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶AB，在其左側(cè)邊緣的B點(diǎn)有一個(gè)不計(jì)大小的滑塊，若滑塊以初速度v13 ms沖上傳送帶，滑塊運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙中實(shí)線a所示；若滑塊以初速度v26 ms沖上傳送帶，滑塊運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙中實(shí)線b所示重力加速度g取10 ms2，求：(1)傳送帶的長(zhǎng)度L和傳送帶與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)滑塊以初速度v13 ms沖上傳送帶到返回B點(diǎn)所用的時(shí)間t.解析：(1)由vt圖象可知，滑塊以初速度v26 ms沖上傳送帶時(shí)，在t8 s時(shí)刻到達(dá)A點(diǎn)，故傳送帶的長(zhǎng)度為：L t(62)8 m32 m根據(jù)圖線a或b，可求得滑塊的加速度為：a0.5 ms2由牛頓第二定律可得：mgma解得：0.05(2)滑塊在前后兩段時(shí)間的位移大小相等，方向相反，可得：63 m(106)2 m(t10)2 m解得滑塊回到B點(diǎn)的時(shí)間為：t12.5 s答案：(1)32 m0.05(2)12.5 s12.(2019孝義市模擬)如圖所示，長(zhǎng)為l的長(zhǎng)木板A放在動(dòng)摩擦因數(shù)為1的水平地面上，一滑塊B(大小可不計(jì))從A的左側(cè)以初速度v0向右滑上木板，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2(A與水平地面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相同)已知A的質(zhì)量為M2.0 kg，B的質(zhì)量為m3.0 kg，A的長(zhǎng)度為l3.0 m，10.2，20.4，(g取10 ms2)(1)A、B剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)各自的加速度分別是多大？(2)為保證B在滑動(dòng)過(guò)程中不滑出A，初速度v0應(yīng)滿足什么條件？(3)分別求A、B對(duì)地的最大位移解析：(1)分別對(duì)A、B進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：B物體的加速度：aB4 m/s2A物體的加速度：aA1 m/s2；(2)當(dāng)A、B速度相等時(shí)，恰好到木板末端，此時(shí)不滑出A物體，就不會(huì)滑出，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t，AB的速度相等，則有：v0aBtaAt根據(jù)位移關(guān)系，得v0taBt2aAt2l代入數(shù)據(jù)