高三物理思維訓(xùn)練：皮帶

1、高三物理思維訓(xùn)練：皮帶皮帶，相對(duì)運(yùn)動(dòng)，子彈穿木塊，復(fù)雜過(guò)程1、一個(gè)小球從傾角為37°的斜面上O點(diǎn)以初速v0水平拋出，落在斜面上A點(diǎn)，如圖所示。小球拋出后經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)，離斜面最遠(yuǎn)。若第二次以水平速度v0。從同一位置同方向拋出，小球落在斜面上B點(diǎn)，兩次落至斜面時(shí)的動(dòng)能與拋出時(shí)動(dòng)能相比，其增量之比，則兩次拋出時(shí)的初速度大小之比為=_。2、如圖所示，物體從傾角為的斜面頂端由靜止沿斜面滑下，它滑到底端的速度是它從同樣高度自由下落的速度的k倍（<1），則物體沿斜面下滑時(shí)間t1與自由落體時(shí)間t2之比為多少，物體與斜面的摩擦系數(shù)為多大。3、圖示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶

2、動(dòng)兩個(gè)緊壓夯桿的滾輪勻速轉(zhuǎn)運(yùn)將夯桿從深為的坑中提上來(lái)，當(dāng)兩個(gè)滾輪彼此分開(kāi)時(shí)，夯桿被釋放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯實(shí)坑底。然后，兩個(gè)滾輪再次壓緊，夯桿再次被提上來(lái)，如此周而復(fù)始工作。已知兩個(gè)滾輪邊緣線速度恒為，每個(gè)滾輪對(duì)夯桿的正壓力為，滾輪與夯桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，夯桿質(zhì)量為，坑深為6.4m。假定在打夯的過(guò)程中坑的深度變化不大，且夯桿底端升到坑口時(shí)，速度正好為零。取。求：（1）夯桿上升過(guò)程中被滾輪釋放時(shí)的速度為多大，此時(shí)夯桿底端離夯底多高；（2）每個(gè)打夯周期中，電動(dòng)機(jī)對(duì)夯桿所作的功；（3）打夯周期。4、將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力，圖甲表示小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)

3、）沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的A、之間來(lái)回滑動(dòng)，點(diǎn)與O點(diǎn)連線與豎直方向之間夾角相等且都為，很小。圖乙表示滑塊對(duì)器壁的壓力F隨時(shí)間變化的曲線，且圖中為滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息，求：（1）小滑塊的質(zhì)量；（2）容器的半徑；（3）滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量。（?。?2、（12分）設(shè)斜面長(zhǎng)為，高為。有 （3分）已知：，故有 （3分）根據(jù)動(dòng)能定理：， （3分）解得： （3分）3、（15分）（1）； （2分）當(dāng)夯桿與滾輪相對(duì)靜止時(shí)： （2分）當(dāng)夯桿以的初速度豎直上拋，上升高度為： （2分）則當(dāng)夯桿加速向上運(yùn)動(dòng)速度到達(dá)后，夯桿勻速上升，勻速上升高度為： （2分

4、）因此，夯桿先勻加速上升，后勻速上升，再豎直上拋。 （1分）故夯桿上升過(guò)程中被滾輪釋放時(shí)的速度為m/s；此時(shí)夯桿底端離夯底。 （2分）（2） （2分）（3）夯桿上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：； （1分）夯桿勻速上升的時(shí)間為：； （1分）夯桿自由落體的時(shí)間為： （1分）故打夯周期為： （1分）4、（15分）由圖乙得小滑塊做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期： （2分）由， （1分） 得 （2分）在最高點(diǎn)，有 （2分）在最低點(diǎn)，有 （2分）從到，滑塊機(jī)械能守恒，有 （2分）解得： （2分）滑塊機(jī)械能守恒： （2分）5如圖610所示，水平速度為v、質(zhì)量為m的子彈擊中并穿過(guò)放在光滑水平地面上的木塊，若木塊對(duì)子彈的阻力恒定，則下面說(shuō)法

5、正確的有（  ）A.子彈質(zhì)量m越大，木塊獲得動(dòng)能越大 B.子彈質(zhì)量m越小，木塊獲得動(dòng)能越大C.子彈速度v越大，木塊獲得動(dòng)能越大D.子彈速度v越小，木塊獲得動(dòng)能越大 6、如圖10所示，一封閉的薄壁箱子長(zhǎng)25cm、質(zhì)量為4kg，放在水平地面上，箱子與地面間的摩擦系數(shù)為0.2，箱內(nèi)有一個(gè)邊長(zhǎng)5cm、質(zhì)量1kg的方木塊緊靠箱子的前壁放置，箱子內(nèi)壁與方木塊之間無(wú)摩擦，當(dāng)水平推力F=12N剛作用于箱子的后壁時(shí)，箱子的加速度為_(kāi)m/s2；如果要使木塊與箱壁發(fā)生相碰，則水平推力至少做功_焦耳。12A、0.5m/s2、2J7、如圖所示，木塊靜止在光滑水平面上，子彈A、B從木塊兩側(cè)同

6、時(shí)射入木塊，最終都停在木塊中，這一過(guò)程中木塊始終保持靜止?，F(xiàn)知道子彈A射入深度dA大于子彈B射入深度dB，則可判斷： A、子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA > tBB、子彈入射初動(dòng)能EKA>EKBC、子彈入射初速度vA > vB D、子彈質(zhì)量 mA < mB8（14分）如圖所示，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d為0.5 m，左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為2 W的電阻R連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4 W的小燈泡L連接，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)為2 m，CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖所示，在t0時(shí)，一阻值為2 W的金屬棒在恒力F作用

7、下由靜止開(kāi)始從ab位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從ab位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化，求：RabCDEFLFB（1）通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度。B/Tt/s248120（2）恒力F的大小。（3）金屬棒的質(zhì)量。 8（1）0.1 A 8（2）0.3 N （3） m1.2 kg 9三塊材料不同的地毯長(zhǎng)度均為l ，并排鋪在水平地面上，一物體以一定的初速度從點(diǎn)滑上第一塊，如圖15所示，已知物體與三塊地毯的滑動(dòng)摩擦系數(shù)分別為，2和3，則物體恰好滑到第三塊的末尾d點(diǎn)停下來(lái)，物體在運(yùn)動(dòng)中地毯保持靜止。試求：物體的初速度V0；若讓物體從d點(diǎn)以相同的初速度水平向左運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)速度大小與物體

8、向右運(yùn)動(dòng)到同一位置的速度大小相等。 由動(dòng)能定理V0 （6分） e s設(shè)相同點(diǎn)為e點(diǎn)，e點(diǎn)在c點(diǎn)左側(cè)s處a L b L c L d圖示：向右：（2分）向左： （2分） 即為c點(diǎn) （2分）10在光滑水平面上有一平板A,其左端固定一豎直擋板P,板上有一小滑塊B和一小球C.開(kāi)始時(shí),B、C間有一定距離。球以大小V1=1.6m/s的速度從擋板處向右運(yùn)動(dòng)，而平板和滑塊則一起以V2=0.8m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)（如圖所示），此后滑塊與球發(fā)生碰撞，碰撞后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，當(dāng)滑塊的速度變?yōu)閡=1.2m/s時(shí)，球恰好碰到擋板。已知每次碰撞時(shí)兩個(gè)物體間的速度互換，且碰撞時(shí)間極短。A、B、C三者質(zhì)量相同，滑塊與平板間的動(dòng)摩擦

9、因素為0.2，小球與平板間的摩擦不計(jì)。最后A、B、C三者組成的系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，滑塊未滑出平板。g=10m/s2。求最后B、C間的距離比開(kāi)始時(shí)增加多少？（11.如下圖所示，木塊A放在木塊B上左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，這次F做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有( )A.W1W2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2 C.W1W2,Q1Q2 D.W1=W2,Q1Q212（14分）如圖所示為某鋼鐵廠的鋼軌傳送裝置，斜坡長(zhǎng)為L(zhǎng)20 m，高為h2 m，斜坡上緊排著一排滾筒，長(zhǎng)為l8 m、質(zhì)量為m1´103

10、 kg的鋼軌放在滾筒上，鋼軌與滾筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m0.3，工作時(shí)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所有滾筒順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒邊緣的線速度均為v4 m/s，使鋼軌沿斜坡向上移動(dòng)，并假設(shè)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)滾筒立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼軌對(duì)滾筒的總壓力近似等于鋼軌的重。求：（1）鋼軌從坡底（如圖示位置）從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直到b端到達(dá)坡頂所需的最短時(shí)間，（2）鋼軌從坡底（如圖示位置）從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直到b端到達(dá)坡頂?shù)倪^(guò)程中電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼軌至少做多少功。13.（16分）如圖15所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的三物塊A、B、C放在傾角為30°、長(zhǎng)L=2m的固定斜面上，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，三物塊的質(zhì)量分

11、別為mA=0.80kg、mB=0.64kg、mc=0.50kg,其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不變，開(kāi)始時(shí)三個(gè)物體均能保持靜止且與斜面間均無(wú)摩擦力作用。如果選定兩個(gè)電荷在相距無(wú)窮遠(yuǎn)的電勢(shì)能為0，則相距為r時(shí)，糧店電荷具有的電勢(shì)能可表示為?，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的勻加速直線與動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0,力F變?yōu)楹懔Γ?dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)撤去力F，已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2.求：（1）未施加力F時(shí)物塊B、C間的距離；（

12、2）t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離；（3）t0時(shí)間內(nèi)庫(kù)侖力做的功；（4）力F對(duì)A物塊做的總功。13、（16分）解：（1）A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，設(shè)B、C間距離為L(zhǎng)1，則C對(duì)B的庫(kù)侖斥力（2分） 以A、B為研究對(duì)象，根據(jù)力的平衡，（1分） 聯(lián)立解得：L1=1.0m（1分） （2）給A施加力F后，A、B沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C對(duì)B的庫(kù)侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減小。經(jīng)過(guò)時(shí)間t0，B、C間距離設(shè)為L(zhǎng)2，A、B兩者間彈力減小到零，此后兩者分離，力F變?yōu)楹懔?，則t0時(shí)刻C對(duì)B的庫(kù)侖斥力為 （1分） 以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有： （2分） 聯(lián)立解得：L2=1.2m 則t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距

13、離（1分） （3）設(shè)t0時(shí)間內(nèi)庫(kù)侖力做的功為W0，由功能關(guān)系有： （1分） 代入數(shù)據(jù)解得W0=1.2J（1分） （4）設(shè)在t0時(shí)間內(nèi)，末速度為v1，力F對(duì)A物塊做的功為W1，由動(dòng)能定理有 （1分） 而 （1分） 由式解得：W1=1.05J（1分） 經(jīng)過(guò)時(shí)間t0后，A、B分離，力F變?yōu)楹懔?，?duì)A由牛頓第二定律有： （1分） 力F對(duì)A物塊做的功W2=F（L-L2） 由式代入數(shù)據(jù)得W2=5J（1分） 則力F對(duì)A物塊做的功W=W1+W2=6.05J（1分）14如圖所示，傳送帶與水平面之間的夾角30o，其上A、B兩點(diǎn)間的距離為5m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=1m/s的速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=10

14、kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上A點(diǎn)，已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=，則在傳送帶將小物塊從A傳送到B的過(guò)程中，求：（g=10m/s2）30o5mAB（1）傳送帶對(duì)小物塊做了多少功?（2）為傳送小物塊，電動(dòng)機(jī)額外需做多少功? 分析解答：（1）傳送帶對(duì)小物塊做功W-mgL sin30o=mv2 W =255J（2）A滑動(dòng)加速s1后與傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)mgcos30os1-mgs1 sin30o=mv2 s1=0.1m s也等于0.1m 電動(dòng)機(jī)額外需做多少功：W=Q=mgcos30os=15J說(shuō)明： 電動(dòng)機(jī)額外多做的功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能形式，即“摩擦生熱”。15一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度達(dá)到v0后,便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長(zhǎng)度。答案：解：根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度a0。根據(jù)牛頓定律，可得a=g設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，傳送帶由靜止開(kāi)始加速到速度等于