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難點(diǎn)10動(dòng)力學(xué)和能量觀(guān)點(diǎn)的綜合應(yīng)用一、傳送帶模型1.設(shè)問(wèn)的角度(1)動(dòng)力學(xué)角度:首先要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,做好受力分析,然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移,找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系.(2)能量角度:求傳送帶對(duì)物體所做的功、物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等,常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解.2.功能關(guān)系分析(1)傳送帶克服摩擦力做的功:W=Ffx傳;(2)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能:Q=Ffx相對(duì).(3)功能關(guān)系分析:W=ΔEk+ΔEp+Q.摩擦生熱的計(jì)算:1.正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,做好受力分析.2.利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,結(jié)合牛頓第二定律分析物體的速度關(guān)系及位移關(guān)系,求出兩個(gè)物體的相對(duì)位移.3.代入公式Q=Ff·x相對(duì)計(jì)算,若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),則為相對(duì)路程s相對(duì).【例1】如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=30°,傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,始終保持v0=2m/s的速率運(yùn)行,現(xiàn)把一質(zhì)量為m=10kg的工件(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在傳送帶的底端,經(jīng)過(guò)時(shí)間t=1.9s,工件被傳送到h=1.5m的高處,g取10m/s2,求:(1)工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能.【答案】(1)eq\f(\r(3),2)(2)230J【解析】(1)由題圖可知,傳送帶長(zhǎng)x=eq\f(h,sinθ)=3m工件速度達(dá)到v0前,做勻加速運(yùn)動(dòng),有x1=eq\f(v0,2)t1工件速度達(dá)到v0后,做勻速運(yùn)動(dòng),有x-x1=v0(t-t1)聯(lián)立解得加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=0.8s加速運(yùn)動(dòng)的位移x1=0.8m所以加速度大小a=eq\f(v0,t1)=2.5m/s2由牛頓第二定律有μmgcosθ-mgsinθ=ma解得μ=eq\f(\r(3),2).(2)由能量守恒定律知,電動(dòng)機(jī)多消耗的電能用于增加工件的動(dòng)能、勢(shì)能以及克服傳送帶與工件之間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)摩擦力做功產(chǎn)生的熱量.在時(shí)間t1內(nèi),傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移x傳=v0t1=1.6m在時(shí)間t1內(nèi),工件相對(duì)傳送帶的位移x相=x傳-x1=0.8m在時(shí)間t1內(nèi),摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmgcosθ·x相=60J最終工件獲得的動(dòng)能Ek=eq\f(1,2)mv02=20J工件增加的勢(shì)能Ep=mgh=150J電動(dòng)機(jī)多消耗的電能E=Q+Ek+Ep=230J.題型二滑塊—木板模型綜合分析“滑塊—木板”模型問(wèn)題的分析方法(1)動(dòng)力學(xué)分析:分別對(duì)滑塊和木板進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出各自的加速度;從放上滑塊到二者速度相等,所用時(shí)間相等,由t=eq\f(Δv2,a2)=eq\f(Δv1,a1),可求出共同速度v和所用時(shí)間t,然后由位移公式可分別求出二者的位移.(2)功和能分析:對(duì)滑塊和木板分別運(yùn)用動(dòng)能定理,或者對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用能量守恒定律.如圖所示,要注意區(qū)分三個(gè)位移:①求摩擦力對(duì)滑塊做功時(shí)用滑塊對(duì)地的位移x滑;②求摩擦力對(duì)木板做功時(shí)用木板對(duì)地的位移x板;③求摩擦生熱時(shí)用相對(duì)位移Δx.【例2】如圖所示,水平地面上有一長(zhǎng)L=2m、質(zhì)量M=1kg的長(zhǎng)板,其右端上方有一固定擋板.質(zhì)量m=2kg的小滑塊從長(zhǎng)板的左端以v0=6m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)長(zhǎng)板在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),滑塊與擋板相碰后速度為0,長(zhǎng)板繼續(xù)勻速運(yùn)動(dòng),直到長(zhǎng)板與滑塊分離.已知長(zhǎng)板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4,滑塊與長(zhǎng)板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.5,重力加速度g取10m/s2.求:(1)滑塊從長(zhǎng)板的左端運(yùn)動(dòng)至擋板處的過(guò)程,長(zhǎng)板的位移x;(2)滑塊碰到擋板前,水平拉力大小F;(3)滑塊從長(zhǎng)板的左端運(yùn)動(dòng)至與長(zhǎng)板分離的過(guò)程,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q.【答案】(1)0.8m(2)2N(3)48J【解析】(1)滑塊在板上做勻減速運(yùn)動(dòng),a=eq\f(μ2mg,m)=μ2g解得:a=5m/s2根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:L=v0t-eq\f(1,2)at2解得t=0.4s(t=2.0s舍去)碰到擋板前滑塊速度v1=v0-at=4m/s>2m/s,說(shuō)明滑塊一直勻減速板移動(dòng)的位移x=vt=0.8m(2)對(duì)板受力分析如圖所示,有:F+Ff2=Ff1其中Ff1=μ1(M+m)g=12N,F(xiàn)f2=μ2mg=10N解得:F=2N(3)法一:滑塊與擋板碰撞前,滑塊與長(zhǎng)板因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q1=Ff2·(L-x)=μ2mg(L-x)=12J滑塊與擋板碰撞后,滑塊與長(zhǎng)板因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q2=μ2mg(L-x)=12J整個(gè)過(guò)程中,長(zhǎng)板與地面因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q3=μ1(M+m)g·L=24J所以,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q=Q1+Q2+Q3=48J法二:滑塊與擋板碰撞前,木板受到的拉力為F1=2N(第二問(wèn)可知)F1做功為W1=F1x=2×0.8=1.6J滑塊與擋板碰撞后,木板受到的拉力為:F2=Ff1+Ff2=μ1(M+m)g+μ2mg=22NF2做功為W2=F2(L-x)=22×1.2J=26.4J碰到擋板前滑塊速度v1=v0-at=4m/s滑塊動(dòng)能變化:ΔEk=20J所以系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q=W1+W2+ΔEk=48J.三、多運(yùn)動(dòng)組合問(wèn)題1.分析思路(1)受力與運(yùn)動(dòng)分析:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析物體的受力情況,以及不同運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力的變化情況;(2)做功分析:根據(jù)各種力做功的不同特點(diǎn),分析各種力在不同運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的做功情況;(3)功能關(guān)系分析:運(yùn)用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律進(jìn)行分析,選擇合適的規(guī)律求解.2.方法技巧(1)“合”——整體上把握全過(guò)程,構(gòu)建大致的運(yùn)動(dòng)情景;(2)“分”——將全過(guò)程進(jìn)行分解,分析每個(gè)子過(guò)程對(duì)應(yīng)的基本規(guī)律;(3)“合”——找出各子過(guò)程之間的聯(lián)系,以銜接點(diǎn)為突破口,尋求解題最優(yōu)方案.【例3】某游樂(lè)場(chǎng)的游樂(lè)裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示的豎直面內(nèi)軌道BCDE,左側(cè)為半徑R=0.8m的光滑圓弧軌道BC,軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線(xiàn)與水平方向的夾角α=30°,下端點(diǎn)C與粗糙水平軌道CD相切,DE為傾角θ=30°的光滑傾斜軌道,一輕質(zhì)彈簧上端固定在E點(diǎn)處的擋板上.現(xiàn)有質(zhì)量為m=1kg的小滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中的A點(diǎn)以v0=eq\r(2)m/s的初速度水平向左拋出,恰好從B點(diǎn)沿軌道切線(xiàn)方向進(jìn)入軌道,沿著圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)之后繼續(xù)沿水平軌道CD滑動(dòng),經(jīng)過(guò)D點(diǎn)(不計(jì)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的能量損失)后沿傾斜軌道向上運(yùn)動(dòng)至F點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),彈簧恰好壓縮至最短.已知C、D之間和D、F之間距離都為1m,滑塊與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求:(1)小滑塊P經(jīng)過(guò)圓弧軌道上B點(diǎn)的速度大小;(2)小滑塊P到達(dá)圓弧軌道上的C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。?3)彈簧的彈性勢(shì)能的最大值;(4)試判斷滑塊返回時(shí)能否從B點(diǎn)離開(kāi),若能,求出飛出B點(diǎn)的速度大小;若不能,判斷滑塊最后位于何處.【答案】(1)2eq\r(2)m/s(2)50N(3)6J(4)無(wú)法從B點(diǎn)離開(kāi),離D點(diǎn)0.2m(或離C點(diǎn)0.8m)【解析】(1)設(shè)滑塊P經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小為vB,由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)v0=vBsin30°得vB=2eq\r(2)m/s(2)滑塊P從B點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)C點(diǎn)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律mg(R+Rsin30°)+eq\f(1,2)mvB2=eq\f(1,2)mvC2解得vC=4eq\r(2)m/s經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)受軌道的支持力大小FN,有FN-mg=meq\f(vC2,R)解得FN=50N由牛頓第三定律可得滑塊在C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小F壓=50N(3)設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能最大值為Ep,滑塊從C到F點(diǎn)過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有-μmgL-mgLsin30°-Ep=0-eq\f(1,2)mvC2代入數(shù)據(jù)可解得Ep=6J(4)設(shè)滑塊返回時(shí)能上升的高度為h,根據(jù)動(dòng)能定理有mgLsin30°+Ep-μmgL=mgh代入數(shù)據(jù)可解得h=0.6m因?yàn)閔<R,故無(wú)法從B點(diǎn)離開(kāi),又eq\f(1,2)mvC2=μmgx代入數(shù)據(jù)可解得x=3.2m滑塊最后靜止時(shí)離D點(diǎn)0.2m(或離C點(diǎn)0.8m).一、單選題1.(2022·遼寧·沈陽(yáng)二中模擬預(yù)測(cè))一傾斜傳送帶與水平成30°角,以5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?現(xiàn)將一質(zhì)量為0.4kg的物體(物體可看成質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的頂端A點(diǎn),物體從A運(yùn)動(dòng)到傳送帶底端B,離開(kāi)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/s?已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,重力加速度大小為10m/s2,則物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.傳送帶的長(zhǎng)度可能為0.8mB.若傳送帶的長(zhǎng)度為2m,則摩擦力對(duì)物體做的功為6JC.若傳送帶的長(zhǎng)度為2m,則摩擦力對(duì)傳送帶做的功為-4JD.若傳送帶的長(zhǎng)度為2m,則因摩擦而產(chǎn)生的熱量為1J【答案】C【解析】A.物體相對(duì)傳送帶上滑時(shí),物體的加速度大小為SKIPIF1<0物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0故物體與傳送帶間的最大靜摩擦力大于重力沿斜面向下的分力,離開(kāi)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/s,故物體可能是一直加速運(yùn)動(dòng)或者先加速后勻速運(yùn)動(dòng),若一直加速運(yùn)動(dòng),則傳送帶的長(zhǎng)度SKIPIF1<0若先加速后勻速運(yùn)動(dòng),則傳送帶的長(zhǎng)度必然大于1m,故A錯(cuò)誤;B.若傳送帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2m,則根據(jù)動(dòng)能定理SKIPIF1<0解得摩擦力對(duì)物體做的功SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤;C.若傳送帶的長(zhǎng)度為2m,物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<0物體勻加速階段,傳送帶的位移SKIPIF1<0勻速階段,傳送帶的位移SKIPIF1<0根據(jù)受力分析可知,前1m物體對(duì)傳送帶的摩擦力方向向上,后1m對(duì)傳送帶的摩擦力方向向下,則摩擦力對(duì)傳送帶做的功SKIPIF1<0故C正確;D.若傳送帶的長(zhǎng)度為2m,則因摩擦而產(chǎn)生的熱量SKIPIF1<0其中,相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤。故選C。2.(2022·湖北·高三階段練習(xí))皮帶輸送機(jī)普遍應(yīng)用于交通、物流、食品等各行各業(yè),通過(guò)掃碼可實(shí)現(xiàn)快遞自動(dòng)分揀。如圖所示,傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以SKIPIF1<0m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),將質(zhì)量SKIPIF1<0kg的包裹(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度放在與掃碼儀B相距10m的A點(diǎn)處,包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度SKIPIF1<0。下列說(shuō)法正確的是()A.包裹從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到掃碼儀B的過(guò)程中先受滑動(dòng)摩擦力作用后受靜摩擦力作用B.包裹從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到掃碼儀B的時(shí)間為5sC.將一個(gè)包裹運(yùn)送到掃碼儀B的過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為4JD.將一個(gè)包裹運(yùn)送到掃碼儀B的過(guò)程中,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為4J【答案】C【解析】B.包裹在傳送帶上加速時(shí)有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0包裹在傳送帶上加速的時(shí)間SKIPIF1<0包裹在傳送帶上加速的位移SKIPIF1<0包裹在傳送帶上勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間SKIPIF1<0包裹從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到掃碼儀B的時(shí)間SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤;A.包裹加速過(guò)程受滑動(dòng)摩擦力作用,與傳送帶共速后不受摩擦力作用,故A錯(cuò)誤;C.傳送帶在包裹加速時(shí)間內(nèi)的位移SKIPIF1<0傳送帶克服摩擦力所做的功SKIPIF1<0電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等于傳送帶克服摩擦力所做的功,故C正確;D.包裹在傳送帶上加速的過(guò)程中,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0J故D錯(cuò)誤。故選C。3.(2021·新疆·烏魯木齊八一中學(xué)高三階段練習(xí))在一水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)傳送帶的左端A點(diǎn),每隔相同的時(shí)間輕放上一個(gè)相同的工件。經(jīng)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)前面那些已經(jīng)和傳送帶達(dá)到相同速度的工件之間的距離均為SKIPIF1<0。已知傳送帶的速率恒為SKIPIF1<0,工件與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,工件質(zhì)量為SKIPIF1<0,重力加速度為SKIPIF1<0,則下列說(shuō)法正確的是()A.工件在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定等于SKIPIF1<0B.傳送帶對(duì)每個(gè)工件做的功為SKIPIF1<0+SKIPIF1<0C.每個(gè)工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量一定等于SKIPIF1<0D.傳送帶因傳送每一個(gè)工件而多消耗的能量為SKIPIF1<0【答案】D【解析】A.工件在傳送帶上先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),然后做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)每個(gè)工件劃傷傳送帶后運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同,由此可知:SKIPIF1<0解得將相鄰兩個(gè)物塊放到傳送帶上的時(shí)間間隔為SKIPIF1<0而不能確定加速時(shí)間,故A錯(cuò)誤;B.傳送帶對(duì)每個(gè)工件做的功為:SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤;C.設(shè)工件加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為SKIPIF1<0,工件與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)的路程為:SKIPIF1<0摩擦產(chǎn)生的熱量為:SKIPIF1<0加速時(shí)間不確定,無(wú)法得出每個(gè)工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)能量守恒得,傳送帶傳送一個(gè)工件多消耗的能量為:SKIPIF1<0對(duì)于工件加速過(guò)程,有:SKIPIF1<0整理得:SKIPIF1<0故D正確。故選D。4.(2021·山西朔州·高三期中)如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角SKIPIF1<0,傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,始終保持SKIPIF1<0的速度順時(shí)針運(yùn)行?,F(xiàn)把一質(zhì)量為SKIPIF1<0的工件(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的底端,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間工件與傳送帶達(dá)到共同速度后繼續(xù)傳送到4m高處。已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,重力加速度大小為SKIPIF1<0,則在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.工件加速過(guò)程的時(shí)間為SKIPIF1<0 B.傳送帶對(duì)工件做的功為SKIPIF1<0C.工件與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0 D.電動(dòng)機(jī)因傳送工件多做的功為SKIPIF1<0【答案】C【解析】A.工件加速過(guò)程由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得加速度SKIPIF1<0得加速時(shí)間SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤;B.工件在傳送帶上不僅受重力還受到傳送帶對(duì)它的摩擦力和支持力,由動(dòng)能定理有SKIPIF1<0得傳送帶對(duì)工件做的功SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤;C.加速過(guò)程工件與傳送帶相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移SKIPIF1<0工件與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量SKIPIF1<0故C正確;D.電動(dòng)機(jī)多做的功等于系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量和工件機(jī)械能的增加量,則有SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤。故選C。5.(2022·全國(guó)·高三課時(shí)練習(xí))如圖甲,傾角為SKIPIF1<0的傳送帶始終以恒定速率SKIPIF1<0逆時(shí)針運(yùn)行,SKIPIF1<0時(shí)速度大小為SKIPIF1<0(SKIPIF1<0)的小物塊從傳送帶的底端滑上傳送帶,其速度隨時(shí)間變化的SKIPIF1<0圖像如圖乙,則()A.SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi),小物塊所受的摩擦力始終不變B.小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿(mǎn)足SKIPIF1<0大于SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0時(shí)刻小物塊離傳送帶底端的距離最遠(yuǎn)D.小物塊返回傳送帶底端時(shí)的速率小于SKIPIF1<0【答案】D【解析】A.通過(guò)乙圖可以看出,小物塊先向上勻減速運(yùn)動(dòng),減速到零后反向加速,當(dāng)速度與傳送帶速度相等時(shí),加速度大小發(fā)生變化,所以小物塊的速度達(dá)到與傳送帶速度相等以前,摩擦力方向一直沿斜面向下,SKIPIF1<0時(shí)刻以后摩擦力方向沿斜面向上,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)圖乙可知,SKIPIF1<0時(shí)刻以后小物塊相對(duì)于傳送帶向下加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0所以小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿(mǎn)足SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)圖乙可知,SKIPIF1<0時(shí)刻小物塊向上運(yùn)動(dòng)的速度為零,此時(shí)小物塊離傳送帶底端的距離達(dá)到最大,故C錯(cuò)誤;D.小物塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力做功為零,機(jī)械能的損失轉(zhuǎn)化為由于摩擦產(chǎn)生的熱,所以小物塊的機(jī)械能減少,小物塊返回傳送帶底端時(shí)的速率小于SKIPIF1<0,故D正確。故選D。6.(2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上,如圖所示,一質(zhì)量為m的滑塊以某一速度沿木板表面從A點(diǎn)滑到B點(diǎn),在木板上前進(jìn)的距離為L(zhǎng),而長(zhǎng)木板前進(jìn)的距離為l,若滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,則()A.摩擦力對(duì)滑塊所做的功為SKIPIF1<0B.摩擦力對(duì)木板所做的功為SKIPIF1<0C.滑塊損失的動(dòng)能為SKIPIF1<0D.滑塊和木板系統(tǒng)損失的動(dòng)能為SKIPIF1<0【答案】D【解析】A.摩擦力對(duì)滑塊所做的功為SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤;B.摩擦力對(duì)木板所做的功為SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)動(dòng)能定理可知,滑塊損失的動(dòng)能等于滑塊克服摩擦力所做的功,即SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)能量守恒定律可知滑塊和木板系統(tǒng)損失的動(dòng)能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱,即SKIPIF1<0故D正確。故選D。7.(2020·江蘇淮安·高三階段練習(xí))如圖所示,木塊A放在木板B的左端,AB間接觸面粗糙,用恒力F將木塊A拉到木板B的右端,第一次將B固定在水平地面上,第二次將B放在光滑水平地面上,則前后兩個(gè)過(guò)程中相同的量是(
)A.物塊A達(dá)B右端時(shí)的速度B.物塊A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C.力F對(duì)物塊A做的功D.系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱【答案】D【解析】AB.不管木板B是否固定,木塊A受到重力、支持力、拉力F和滑動(dòng)摩擦力f,根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0因SKIPIF1<0可解得SKIPIF1<0因此兩種情況下的加速度相同,當(dāng)木板固定時(shí)由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0當(dāng)木板放在光滑的水平地面上時(shí),由于A對(duì)B摩擦力作用,木板B將向右加速滑動(dòng),此時(shí)木塊A滑到B右端時(shí),A對(duì)地面的位移為x=L+s其中s是木板發(fā)生的位移,由SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故兩種情況下木塊A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同。根據(jù)v=at可知物塊A達(dá)B右端時(shí)的速度不同,故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)W=Fx可知,由于兩種情況下木塊A位移不同,故做的功不同,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)“摩擦生熱”公式Q=fs相對(duì)可知,兩種情況下滑動(dòng)摩擦力f相同,相對(duì)位移相同,所以系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同,故D正確。故選D。8.(2019·黑龍江牡丹江·高三階段練習(xí))光滑水平面上有一質(zhì)量為M的木板,在木板的最左端有一質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,開(kāi)始時(shí)它們都處于靜止?fàn)顟B(tài),某時(shí)刻給小滑塊一瞬時(shí)沖量,使小滑塊以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小滑塊與木板達(dá)到共同速度v,此時(shí)小滑塊與木板最左端的距離為d,木板的位移為x,如圖所示,下列關(guān)系式正確的是()A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】由動(dòng)量守恒可知mv0=(M+m)v則SKIPIF1<0對(duì)m分析可知,m只有M的摩擦力做功,則由動(dòng)能定理可知-μmg(x+d)=SKIPIF1<0mv2-SKIPIF1<0mv02對(duì)M分析可知,M受m的摩擦力做功,由動(dòng)能定理可知μmgx=SKIPIF1<0Mv2聯(lián)立可得SKIPIF1<0故C正確,ABD錯(cuò)誤;故選C。9.(2021·江蘇·蘇州市蘇州高新區(qū)第一中學(xué)高三階段練習(xí))如圖所示,一固定的四分之一光滑圓弧軌道與逆時(shí)針勻速傳動(dòng)的水平傳送帶平滑連接于N點(diǎn),圓弧軌道半徑為R。質(zhì)量為m的小滑塊自圓弧軌道最高點(diǎn)M由靜止釋放,滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后返回圓弧軌道,上升到最高點(diǎn)時(shí)距N點(diǎn)高度為SKIPIF1<0。不計(jì)空氣阻力,則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.傳送帶勻速傳動(dòng)的速度大小為SKIPIF1<0B.經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間,滑塊最終靜止于N點(diǎn)C.滑塊第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0D.滑塊第三次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0【答案】B【解析】A.小滑塊第一次滑上傳送帶時(shí)的速度為v1,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0向右減速到零后,再反向加速,離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度為v2,滑塊上升過(guò)程中根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0因?yàn)镾KIPIF1<0所以小滑塊返回時(shí)是先加速后勻速,即傳送帶勻速傳動(dòng)的速度大小為SKIPIF1<0,A正確;B.最終滑塊下落到底端的速度大小與傳送帶速度大小相等時(shí),滑塊滑上傳送帶的速度和離開(kāi)傳動(dòng)帶的速度大小相等,之后一直保持這種狀態(tài)來(lái)回運(yùn)動(dòng),所以小滑塊不會(huì)停在N點(diǎn),B錯(cuò)誤;C.設(shè)滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,小滑塊第一次在傳送帶上減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為SKIPIF1<0相對(duì)傳送帶的距離為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0反向加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為SKIPIF1<0相對(duì)傳送帶的位移為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0滑塊第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0C正確;D.第三次滑上傳送帶時(shí),速度與傳送帶速度大小相等,所以以后每次滑上傳送帶產(chǎn)生的熱量一樣相同;滑上傳送帶減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)的時(shí)間SKIPIF1<0相對(duì)傳送帶的距離為SKIPIF1<0返回過(guò)程相對(duì)傳送帶的距離為SKIPIF1<0滑塊第三次及以后每次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0D正確。故選B。10.(2021·安徽·高三階段練習(xí))如圖甲所示,沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)的水平傳送帶AB,零時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊輕放在A處,6s末恰好運(yùn)動(dòng)到B處,物塊6s內(nèi)的速度一時(shí)間圖像如圖乙所示,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),(重力加速度SKIPIF1<0)則()A.AB長(zhǎng)度為24m B.物塊相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)的距離12mC.傳送帶因傳送物塊多消耗的電能16J D.物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5【答案】C【解析】A.由圖得AB長(zhǎng)度為物塊的位移SKIPIF1<016m故A錯(cuò)誤;B.6s內(nèi)傳送帶的路程為SKIPIF1<0物塊相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)的距離SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤;C.傳送帶因傳送物塊多消耗的電能為傳送帶4s內(nèi)克服摩擦力做的功,即SKIPIF1<0故C正確;D.由圖可知,物塊的加速度為SKIPIF1<0對(duì)物塊用牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題11.(2022·云南·宣威市第七中學(xué)高三階段練習(xí))如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放,傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng),物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止,對(duì)于物塊從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()A.電動(dòng)機(jī)做的功為mv2B.摩擦力對(duì)物體做的功為mv2C.傳送帶克服摩擦力做的功為mv2D.小物塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=mv2【答案】AC【解析】設(shè)經(jīng)t時(shí)間物體與傳送帶相對(duì)靜止,物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)帶做勻速運(yùn)動(dòng),則物體位移SKIPIF1<0傳送帶運(yùn)動(dòng)距離SKIPIF1<0二者相對(duì)位移SKIPIF1<0物體所受合力為滑動(dòng)摩擦力,由動(dòng)能定理SKIPIF1<0即,傳送帶克服摩擦力做功為SKIPIF1<0小物塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0電動(dòng)機(jī)做功等于物體增加的動(dòng)能與傳送帶與物體之間摩擦產(chǎn)生的熱能之和,則SKIPIF1<0故AC正確,BD錯(cuò)誤。12.(2022·重慶南開(kāi)中學(xué)高三階段練習(xí))如圖所示,傾斜傳送帶傾角為SKIPIF1<0,傳送帶底端通過(guò)一小段光滑圓弧與光滑水平軌道連接。金屬小球B(不能視為質(zhì)點(diǎn))通過(guò)細(xì)繩豎直懸掛,小球與光滑水平軌道只接觸不擠壓,豎直細(xì)繩左側(cè)存在強(qiáng)磁場(chǎng)。傳送帶以SKIPIF1<0的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),絕緣滑塊A從傳送帶上距傳送帶底端SKIPIF1<0處?kù)o止釋放,A、B每次都發(fā)生一維彈性碰撞,由于左側(cè)強(qiáng)磁場(chǎng)的作用,B很快就停在原位置。已知A的質(zhì)量SKIPIF1<0,A與傳送帶間的摩擦因數(shù)SKIPIF1<0,B的質(zhì)量為SKIPIF1<0,重力加速度g取SKIPIF1<0,SKIPIF1<0。下列說(shuō)法正確的是()A.A下滑過(guò)程做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.第一次碰后A、B的速度大小相等、方向相同C.第一次碰撞前A與傳送帶的摩擦生熱大小為3.2JD.經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間A、B均靜止后,整個(gè)過(guò)程中A與傳送帶間的摩擦生熱大小等于A重力勢(shì)能減少量和傳送帶多消耗的電能之和【答案】AC【解析】AC.A下滑過(guò)程中,設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t加速到與傳送帶同速,時(shí)間t內(nèi)A的加速度為a,位移為SKIPIF1<0,由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0等于A距傳送帶底端的距離SKIPIF1<0,所以A下滑過(guò)程一直做加速度不變的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),A恰好滑到傳送帶底端時(shí),速度與傳送帶相同;在時(shí)間SKIPIF1<0內(nèi),傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離為SKIPIF1<0則第一次碰撞前A與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0故AC正確;B.A與B發(fā)生彈性碰撞,設(shè)A的初速度方向?yàn)檎较?,第一次碰撞過(guò)程有SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0第一次碰后A、B的速度大小相等、方向相反,故B錯(cuò)誤;D.A、B均靜止后,由能量守恒定律,A與傳送帶間的摩擦生熱與B進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱之和等于A重力勢(shì)能減少量和傳送帶多消耗的電能之和,故D錯(cuò)誤。故選AC。13.(2022·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))如圖甲所示,傾角為SKIPIF1<0=37°的傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),將一質(zhì)量為m=10kg的木箱(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放到傳送帶底端A,木箱運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,t=10s時(shí)刻木箱到達(dá)傳送帶上端B。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則()A.木箱放上傳送帶先做勻加速運(yùn)動(dòng),其加速度大小為0.4m/s2B.木箱與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8C.木箱從A到B的過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為1240JD.木箱從A到B的過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等于木箱重力勢(shì)能和動(dòng)能的增加量之和【答案】ABC【解析】AB.速度時(shí)間圖像斜率表示加速度,木箱剛放上去時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng),結(jié)合圖乙可知其加速度SKIPIF1<0可求得木箱與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0故AB正確;CD.由能量守恒知木箱從A到B的過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)消耗的電能等于物塊獲得的重力勢(shì)能、動(dòng)能以及因摩擦而產(chǎn)生的熱能之和,相對(duì)位移SKIPIF1<0SKIPIF1<0故C正確,D錯(cuò)誤。故選ABC。14.(2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖甲,勁度系數(shù)SKIPIF1<0的輕彈簧左端固定在豎直墻上,右端連接一個(gè)質(zhì)量為M的木板。開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),木板靜止在光滑的水平桌面上、一質(zhì)量SKIPIF1<0的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從木板左端以初速度SKIPIF1<0滑上木板,最終恰好停在木板的右端。圖乙中A為物塊的SKIPIF1<0圖線(xiàn);B為木板的SKIPIF1<0圖線(xiàn)且為正弦圖線(xiàn)。已知重力加速度SKIPIF1<0,根據(jù)圖中所給信息可得()A.木板的長(zhǎng)度為SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0時(shí),木板受到物塊的摩擦力與彈簧的彈力大小相等D.SKIPIF1<0內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱為SKIPIF1<0【答案】AD【解析】A.由于v-t圖像與t軸圍成的面積表示位移,通過(guò)圖像可知,A一直向右運(yùn)動(dòng),位移s=2m,B先向右后向左運(yùn)動(dòng),總位移為0。因此,A運(yùn)動(dòng)的位移即為木板長(zhǎng)度,即2m,A正確;B.由于v-t圖像的斜率表示加速度,可知A減速運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/s2。而A在僅受摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可知SKIPIF1<0由物塊B的v-t圖像可知,t=0.5s時(shí),B的速度最大,此時(shí)由于切線(xiàn)斜率為0,故B物塊的加速度為0。對(duì)B進(jìn)行受力分析可知,此時(shí)彈簧彈力與摩擦力二力平衡,且彈簧伸長(zhǎng)量的大小應(yīng)為B的位移x,則有:SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由正弦圖線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性可知,t=1s時(shí),B的速度為0,即位于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅處,B向右的位移為2x。對(duì)0~1s過(guò)程列能量守恒:SKIPIF1<0其中A在1s內(nèi)的位移為SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0B錯(cuò)誤;C.1s時(shí),木板的v-t圖切線(xiàn)斜率不為0,說(shuō)明木板此時(shí)仍有加速度,故摩擦力與彈簧彈力并不相等,C錯(cuò)誤;D.兩秒內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱SKIPIF1<0而由圖像可知,全過(guò)程物塊與木板的相對(duì)路程即等于物塊的位移s,因此系統(tǒng)摩擦生熱為2J,D正確。故選AD。15.(2022·全國(guó)·高三課時(shí)練習(xí))如圖所示,一傾角為SKIPIF1<0的足夠長(zhǎng)斜面體固定在水平地面上,質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板B沿著斜面以速度v0=9m/s勻速下滑,現(xiàn)把質(zhì)量為m=1kg的鐵塊A輕輕放在長(zhǎng)木板B的左端,鐵塊最終恰好沒(méi)有從長(zhǎng)木板上滑下。已知A與B之間、B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列判斷正確的是()A.動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0B.鐵塊A和長(zhǎng)木板B共速后的速度大小為6m/sC.長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為2.25mD.從鐵塊放上到鐵塊和長(zhǎng)木板共速的過(guò)程中,鐵塊A和長(zhǎng)木板B減少的機(jī)械能等于A、B之間摩擦產(chǎn)生的熱量【答案】BC【解析】A.開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)木板B沿著斜面以速度v0=9m/s勻速下滑,有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0A錯(cuò)誤;B.鐵塊A輕輕放在長(zhǎng)木板B時(shí)有,根據(jù)牛頓第二定律有,對(duì)A分析有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0
,方向沿斜面向下對(duì)B,根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0
,方向沿斜面向上鐵塊A和長(zhǎng)木板B共速的時(shí)間為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0鐵塊A和長(zhǎng)木板B共速后,速度大小為SKIPIF1<0B正確;C.鐵塊A和長(zhǎng)木板B共速,一起沿斜面勻速下滑,則長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為SKIPIF1<0C正確;D.由能量守恒定律可知,從鐵塊放上到鐵塊和長(zhǎng)木板共速的過(guò)程中,鐵塊A和長(zhǎng)木板B減少的機(jī)械能等于A、B之間摩擦產(chǎn)生的熱量與B與斜面之間摩擦產(chǎn)生的熱量和,D錯(cuò)誤。故選BC。三、解答題16.(2022·遼寧·沈陽(yáng)二中高三階段練習(xí))如圖甲所示,傾角為θ的傳送帶以恒定的速率沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行。t=0時(shí),將質(zhì)量m=1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上,物體相對(duì)地面的v-t圖像如圖乙所示,已知1.0s末物體的速度v1=10m/s,2.0s末物體恰好滑離傳送帶時(shí)速度v2=12m/s。取沿傳送帶向下為正方向,重力加速度g=10m/s2。(sin37°=0.6、cos37°=0.8)求:(1)物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)SKIPIF1<0為多少?(2)物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為多少?【答案】(1)SKIPIF1<0;(2)24J【解析】(1)由圖知,物體先做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),摩擦力沿斜面向下,速度達(dá)到傳送帶速度后,由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,物塊繼續(xù)向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),摩擦力沿斜面向上。在0-1.0s內(nèi)有SKIPIF1<0由v-t圖像得SKIPIF1<0在1.0-2.0s有SKIPIF1<0由v-t圖像得SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0(2)由題意得傳送帶的速率為v1,0~1.0s物體相對(duì)傳送帶的路程為SKIPIF1<01.0~2.0s物體相對(duì)傳送帶的路程為SKIPIF1<0物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<017.(2022·湖南·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖所示,水平傳送帶足夠長(zhǎng),順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度v=4m/s,與傾角為37°的斜面的底端P平滑連接,將一質(zhì)量m=2kg的小物塊從A點(diǎn)靜止釋放。已知A、P的距離L=9m,物塊與斜面、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,取重力加速度SKIPIF1<0,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求物塊:(1)第1次滑過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小SKIPIF1<0;(2)第1次在傳送帶上往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;(3)從釋放到最終停止運(yùn)動(dòng),與斜面間摩擦產(chǎn)生的熱量Q。【答案】(1)6m/s;(2)12.5s;(3)88J【解析】(1)由動(dòng)能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0(2)由牛頓第二定律得SKIPIF1<0物塊與傳送帶共速時(shí),由速度公式得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0勻速運(yùn)動(dòng)階段的時(shí)間為SKIPIF1<0第1次在傳送帶上往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間SKIPIF1<0(3)由分析可知,物塊第一次離開(kāi)傳送帶以后,每次再到達(dá)傳送帶和離開(kāi)傳送帶的速度大小相等,物塊最終停止在P點(diǎn),則根據(jù)能量守恒有SKIPIF1<018.(2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖所示,質(zhì)量為M=2.5kg的長(zhǎng)木板B靜止放置在光滑水平面上,B左側(cè)的豎直平面內(nèi)固定一個(gè)光滑圓弧軌道PQ,O點(diǎn)為圓心,半徑為R=6m,OQ豎直,Q點(diǎn)與木板B上表面相切,圓心角為SKIPIF1<0。圓弧軌道左側(cè)有一水平傳送帶,傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶上表面與P點(diǎn)高度差為H=0.45m?,F(xiàn)在傳送帶左側(cè)由靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A,它隨傳送帶做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),離開(kāi)傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng),恰好從P點(diǎn)沿切線(xiàn)進(jìn)入圓弧軌道,滑出軌道后又滑上木板B,最后與木板B相對(duì)靜止。已知滑塊A與長(zhǎng)木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0,取SKIPIF1<0,sin37°=0.6,求:(1)滑塊離開(kāi)傳送帶的速度大??;(2)滑塊經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)受到彈力大小SKIPIF1<0;(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)木板B的最小長(zhǎng)度。【答案】(1)SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0;(3)SKIPIF1<0【解析】(1)滑塊A離開(kāi)傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向滿(mǎn)足SKIPIF1<0又滑塊A沿切線(xiàn)滑入圓軌道,滿(mǎn)足SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0(2)滑塊A沿圓軌道滑下,機(jī)械能守恒,得SKIPIF1<0在Q點(diǎn),由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0(3)滑塊A滑上木板B后,A、B水平方向不受外力,動(dòng)量守恒,有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)功能關(guān)系,有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以木板B的最小長(zhǎng)度L=8.75m19.(2021·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖所示,A為一具有光滑曲面的固定軌道,軌道底端是水平的,質(zhì)量為M=20kg的平板小車(chē)B靜止于軌道右側(cè),其上表面與軌道底端靠近且在同一水平面上。一個(gè)質(zhì)量m=5kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小貨箱C以初速度v0=4m/s開(kāi)始由軌道頂端滑下并沖上平板小車(chē),當(dāng)速度減小為沖上平板小車(chē)時(shí)速度的SKIPIF1<0時(shí)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng),小貨箱未離開(kāi)平板小車(chē)。若曲面軌道頂端與底端的高度差為h=0.45m,小貨箱C與平板小車(chē)板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=
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