高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點逐個突破專題38傳送帶模型板塊模型能量分析(原卷版+解析)

專題38傳送帶模型板塊模型能量分析1.“板—塊”模型和“傳送帶”模型本質(zhì)上都是相對運動問題，一般要分別求出各物體相對地面的位移，再求相對位移。2．兩物體的運動方向相同時，相對位移等于兩物體的位移之差。兩物體的運動方向相反時，相對位移等于兩物體的位移之和?？键c一傳送帶模型能量分析1.傳送帶克服摩擦力做的功：W＝fx傳（x傳為傳送帶對地的位移）2.系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能：Q＝fx相對（x相對為總的相對路程）．3.求解電動機由于傳送物體而多消耗的電能一般有兩種思路=1\*GB3①運用能量守恒以傾斜傳送帶為例，多消耗的電能為E電，則：E電＝ΔEk＋ΔEp＋Q.=2\*GB3②運用功能關(guān)系傳送帶多消耗的電能等于傳送帶克服阻力做的功E電=fx傳(特別注意：如果物體在傾斜傳送帶上的運動分勻變速和勻速兩個運動過程，這兩個過程中傳送帶都要克服摩擦力做功，勻變速運動過程中兩者間的摩擦力是滑動摩擦力，勻速運動過程中兩者間的摩擦力是靜摩擦力)1．如圖所示，長為5m的水平傳送帶以2m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，將質(zhì)量為1kg的小滑塊無初速度放在傳送帶左側(cè)。已知傳送帶與小滑塊之間的動摩擦因數(shù)為0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小滑塊在傳送帶上一直做加速運動直至離開B．小滑塊在傳送帶上運動時間為2sC．傳送帶對小滑塊做的功為2JD．因放上小滑塊，電動機多消耗的電能為2J2．(多選)如圖甲所示，水平傳送帶在電動機帶動下沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，將一質(zhì)量為10kg的木箱（可視為質(zhì)點）輕放到傳送帶最左端，木箱運動的速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示，4s未木箱到達傳送帶最右端，重力加速度g取10m/sA．木箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.1B．整個過程中摩擦生熱為20JC．整個過程中傳送帶對木箱做的功為60JD．傳送帶速度為2m/s3．(多選)足夠長的傳送帶水平放置，在電動機的作用下以速度v2逆時針勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小煤塊以速度v1滑上水平傳送帶的左端，且v1>v2A．煤塊在傳送帶上的痕跡長為vB．煤塊在傳送帶上的痕跡長為vC．傳送帶與煤塊摩擦產(chǎn)生的熱量為1D．傳送帶克服煤塊的摩擦力做功為m4．(多選)如圖甲所示，足夠長的水平傳送帶以速度v＝2.5m/s沿順時針方向運行，可視為質(zhì)點的物塊在t＝0時刻以速度v0=5m/s，從傳送帶左端開始沿傳送帶轉(zhuǎn)動方向運動，物塊的質(zhì)量m＝4kg，物塊在傳送帶上運動的部分v?t圖像如圖乙所示，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度gA．物塊一直做勻減速運動到速度為零B．傳送帶對物塊做的功為37.5JC．物塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為μ=0.5D．物塊動能的變化量為?37.55．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，傳送帶與水平面間的夾角為30°，其中A、B兩點間的距離為3.5m，傳送帶在電動機的帶動下以v=2m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動。現(xiàn)將一質(zhì)量4kg的小物塊（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶的B點，已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=32，gA．小物塊經(jīng)過415B．摩擦力對小物塊做的功為24C．摩擦產(chǎn)生的熱量為24D．因放小物塊而使得電動機多消耗的電能為786．(多選)如圖所示，傳送帶與水平地面的夾角為θ=37°，A、B兩端間距L=16m，傳送帶以速度v=10m/s沿順時針方向運動?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的物體從A端靜止釋放，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，在物體到達B端的過程中（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列說法中正確的是（）A．物體從A端到B端的時間為2sB．傳送帶克服摩擦力做的功為80JC．電動機因傳送物體而多消耗的電能為72JD．物體與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為24J7．（2022·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖所示為某建筑工地的傳送裝置，傳送帶傾斜地固定在水平面上，以恒定的速度v0=2m/s向下運動，質(zhì)量為m=1kg的工件無初速度地放在傳送帶的頂端P，經(jīng)時間t1=0.2s，工件的速度達到2m/s，此后再經(jīng)過t2=1.0s時間，工件運動到傳動帶的底端Q，且到底端時的速度為v=4m/s，重力加速度g=10m/s2，工件可視為質(zhì)點。則下列說法正確的是（）A．傳送帶的長度為x=2.4mB．傳送帶與工件間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5C．工件由P運動到Q的過程中，傳送帶對工件所做的功為W=?11.2JD．工件由P運動到Q的過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=4.8J8．(多選)如圖甲，一足夠長的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，皮帶在電動機的帶動下，速率始終不變。t＝0時刻在傳送帶適當(dāng)位置放上一具有初速度的小物塊。取沿斜面向上為正方向，物塊在傳送帶上運動的速度隨時間的變化如圖乙所示。已知小物塊質(zhì)量m＝1kg，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度大小為2m/sB．傳送帶與小物塊之間的動摩擦因數(shù)μ＝2C．0～t2時間因摩擦產(chǎn)生熱量為27JD．0～t2時間內(nèi)電動機多消耗的電能為28.5J9. 如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，傳送帶在電動機的帶動下，始終保持v0＝2m/s的速率運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10kg的工件(可看做質(zhì)點)輕輕放在傳送帶的底端，經(jīng)過時間t＝1.9s，工件被傳送到h＝1.5m的高處，取g＝10m/s2求：(1)工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(2)電動機由于傳送工件多消耗的電能．10．（2022·湖北·模擬預(yù)測）如圖所示，一足夠長的傾斜傳送帶以速度v=2m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶與水平方向的夾角θ=37°。質(zhì)量m1=5kg的小物塊A和質(zhì)量m2=5kg的小物塊B由跨過定滑輪的輕繩連接，A與定滑輪間的繩子與傳送帶平行，輕繩足夠長且不可伸長。某時刻開始給物塊A以沿傳送帶方向的初速度v0=8m/s（此時物塊A、B的速率相等，且輕繩繃緊），使物塊A從傳送帶下端沖上傳送帶，已知物塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，不計滑輪的質(zhì)量與摩擦，整個運動過程中物塊B都沒有上升到定滑輪處。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，求（1）物塊A剛沖上傳送帶時加速度的大小及方向；（2）物塊A沖上傳送帶沿傳送帶向上運動的最遠距離及此過程中傳送帶對物塊A做的功；（3）若傳送帶以不同的速率v（0<v<v0）沿順時針方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)v取多大時，物塊A沿傳送帶運動到最遠處過程中與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量有最小值，請求出最小值。11．（2022·全國·高三專題練習(xí)）如圖甲所示，質(zhì)量為m＝20kg的物體在大小恒定的水平外力作用下，沖上一足夠長、從右向左以恒定速度v0＝－10m/s運行的水平傳送帶，從物體沖上傳送帶開始計時，物體的速度-時間圖像如圖乙所示，已知0～4s內(nèi)水平外力方向始終與物體運動方向相反，g取10m/s2。求：（1）物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；（2）0～4s內(nèi)物體與傳送帶間的摩擦熱Q。12．如圖所示，水平傳送帶正以v=2m/s的速度運行，兩端水平距離l=8m，把一質(zhì)量m=2kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動下向右運動，若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，不計物塊的大小，g取10m/s2，則把這個物塊從A端傳送到B端的過程中。（1）摩擦力對物塊做功的平均功率是多少；（2）1s時，摩擦力對物塊做功的功率是多少。13．如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑斜面MN底端固定一個被壓縮且鎖定的輕彈簧，輕彈簧的上端靜止放一質(zhì)量m=2kg的可看作質(zhì)點的滑塊，滑塊與斜面頂端N點相距x=0.3m?，F(xiàn)將彈簧解除鎖定，滑塊離開彈簧后經(jīng)N點離開斜面，恰好水平飛上由電動機帶動，速度為v=73m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶，足夠長的傳送帶水平放置，其上表面距N點所在水平面高度為?=0.2m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=3（1）滑塊從離開N點至飛上傳送帶的時間；（2）彈簧鎖定時儲存的彈性勢能；（3）滑塊在傳送帶上運動時由于摩擦產(chǎn)生的熱量和電動機多做的功。14．（2022·重慶·模擬預(yù)測）如圖為模擬運送工件的水平傳送帶裝置，繃緊的傳送帶在驅(qū)動電機作用下始終保持v0=5.0m/s的恒定速率運行，傳送帶的水平部分AB距離水平地面的高度?=0.45m。質(zhì)量m=1kg（1）求工件從B點拋出時的速度；（2）求因運送該工件驅(qū)動傳送帶的電機多消耗的能量，并根據(jù)計算結(jié)果提出不改變運送工件時間前提下，減少電機能量損耗的方式（不用說明理由）。考點二板塊模型能量分析1.使滑塊不從木板的末端掉下來的臨界條件是滑塊到達木板末端時的速度與木板的速度恰好相同。2.從能量角度分析板塊模型時對滑塊和木板分別運用動能定理，或者對系統(tǒng)運用能量守恒定律．如圖所示，注意區(qū)分三個位移：①求摩擦力對滑塊做功時用滑塊對地的位移x滑；②求摩擦力對木板做功時用木板對地的位移x板；③求摩擦生熱時用相對位移Δx.15．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖所示，一個長為L，質(zhì)量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點），以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)物塊與木板相對靜止時，物塊仍在長木板上物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為sA．摩擦力對物塊做功為?umgB．摩擦力對木板做功為umgsC．木板動能的增量為mgdD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為umgs16．如圖所示，長木板A靜止放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對板A靜止的過程中，下述說法中正確的是（）A．物體B克服摩擦力做的功等于木板A增加的機械能與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和B．物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機械能C．物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量D．物體B損失的機械能等于木板A獲得的機械能17．如圖所示，木板A靜止于光滑水平面上，木塊B輕置于木板A上?，F(xiàn)施加外力F拉著木塊B做勻加速直線運動，木板A在摩擦力作用下也向右加速運動，但加速度小于木塊B的加速度，則（）A．木板A所受摩擦力對木板A做負(fù)功B．木板A對木塊B的摩擦力做的功與木塊B對木板A的摩擦力做的功的大小相等C．木塊與木板間摩擦產(chǎn)生的熱量等于木板A對木塊B的摩擦力做功的大小減去木塊B對木板A的摩擦力做的功D．力F做的功等于木塊B與木板A的動能增量之和18．如圖所示，一足夠長、質(zhì)量為m的木板在光滑的水平面上以速度v向右勻速運動，現(xiàn)將質(zhì)量為2m的物體豎直向下輕輕地放置在木板右端，已知物體和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ，為保持木板的速度不變，從物體放到木板上到它相對木板靜止的過程中，須對木板施一水平向右的作用力F，那么力F對木板做功的數(shù)值為（）A．2mv2 B．mv2 C．19．（2022·湖南·模擬預(yù)測）如圖所示，一足夠長的木板在光滑水平面上以速度v向右勻速運動，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物體豎直向下輕輕地放置在木板上的右端，已知物體和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ。為保持木板的速度不變，須對木板施加一水平向右的作用力F。從物體放到木板上到它相對木板靜止的過程中，木塊與物體組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為（）A．2mv2 B．mv2 C．mv2220．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）放在小車的最左端?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運動。小物塊和小車之間的摩擦力大小為Ff，小物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為xA．小物塊到達小車最右端時具有的動能為FB．小物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為FC．摩擦力對小物塊所做的功為?D．小物塊在小車上滑行過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為F21．如圖所示，滑塊A和足夠長的木板B疊放在水平地面上，A和B之間的動摩擦因數(shù)是B和地面之間的動摩擦因數(shù)的4倍，A和B的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)對A施加一水平向右逐漸增大的力F，當(dāng)F增大到F0時A開始運動，之后力F按圖乙所示的規(guī)律繼續(xù)增大，圖乙中的x為A運動的位移，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。對兩物塊的運動過程，以下說法正確的是（）A．當(dāng)F＞2F0，木塊A和木板B開始相對滑動B．當(dāng)F＞F0，木塊A和木板B開始相對滑動C．自x=0至木板x=x0木板B對A做功大小為FD．x=x0時，木板B的速度大小為F22．如圖所示，一足夠長的木板B放在水平地面上，木塊A放在B的水平表面上，A的左端連有輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定在豎直墻壁上，用力F向右拉動木板B，使B以速度v做勻速運動，A相對地面靜止時，彈簧的彈力為F1．已知木塊與木板之間、木板和地面之間的動摩擦因數(shù)相同，A始終在B上，則以下說法中正確的是（）A．A相對地面靜止后，B受到的滑動摩擦力的大小等于F1B．A相對地面靜止后，地面受到的滑動摩擦力的大小等于F1C．若B以2v的速度勻速運動，A相對地面靜止后，A受到的滑動摩擦力的大小等于F1D．若用2F的力作用在木板B上，A相對地面靜止后，A受到的滑動摩擦力的大小等于2F123．(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、長為L=4m的木板Q放在光滑的水平面上，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的物塊P放在木板的最左端。T=0時刻給物塊水平向右的初速度，當(dāng)物塊P滑到木板Q的最右端時木板Q的位移為x=7m。則下列說法正確的是（）A．P、Q所受的摩擦力之比為m:MB．摩擦力對P、Q所做的功的絕對值之比為11:7C．P減小的動能與P、Q間因摩擦而產(chǎn)生的熱量之比為11:4D．Q增加的動能與系統(tǒng)損失的機械能之比為11:424．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖甲所示，質(zhì)量為M=1.5kg、足夠長的木板靜止在水平面上，質(zhì)量為m=0.5kg的物塊靜止于木板左端，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1?，F(xiàn)用水平向右的拉力F拉動物塊，拉力大小隨時間的變化關(guān)系滿足F=kt（k為常量），物塊的加速度a隨時間t變化的圖像如圖乙所示。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，則（）A．k=2N/sB．物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.5C．0~2s時間內(nèi)，水平拉力F做的功為49144D．43~2s時間內(nèi)，木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為225．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖所示，一傾角為θ=37°的足夠長斜面體固定在水平地面上，質(zhì)量為M=2kg的長木板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輕輕放在長木板B的左端，鐵塊最終恰好沒有從長木板上滑下。已知A與B之間、B與斜面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/sA．動摩擦因數(shù)μ=0.5B．鐵塊A和長木板B共速后的速度大小為6m/sC．長木板的長度為2.25mD．從鐵塊放上到鐵塊和長木板共速的過程中，鐵塊A和長木板B減少的機械能等于A、B之間摩擦產(chǎn)生的熱量26．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，傾角θ=37°，長為6m的斜面體固定在水平地面上，長為3m、質(zhì)量為4kg的長木板A放在斜面上，上端與斜面頂端對齊；質(zhì)量為2kg的物塊B（可是為質(zhì)點）放在長木板的上端，同時釋放A和B，結(jié)果當(dāng)A的下端滑到斜面底端時，物塊B也剛好滑到斜面底端，已知長木板A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，物塊B與A間的動摩擦因數(shù)μ2=0.375，重力加速度（1）從開始到A的下端滑到斜面底端所用時間；（2）從開始到A的下端滑到斜面底端的過程中，A與B間、A與斜面間因摩擦產(chǎn)生的總熱量。27．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，半徑R=5.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°，另一端點C為軌道的最低點，C點右側(cè)的水平面上緊挨C點靜止放置一木板，木板質(zhì)量M=2.0kg，上表面與C點等高。質(zhì)量m=0.5kg可視為質(zhì)點的物塊在A點以3m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道且沿著軌道下滑，物塊以12m/s的速度滑上木板的左端。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.04，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，（1）物塊在B點時的速度大小vB（2）物塊從軌道的B點運動至C點的過程中克服摩擦力所做的功Wf（3）若木板足夠長，從物塊滑上木板開始至木板停下的整個過程中，木板和地面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量Q。28．（2022·河北·任丘市第一中學(xué)高一階段練習(xí)）如圖所示，從A點以v0的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），當(dāng)小物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入固定的光滑圓弧軌道BC，圓弧軌道BC的圓心角α=37°，經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面上的長木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6m、?=0.15m，小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)（1）求小物塊水平拋出時，初速度v0（2）求小物塊滑至C點時，圓弧軌道對小物塊的支持力大?。唬?）求出長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板？（4）求整個運動過程中產(chǎn)生的熱量。29．（2022·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，傾角為θ＝30°的斜面體固定在水平地面上，其左端高度h＝3m，一薄木板B置于斜面頂端，恰好能靜止，下端連接一根自然長度L0＝1m的輕彈簧，木板B總質(zhì)量m＝1kg，總長度L＝2.5m。有一個質(zhì)量為M＝4kg的小物塊A以沿斜面向下大小為5m/s的速度滑上木板B，A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=32，木板B下滑到斜面底端碰到擋板后立刻停下，物塊A最后恰好沒有脫離彈簧，且彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g＝10m/s（1）斜面體與木板B的動摩擦因數(shù)μ0；（2）木板B與擋板碰撞前的瞬間的速度大小；（3）彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能Ep。30．（2021·山東·安丘市普通教育教學(xué)研究室高三階段練習(xí)）如圖所示為一工件傳送裝置的單向工作過程演示圖，電動機通過輕繩帶動一個足夠長的薄木板，使木板保持勻速直線運動。當(dāng)薄木板向右運動到P點處時，位于P處的自動裝置釋放一小工件使其無初速度的落在薄木板上，每當(dāng)一個工件停止相對運動時，自動裝置立即再釋放一個小工件。已知薄木板速度為v、質(zhì)量為M、與地面的動摩擦因數(shù)為μ1，每個工件的質(zhì)量均為m、與薄木板的動摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度大小為（1）自動裝置釋放相鄰兩工件釋放的時間間隔t；（2）每個工件在薄木板上留下的痕跡的長度Δx（3）工作人員為便于自動控制電動機的輸出，請你幫助工作人員寫出電動機牽引力隨工件塊數(shù)n變化的函數(shù)關(guān)系式；（4）從第1塊工件落在薄木板上到第n塊工件恰好停止相對運動這一過程中電動機對薄木板做的總功。專題38傳送帶模型板塊模型能量分析1.“板—塊”模型和“傳送帶”模型本質(zhì)上都是相對運動問題，一般要分別求出各物體相對地面的位移，再求相對位移。2．兩物體的運動方向相同時，相對位移等于兩物體的位移之差。兩物體的運動方向相反時，相對位移等于兩物體的位移之和。考點一傳送帶模型能量分析1.傳送帶克服摩擦力做的功：W＝fx傳（x傳為傳送帶對地的位移）2.系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能：Q＝fx相對（x相對為總的相對路程）．3.求解電動機由于傳送物體而多消耗的電能一般有兩種思路=1\*GB3①運用能量守恒以傾斜傳送帶為例，多消耗的電能為E電，則：E電＝ΔEk＋ΔEp＋Q.=2\*GB3②運用功能關(guān)系傳送帶多消耗的電能等于傳送帶克服阻力做的功E電=fx傳(特別注意：如果物體在傾斜傳送帶上的運動分勻變速和勻速兩個運動過程，這兩個過程中傳送帶都要克服摩擦力做功，勻變速運動過程中兩者間的摩擦力是滑動摩擦力，勻速運動過程中兩者間的摩擦力是靜摩擦力)1．如圖所示，長為5m的水平傳送帶以2m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，將質(zhì)量為1kg的小滑塊無初速度放在傳送帶左側(cè)。已知傳送帶與小滑塊之間的動摩擦因數(shù)為0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小滑塊在傳送帶上一直做加速運動直至離開B．小滑塊在傳送帶上運動時間為2sC．傳送帶對小滑塊做的功為2JD．因放上小滑塊，電動機多消耗的電能為2J【答案】C【解析】AB．小滑塊加速運動時的加速度a加速運動位移s加速時間為t勻速運動的時間為t'=C．傳送帶對滑塊做的功等于滑塊動能的增加，即W=ED．加速階段傳送帶勻速運動的位移為4m，滑塊相對滑動的距離為2m，摩擦產(chǎn)生的熱量為Q故多消耗的電能E=Q2．(多選)如圖甲所示，水平傳送帶在電動機帶動下沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，將一質(zhì)量為10kg的木箱（可視為質(zhì)點）輕放到傳送帶最左端，木箱運動的速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示，4s未木箱到達傳送帶最右端，重力加速度g取10m/sA．木箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.1B．整個過程中摩擦生熱為20JC．整個過程中傳送帶對木箱做的功為60JD．傳送帶速度為2m/s【答案】ABD【解析】A．由題圖乙可知，木箱相對傳送帶滑動過程中的加速度大小為a設(shè)木箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，根據(jù)牛頓第二定律有μmg解得μ=0.1BD．由圖可知傳送帶的速度為v0~2s內(nèi)，木箱和傳送帶之間的相對位移大小為Δ整個過程中摩擦生熱為Q=μmgC．根據(jù)動能定理，整個過程中傳送帶對木箱做的功為W=ΔE3．(多選)足夠長的傳送帶水平放置，在電動機的作用下以速度v2逆時針勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小煤塊以速度v1滑上水平傳送帶的左端，且v1>v2A．煤塊在傳送帶上的痕跡長為vB．煤塊在傳送帶上的痕跡長為vC．傳送帶與煤塊摩擦產(chǎn)生的熱量為1D．傳送帶克服煤塊的摩擦力做功為m【答案】BD【解析】AB．小煤塊以速度v1a=μmgm=此過程發(fā)生的相對位移為Δ聯(lián)立解得Δ小煤塊速度為零后開始向左做勻加速運動，直到與傳送帶達到共速v2此過程有a=μmgm=此過程發(fā)生的相對位移為Δ聯(lián)立解得Δ煤塊在傳送帶上的痕跡長為s=ΔxC．傳送帶與煤塊摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmgD．傳送帶克服煤塊的摩擦力做功為Wf=4．(多選)如圖甲所示，足夠長的水平傳送帶以速度v＝2.5m/s沿順時針方向運行，可視為質(zhì)點的物塊在t＝0時刻以速度v0=5m/s，從傳送帶左端開始沿傳送帶轉(zhuǎn)動方向運動，物塊的質(zhì)量m＝4kg，物塊在傳送帶上運動的部分v?t圖像如圖乙所示，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度gA．物塊一直做勻減速運動到速度為零B．傳送帶對物塊做的功為37.5JC．物塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為μ=0.5D．物塊動能的變化量為?37.5【答案】CD【解析】A．由題意知，傳送帶足夠長，所以物塊先勻減速到與傳送帶共速，之后再與傳送帶一起勻速直線運動，故A錯誤；BD．由動能定理得，傳送帶對物塊做的功為W故B錯誤，D正確；C．由圖像知，t=0.5s時物塊與傳送帶共速，則加速度為a又由牛頓第二定律知μmg=ma解得5．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，傳送帶與水平面間的夾角為30°，其中A、B兩點間的距離為3.5m，傳送帶在電動機的帶動下以v=2m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將一質(zhì)量4kg的小物塊（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶的B點，已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=32，gA．小物塊經(jīng)過415B．摩擦力對小物塊做的功為24C．摩擦產(chǎn)生的熱量為24D．因放小物塊而使得電動機多消耗的電能為78【答案】C【解析】A．物體剛放在B點時，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向上，由于μ物體做勻加速直線運動，由牛頓第二定律μmg得a假設(shè)物體能與傳送帶達到相同速度，則物體上滑的的位移x假設(shè)成立。物體與傳送帶達到相同速度后，將向上勻速運動，到達A點的速度仍為2m/s。小物塊勻加速時間t小物塊經(jīng)過0.8s后與傳送帶共速。A錯誤；B．摩擦力勻加速階段對小物塊做的功W小物塊勻速運動過程中，小物塊受到的為靜摩擦力，大小與重力平行斜面向下的分力相等。摩擦力勻速階段對小物塊做的功摩擦力對小物塊做的功為W=WC．小物塊與傳送帶的相對位移Δ摩擦產(chǎn)生的熱量Q=D．電動機多消耗的電能E=ΔE6．(多選)如圖所示，傳送帶與水平地面的夾角為θ=37°，A、B兩端間距L=16m，傳送帶以速度v=10m/s沿順時針方向運動?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的物體從A端靜止釋放，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，在物體到達B端的過程中（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列說法中正確的是（）A．物體從A端到B端的時間為2sB．傳送帶克服摩擦力做的功為80JC．電動機因傳送物體而多消耗的電能為72JD．物體與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為24J【答案】AD【解析】A．物體輕放在A端，在傳送帶的作用下做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin37°+μmgcos37°=ma1解得a1＝10m/s2與傳送帶共速經(jīng)過的時間t1運動的位移為x1因為mgsin37°＞μmgcos37°所以物體繼續(xù)做勻加速直線運動，加速度為mgsin37°-μmgcos37°=ma2解得a2＝2m/s2繼續(xù)向下勻加速，滿足L?解得t2=1s物體由A運動到B端的時間為t=t1+t2=2s故A正確；BC．第一階段，傳送帶受向上的摩擦力，即摩擦力對傳送帶做負(fù)功，則W后一階段，傳送帶受向下的摩擦力，則摩擦力對傳送帶做正功，則W可知傳送帶克服摩擦力做的功為0J，因整個過程中摩擦力對傳送帶做功為零，則電動機因傳送物體而多消耗的電能為零，選項BC錯誤；D．物體前1s內(nèi)，物塊相對傳送帶的路程為s1=vt1-x1=10×1m-5m=5m后1s內(nèi)，物體相對傳送帶的路程為s2=L-x1-vt2=16m-5m-10×1m=1m則物體與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=μmgcos37°?（s1+s2）=0.5×1×10×0.8×（5+1）J=24J故D正確。7．（2022·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖所示為某建筑工地的傳送裝置，傳送帶傾斜地固定在水平面上，以恒定的速度v0=2m/s向下運動，質(zhì)量為m=1kg的工件無初速度地放在傳送帶的頂端P，經(jīng)時間t1=0.2s，工件的速度達到2m/s，此后再經(jīng)過t2=1.0s時間，工件運動到傳動帶的底端Q，且到底端時的速度為v=4m/s，重力加速度g=10m/s2，工件可視為質(zhì)點。則下列說法正確的是（）A．傳送帶的長度為x=2.4mB．傳送帶與工件間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5C．工件由P運動到Q的過程中，傳送帶對工件所做的功為W=?11.2JD．工件由P運動到Q的過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=4.8J【答案】BCD【解析】分析知工件在傳送帶上先做勻加速直線運動，與傳送帶達到共同速度后，工件繼續(xù)沿傳送帶向下加速運動。AB．設(shè)傳送帶與水平面的夾角記為θ，由題意可知在t1=0.2s時間內(nèi)，對工件由牛頓第二定律得mgsinθ＋μmgcosθ=ma1由運動學(xué)規(guī)律有a工件在t1=0.2s時間內(nèi)的位移x在t2=1.0s的時間內(nèi)，對工件由牛頓第二定律得mgsinθ?μmgcosθ=ma2由運動學(xué)規(guī)律有a工件在t2=1.0s時間內(nèi)的位移x則有傳送帶的長度為x=x1＋x2=0.2m＋3.0m=3.2m由以上分析可解得cosθ=0.8μ=0.5A錯誤，B正確；C．工件受到傳送帶的摩擦力大小f=μmgcosθ=4N在t1=0.2s的時間內(nèi)，摩擦力對工件做正功Wf1=fx1=4×0.2J=0.8J在t2=1.0s的時間內(nèi)，摩擦力對工件做負(fù)功Wf2=?fx2=?4×3J=?12J所以工件由P運動到Q的過程中，傳送帶對工件做的功為W=Wf1＋Wf2=0.8J?12J=?11.2JC正確；根據(jù)功能關(guān)系可知，工件與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，t1=0.2s時間內(nèi)Δx1=v0t1?x1=0.2mt2=1.0s時間內(nèi)Δx2=x2?v0t2=3.0m?2m=1.0m故傳送帶與工件之間的總相對位移為Δx=Δx1＋Δx2=1.0m＋0.2m=1.2m工件與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=f·Δx=4×1.2J=4.8JD正確。8．(多選)如圖甲，一足夠長的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，皮帶在電動機的帶動下，速率始終不變。t＝0時刻在傳送帶適當(dāng)位置放上一具有初速度的小物塊。取沿斜面向上為正方向，物塊在傳送帶上運動的速度隨時間的變化如圖乙所示。已知小物塊質(zhì)量m＝1kg，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度大小為2m/sB．傳送帶與小物塊之間的動摩擦因數(shù)μ＝2C．0～t2時間因摩擦產(chǎn)生熱量為27JD．0～t2時間內(nèi)電動機多消耗的電能為28.5J【答案】ABC【解析】A．從v－t圖像可知，小物塊最終隨傳送帶一起勻速運動，說明傳送帶的速度為2m/s，因為取沿斜面向上為正方向，所以傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，故A正確；B．小物塊的加速度a＝1m/s2對物塊受力分析，可得μmgcosθ－mgsinθ＝ma解得μ＝235C．物塊運動速度減為零后，反向加速經(jīng)歷時間t＝va由v－t圖像可知t2＝3s則物塊向下運動過程中與傳送帶間的相對位移為Δ物塊向上運動過程中與傳送帶間的相對位移為Δ所以傳送帶與物塊的總相對位移為Δx所以產(chǎn)生內(nèi)能為Q＝μmgcosθ·Δs＝27J故C正確；D．物塊增加的重力勢能ΔEp＝mgsinθ·(x物塊動能的增量ΔEk＝12mv2－12mv0則傳送帶多消耗的電能W電＝Q＋ΔEp＋ΔEk＝36J故D錯誤。9. 如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，傳送帶在電動機的帶動下，始終保持v0＝2m/s的速率運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10kg的工件(可看做質(zhì)點)輕輕放在傳送帶的底端，經(jīng)過時間t＝1.9s，工件被傳送到h＝1.5m的高處，取g＝10m/s2求：(1)工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(2)電動機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x＝eq\f(h,sinθ)＝3m.假設(shè)工件在運動到最大高度之前已經(jīng)開始做勻速運動．工件速度達到v0前，設(shè)工件運動的時間為t1，則勻加速運動的位移x1＝eq\x\to(v)t1＝eq\f(v0,2)t1勻速運動的位移為x－x1＝v0(t－t1)解得加速運動的時間t1＝0.8s，所以假設(shè)成立．加速度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)解法一從能量守恒的觀點來看，電動機多消耗的電能用于增加工件的動能和勢能以及傳送帶與工件發(fā)生相對運動過程中產(chǎn)生的熱量．在時間t1內(nèi)，傳送帶運動的位移x傳＝v0t1＝1.6m在時間t1內(nèi)，工件運動的位移x1＝eq\f(v0,2)t1＝0.8m在時間t1內(nèi)，工件相對傳送帶的位移x相對＝x傳－x1＝0.8m在時間t1內(nèi)，摩擦生熱Q＝μmgcosθ·x相對＝60J工件獲得的動能Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝20J工件增加的勢能Ep＝mgh＝150J電動機多消耗的電能E電＝Q＋Ek＋Ep＝230J.解法二運用功能關(guān)系，傳送帶多消耗的電能等于傳送帶克服阻力做的功在加速過程中滑動摩擦力對傳送帶做的功W1=μmgcosx傳=120J在勻速過程中靜摩擦力對傳送帶做的功W2=mgsinθ(x－x1)=110J則整個過程中電動機由于傳送工件多消耗的電能E=W1＋W2=230J.10．（2022·湖北·模擬預(yù)測）如圖所示，一足夠長的傾斜傳送帶以速度v=2m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶與水平方向的夾角θ=37°。質(zhì)量m1=5kg的小物塊A和質(zhì)量m2=5kg的小物塊B由跨過定滑輪的輕繩連接，A與定滑輪間的繩子與傳送帶平行，輕繩足夠長且不可伸長。某時刻開始給物塊A以沿傳送帶方向的初速度v0=8m/s（此時物塊A、B的速率相等，且輕繩繃緊），使物塊A從傳送帶下端沖上傳送帶，已知物塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，不計滑輪的質(zhì)量與摩擦，整個運動過程中物塊B都沒有上升到定滑輪處。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，求（1）物塊A剛沖上傳送帶時加速度的大小及方向；（2）物塊A沖上傳送帶沿傳送帶向上運動的最遠距離及此過程中傳送帶對物塊A做的功；（3）若傳送帶以不同的速率v（0<v<v0）沿順時針方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)v取多大時，物塊A沿傳送帶運動到最遠處過程中與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量有最小值，請求出最小值?！敬鸢浮浚?）10m/s2，方向沿傳送帶向下；（2）103m，【解析】（1）物塊A剛沖上傳送帶時，A受重力、垂直于傳送帶斜向左上方的支持力、沿傳送帶向下的摩擦力和沿繩向下的拉力，根據(jù)牛頓第二定律有mB受向下的重力和沿繩向上的拉力，根據(jù)牛頓第二定律有m聯(lián)立以上兩式解得a故物塊A剛沖上傳送帶時的加速度大小為10m/s2，方向沿傳送帶向下；（2）物塊減速到與傳送帶共速后，物塊繼續(xù)向上做勻減速直線運動對A物塊，根據(jù)牛頓第二定律m對B物塊，根據(jù)牛頓第二定律m聯(lián)立上式解得a當(dāng)物塊A的速度減為零時，其沿傳送帶向上運動的距離最遠，故xm=x1代入數(shù)據(jù)解得x此過程中傳送帶對物塊A做的功Wf=?解得W（3）共速之前物塊A與傳送帶的相對位移為x1相=x1物則共速之前摩擦生熱為Q同理，共速后有x2相=x2傳此過程摩擦生熱為Q故物塊A運動到最遠處的生熱為Q根據(jù)二次函數(shù)的知識，有v11．（2022·全國·高三專題練習(xí)）如圖甲所示，質(zhì)量為m＝20kg的物體在大小恒定的水平外力作用下，沖上一足夠長、從右向左以恒定速度v0＝－10m/s運行的水平傳送帶，從物體沖上傳送帶開始計時，物體的速度-時間圖像如圖乙所示，已知0～4s內(nèi)水平外力方向始終與物體運動方向相反，g取10m/s2。求：（1）物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；（2）0～4s內(nèi)物體與傳送帶間的摩擦熱Q?！敬鸢浮浚?）0.3；（2）2880J【解析】（1）設(shè)水平外力大小為F，由乙圖可知0～2s內(nèi)，物體向右做勻減速直線運動，加速度大小為a1＝5m/s2由牛頓第二定律得F＋f＝ma12～4s內(nèi)物體向左做勻加速直線運動，加速度大小為a2＝1m/s2由牛頓第二定律得f－F＝ma2聯(lián)立解得f＝60N又f＝μmg解得μ＝0.3（2）0～2s內(nèi)物體的對地位移為x傳送帶的對地位移為x1′＝v0t1＝－20m此過程中物體與傳送帶間的摩擦熱為Q1＝f(x1－x1′)＝1800J2～4s內(nèi)物體的對地位移為x傳送帶的對地位移為x2′＝v0t2＝－20m此過程中物體與傳送帶間的摩擦熱Q2＝f(x2－x2′)＝1080J0～4s內(nèi)物體與傳送帶間的摩擦熱為Q＝Q1＋Q2＝2880J12．如圖所示，水平傳送帶正以v=2m/s的速度運行，兩端水平距離l=8m，把一質(zhì)量m=2kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動下向右運動，若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，不計物塊的大小，g取10m/s2，則把這個物塊從A端傳送到B端的過程中。（1）摩擦力對物塊做功的平均功率是多少；（2）1s時，摩擦力對物塊做功的功率是多少。【答案】（1）0.8W；（2）2W【解析】（1）物塊受向右的摩擦力Ff=μmg加速度為a=當(dāng)物塊與傳送帶相對靜止時，物塊的位移x=摩擦力做功W=相對靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力，此后物塊勻速運動到B端，物塊由A端運動到B端所用的時間為t=則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為P=（2）由（1）分析知，1s時，物塊的速度v1=at=1m/s則摩擦力對物塊做功的功率P1=Ffv1=2W13．如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑斜面MN底端固定一個被壓縮且鎖定的輕彈簧，輕彈簧的上端靜止放一質(zhì)量m=2kg的可看作質(zhì)點的滑塊，滑塊與斜面頂端N點相距x=0.3m?，F(xiàn)將彈簧解除鎖定，滑塊離開彈簧后經(jīng)N點離開斜面，恰好水平飛上由電動機帶動，速度為v=73m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶，足夠長的傳送帶水平放置，其上表面距N點所在水平面高度為?=0.2m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=3（1）滑塊從離開N點至飛上傳送帶的時間；（2）彈簧鎖定時儲存的彈性勢能；（3）滑塊在傳送帶上運動時由于摩擦產(chǎn)生的熱量和電動機多做的功?！敬鸢浮浚?）0.2s；（2）19J；（3）75J；210J【解析】（1）滑塊從N點離開飛上傳送帶在豎直方向做豎直上拋運動?=1（2）滑塊離開N點的豎直分速度為v在N點由速度分解可得v彈簧解除鎖定至滑塊到達N點過程，系統(tǒng)的機械能守恒EP=（3）滑塊剛飛上傳送帶時的速度為v滑塊在傳送帶上加速時，由牛頓第二定律得μmg相對傳送帶滑動的時間t2滿足所以滑塊滑動過程對地的位移x滑塊滑動過程傳送帶對地的位移x所以所求摩擦生熱Q電動機多做的功W14．（2022·重慶·模擬預(yù)測）如圖為模擬運送工件的水平傳送帶裝置，繃緊的傳送帶在驅(qū)動電機作用下始終保持v0=5.0m/s的恒定速率運行，傳送帶的水平部分AB距離水平地面的高度?=0.45m。質(zhì)量m=1kg（1）求工件從B點拋出時的速度；（2）求因運送該工件驅(qū)動傳送帶的電機多消耗的能量，并根據(jù)計算結(jié)果提出不改變運送工件時間前提下，減少電機能量損耗的方式（不用說明理由）。【答案】（1）4m/s；（2）20J，見解析?！窘馕觥浚?）工件從B點拋出，在豎直方向有?代入數(shù)據(jù)解得t在水平方向有s代入數(shù)據(jù)解得v（2）因工件從B點拋出的速度為v=4m/s小于傳送帶v0=5.0m/s，故工件從左到右一直做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有μmg=則工件加速度的時間為t這段時間內(nèi)工件的位移為x傳送帶的位移為x則工件與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q代入數(shù)據(jù)解得Q工件增加的動能為Δ則因運送該工件驅(qū)動傳送帶的電機多消耗的能量為Δ減少電機能量損耗的方式：只要工件一直加速，時間不變，可以降低傳送帶運行速度為4m/s。考點二板塊模型能量分析1.使滑塊不從木板的末端掉下來的臨界條件是滑塊到達木板末端時的速度與木板的速度恰好相同。2.從能量角度分析板塊模型時對滑塊和木板分別運用動能定理，或者對系統(tǒng)運用能量守恒定律．如圖所示，注意區(qū)分三個位移：①求摩擦力對滑塊做功時用滑塊對地的位移x滑；②求摩擦力對木板做功時用木板對地的位移x板；③求摩擦生熱時用相對位移Δx.15．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖所示，一個長為L，質(zhì)量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點），以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)物塊與木板相對靜止時，物塊仍在長木板上物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為sA．摩擦力對物塊做功為?umgB．摩擦力對木板做功為umgsC．木板動能的增量為mgdD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為umgs【答案】AB【解析】AB．根據(jù)功的定義W其中s指物體對地的位移，而θ指力與位移之間的夾角，可知摩擦力對物塊做功W摩擦力對木板做功W2=μmgsC．根據(jù)動能定理可知木板動能的增量ΔEkD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=f16．如圖所示，長木板A靜止放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對板A靜止的過程中，下述說法中正確的是（）A．物體B克服摩擦力做的功等于木板A增加的機械能與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和B．物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機械能C．物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量D．物體B損失的機械能等于木板A獲得的機械能【答案】A【解析】依題意，根據(jù)功能關(guān)系可知，物體B克服摩擦力做的功等于B動能的減少量，把AB看著一個系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)能量守恒知，B動能的減少量等于木板A增加的機械能（動能）與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和。故選A。17．如圖所示，木板A靜止于光滑水平面上，木塊B輕置于木板A上?，F(xiàn)施加外力F拉著木塊B做勻加速直線運動，木板A在摩擦力作用下也向右加速運動，但加速度小于木塊B的加速度，則（）A．木板A所受摩擦力對木板A做負(fù)功B．木板A對木塊B的摩擦力做的功與木塊B對木板A的摩擦力做的功的大小相等C．木塊與木板間摩擦產(chǎn)生的熱量等于木板A對木塊B的摩擦力做功的大小減去木塊B對木板A的摩擦力做的功D．力F做的功等于木塊B與木板A的動能增量之和【答案】C【解析】A．木板A所受摩擦力方向與其運動方向相同，對木板A做正功，故A錯誤；B．木板A對木塊B的摩擦力做的功大小為W木塊B對木板A的摩擦力做的功大小為W由題意得fAB的大小與fBA的大小相等，但C．摩擦生熱的計算公式為Q又因為Δ所以有Q=D．根據(jù)能量守恒有，力F做的功等于木塊B和木塊A動能的增量之和，再加上A、B相對運動產(chǎn)生的熱量，故D項錯誤。18．如圖所示，一足夠長、質(zhì)量為m的木板在光滑的水平面上以速度v向右勻速運動，現(xiàn)將質(zhì)量為2m的物體豎直向下輕輕地放置在木板右端，已知物體和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ，為保持木板的速度不變，從物體放到木板上到它相對木板靜止的過程中，須對木板施一水平向右的作用力F，那么力F對木板做功的數(shù)值為（）A．2mv2 B．mv2 C．【答案】A【解析】拉力F的大小為F放上物體后，物體的加速度a達到相同的速度所需時間t這段時間內(nèi)，木板前進的距離x拉力對木板做的功W=Fx19．（2022·湖南·模擬預(yù)測）如圖所示，一足夠長的木板在光滑水平面上以速度v向右勻速運動，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物體豎直向下輕輕地放置在木板上的右端，已知物體和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ。為保持木板的速度不變，須對木板施加一水平向右的作用力F。從物體放到木板上到它相對木板靜止的過程中，木塊與物體組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為（）A．2mv2 B．mv2 C．mv22【答案】C【解析】物體相對木板運動時的加速度a＝μmgm由v＝μgt知物體與木板相對運動的時間t＝v該過程木板相對物體運動的路程s相＝vt－v2t＝1由功能關(guān)系知，物體與木板組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q＝fs相＝μmg·s相各式聯(lián)立得Q＝12mv220．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）放在小車的最左端?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運動。小物塊和小車之間的摩擦力大小為Ff，小物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為xA．小物塊到達小車最右端時具有的動能為FB．小物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為FC．摩擦力對小物塊所做的功為?D．小物塊在小車上滑行過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為F【答案】BCD【解析】A．小物塊到達小車最右端過程，對于小物塊根據(jù)動能定理可得(小物塊到達小車最右端時具有的動能為Ek1=(B．小物塊到達小車最右端過程，對于小車根據(jù)動能定理可得F小車具有的動能為Ek2=C．摩擦力對小物塊所做的功為Wf1=?D．小物塊在小車上滑行過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=F21．如圖所示，滑塊A和足夠長的木板B疊放在水平地面上，A和B之間的動摩擦因數(shù)是B和地面之間的動摩擦因數(shù)的4倍，A和B的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)對A施加一水平向右逐漸增大的力F，當(dāng)F增大到F0時A開始運動，之后力F按圖乙所示的規(guī)律繼續(xù)增大，圖乙中的x為A運動的位移，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。對兩物塊的運動過程，以下說法正確的是（）A．當(dāng)F＞2F0，木塊A和木板B開始相對滑動B．當(dāng)F＞F0，木塊A和木板B開始相對滑動C．自x=0至木板x=x0木板B對A做功大小為FD．x=x0時，木板B的速度大小為F【答案】D【解析】AB．設(shè)A、B之間的最大摩擦力為fm，B與地面之間的最大摩擦力為f′m可知，當(dāng)F增大到F0，A開始運動時，B也和A一起滑動。則F當(dāng)A、B發(fā)生相對滑動時，A、B之間的摩擦力達到最大靜摩擦力，整體隔離法得F?fm=maF?CD．木板自x=0至x=x0過程中，A、B沒有發(fā)生相對滑動，整體動能定理得(2對A用動能定理，得?聯(lián)立解得WB=5F22．如圖所示，一足夠長的木板B放在水平地面上，木塊A放在B的水平表面上，A的左端連有輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定在豎直墻壁上，用力F向右拉動木板B，使B以速度v做勻速運動，A相對地面靜止時，彈簧的彈力為F1．已知木塊與木板之間、木板和地面之間的動摩擦因數(shù)相同，A始終在B上，則以下說法中正確的是（）A．A相對地面靜止后，B受到的滑動摩擦力的大小等于F1B．A相對地面靜止后，地面受到的滑動摩擦力的大小等于F1C．若B以2v的速度勻速運動，A相對地面靜止后，A受到的滑動摩擦力的大小等于F1D．若用2F的力作用在木板B上，A相對地面靜止后，A受到的滑動摩擦力的大小等于2F1【答案】C【解析】木板在抽出過程中相對于地面做勻速直線運動，其上下表面均受滑動摩擦力，而上表面的滑動摩擦力大小等于F1，總摩擦力f＞F1，故A錯誤；A相對地面靜止后，地面受到的滑動摩擦力的大小f地=μ（GA+GB），A木塊相對與地面是靜止的，水平方向受平衡力作用，分別是向右的B對A的滑動摩擦力和向左的彈簧的拉力．所以F1=μGA，故B錯誤．若B以2v的速度產(chǎn)速運動，A相對地面靜止后，水平方向受平衡力作用，分別是向右的B對A的滑動摩擦力和向左的彈簧的拉力．A受到的滑動摩擦力的大小等于F1，故C正確．若用2F的力作用在木板B上，A相對地面靜止后，A受到的滑動摩擦力的大小不變還是F1．故D錯誤．故選C．23．(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、長為L=4m的木板Q放在光滑的水平面上，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的物塊P放在木板的最左端。T=0時刻給物塊水平向右的初速度，當(dāng)物塊P滑到木板Q的最右端時木板Q的位移為x=7m。則下列說法正確的是（）A．P、Q所受的摩擦力之比為m:MB．摩擦力對P、Q所做的功的絕對值之比為11:7C．P減小的動能與P、Q間因摩擦而產(chǎn)生的熱量之比為11:4D．Q增加的動能與系統(tǒng)損失的機械能之比為11:4【答案】BC【解析】A．P對Q的摩擦與Q對P的摩擦是作用力、反作用力，即P、Q所受的摩擦力之比為1:1，A錯誤；B．摩擦力對物體P所做的功為W摩擦力對物體Q所做的功為W摩擦力對P與摩擦力對Q所做的功的絕對值之比為11:7，B正確；C．對P由動能定理得?對Q由動能定理得fP、Q組成的系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Δ即系統(tǒng)損失的機械能為fL，則ΔEkP:ΔE24．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖甲所示，質(zhì)量為M=1.5kg、足夠長的木板靜止在水平面上，質(zhì)量為m=0.5kg的物塊靜止于木板左端，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1?，F(xiàn)用水平向右的拉力F拉動物塊，拉力大小隨時間的變化關(guān)系滿足F=kt（k為常量），物塊的加速度a隨時間t變化的圖像如圖乙所示。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，則（）A．k=2N/sB．物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.5C．0~2s時間內(nèi)，水平拉力F做的功為49144D．43~2s時間內(nèi)，木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為2【答案】ABD【解析】A．根據(jù)圖像，1s時木板開始與地面發(fā)生相對運動k解得k=2N/sB．當(dāng)t=113s時，物塊的加速度為1解得μ2=0.5C．2s時物塊的加速度為k×2?解得a=32s末物塊的速度為v=末動能為12根據(jù)動能定理，合力的功是49144D．43s時木板的速度為木板的加速度為μ2解得a243~2s時間內(nèi)，木板的位移為x43~2s時間內(nèi)，木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μ25．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)如圖所示，一傾角為θ=37°的足夠長斜面體固定在水平地面上，質(zhì)量為M=2kg的長木板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輕輕放在長木板B的左端，鐵塊最終恰好沒有從長木板上滑下。已知A與B之間、B與斜面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/sA．動摩擦因數(shù)μ=0.5B．鐵塊A和長木板B共速后的速度大小為6m/sC．長木板的長度為2.25mD．從鐵塊放上到鐵塊和長木板共速的過程中，鐵塊A和長木板B減少的機械能等于A、B之間摩擦產(chǎn)生的熱量【答案】BC【解析】A．開始時長木板B沿著斜面以速度v0=9m/s勻速下滑，有Mg解得μ=0.75B．鐵塊A輕輕放在長木板B時有，根據(jù)牛頓第二定律有，對A分析有μmg解得aA對B，根據(jù)牛頓第二定律有μ解得aB鐵塊A和長木板B共速的時間為v解得t鐵塊A和長木板B共速后，速度大小為v共=C．鐵塊A和長木板B共速，一起沿斜面勻速下滑，則長木板的長度為LC正確；D．由能量守恒定律可知，從鐵塊放上到鐵塊和長木板共速的過程中，鐵塊A和長木板B減少的機械能等于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錯誤。26．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，傾角θ=37°，長為6m的斜面體固定在水平地面上，長為3m、質(zhì)量為4kg的長木板A放在斜面上，上端與斜面頂端對齊；質(zhì)量為2kg的物塊B（可是為質(zhì)點）放在長木板的上端，同時釋放A和B，結(jié)果當(dāng)A的下端滑到斜面底端時，物塊B也剛好滑到斜面底端，已知長木板A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，物塊B與A間的動摩擦因數(shù)μ2=0.375，重力加速度（1）從開始到A的下端滑到斜面底端所用時間；（2）從開始到A的下端滑到斜面底端的過程中，A與B間、A與斜面間因摩擦產(chǎn)生的總熱量。【答案】（1）t=2s；（2）Q【解析】（1）設(shè)長木板A和物塊B運動的加速度大小分別為a1、a2，物塊B運動到斜面底端經(jīng)歷時間為t，長木板A的長為L、物塊B的質(zhì)量為m，則斜面長為2L、長木板A的質(zhì)量為2m，以長木板為研究對象，據(jù)牛頓第二定律可得2由運動學(xué)公式可得s以物塊B為研究對象，據(jù)牛頓第二定律可得mg由運動學(xué)公式可得s由位移關(guān)系可得s聯(lián)立解得t=2s設(shè)長木板A和物塊B運動到斜面底端時速度分別為v1、v2，根據(jù)運動學(xué)公式可得L=1由能量守恒可得，因摩擦產(chǎn)生的總熱量為Q代入數(shù)據(jù)解得Q27．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，半徑R=5.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°，另一端點C為軌道的最低點，C點右側(cè)的水平面上緊挨C點靜止放置一木板，木板質(zhì)量M=2.0kg，上表面與C點等高。質(zhì)