高考總復(fù)習(xí)物理（人教版）練習(xí)微專題04“傳送帶模型”和“滑塊木板模型”問題（課時(shí)綜合訓(xùn)練）

課時(shí)綜合訓(xùn)練(十二)“傳送帶模型”和“滑塊—木板模型”問題1．如圖甲所示，將一物塊P輕輕放在水平足夠長的傳送帶上，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：選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μg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．(多選)如圖甲所示，在水平地面上有一長木板B，上面放一木塊A，假定木板與地面之間、木塊和木塊之間的最大靜摩擦力都和滑動(dòng)摩擦力相等，用一水平力F作用于B，A、B的加速度與F的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度大小g取10m/s2，A．A的質(zhì)量為0.5kg B．BC．B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 D．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2解析：選AC當(dāng)F≤3N時(shí)，A、B均靜止，表明B與地面間的最大靜摩擦力為3N；當(dāng)3N＜F≤9N時(shí)，A、B一起以相同的加速度運(yùn)動(dòng)，加速度大小a＝eq\f(F－mA＋mBμ2g,mA＋mB)＝eq\f(1,mA＋mB)F－μ2g，由圖象斜率知mA＋mB＝1.5kg，又F＝3N時(shí)，a＝0，代入關(guān)系式得μ2＝0.2；當(dāng)F＞9N時(shí)，A的加速度為aA＝μ1g，根據(jù)圖象可知μ1＝0.4，B的加速度為aB＝eq\f(F－μ1mAg－μ2mA＋mBg,mB)，由圖象斜率知mB＝1kg，mA＝0.5kg，A、C對(duì)．3．如圖，靜止于光滑水平地面上的木板質(zhì)量為M、長度為L，疊放在木板上的滑塊質(zhì)量為m，一輕繩通過光滑定滑輪分別與木板和滑塊連接，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，開始時(shí)滑塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的拉力F將滑塊拉至木板右端，則滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端的時(shí)間為()A．eq\r(\f(2M＋mL,F－2μmg)) B．eq\r(\f(M＋mL,2F－2μmg))C．eq\r(\f(M＋mL,F－2μmg)) D．eq\r(\f(2M＋mL,F－μmg))解析：選C物塊的加速度：F－μmg－T＝ma1；對(duì)木板：T－μmg＝Ma2；滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)位移關(guān)系eq\f(1,2)a1t2＋eq\f(1,2)a2t2＝L；聯(lián)立解得t＝eq\r(\f(M＋mL,F－2μmg))，故選C．4．(2017·湖南師大附中二模)(多選)如圖所示，A為放在光滑水平桌面上的長方體物塊，在它上面放有物塊B和C，A、B、C的質(zhì)量分別為1kg、5kg、1kg，B、C與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，K為輕滑輪，繞過輕滑輪連接B和C的輕細(xì)繩都處于水平位置．現(xiàn)用水平方向的恒定外力F拉滑輪，使A的加速度等于2m/s2，重力加速度g取10mA．B、A之間沿水平方向的作用力的大小等于1NB．沿水平方向，B、A之間的作用力大于C、A之間的作用力C．外力F的大小等于22ND．外力F的大小等于12N解析：選AC設(shè)A的質(zhì)量為m，則B的質(zhì)量為5m，C的質(zhì)量為m，A與B之間的最大靜摩擦力為FB＝5μmg＝0.5mg，C與A之間的最大靜摩擦力為FC＝0.1mg，由于A的加速度等于2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律，則有FA＝ma＝0.2mg，C對(duì)A的摩擦力為0.1mg，B對(duì)A的摩擦力也為0.1mg，A、B間保持靜止，A、C間相對(duì)滑動(dòng)；根據(jù)牛頓第二定律，則在A、C間有f摩＝0.1mg，A、B間有f摩′＝0.1mg；B受的拉力為5m×0.2g＋0.1mg＝1.1mg，C受的拉力同樣為1.1mg，故F＝2.25．(2017·河南鶴壁高中五模)(多選)如圖，一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的長木板置于光滑水平地面上，木板上放有質(zhì)量分別為mA＝1kg和mB＝2kg的A、B兩物塊，A、B兩物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0.2，若現(xiàn)用水平恒力F作用在A物塊上，g取10A．當(dāng)F＝2N時(shí)，A物塊和木板開始相對(duì)滑動(dòng)B．當(dāng)F＝1N時(shí)，A、B兩物塊都相對(duì)木板靜止不動(dòng)C．若F＝4N，則B物塊所受摩擦力大小為eq\f(4,3)ND．若F＝6N，則B物塊的加速度大小為1m解析：選BCA與木板之間的最大靜摩擦力為f＝μmAg＝2N，當(dāng)fA＝2N時(shí)，A恰好開始相對(duì)木板滑動(dòng)，假設(shè)此時(shí)B與木板相對(duì)靜止，則有a＝eq\f(fA,m＋mB)，F(xiàn)＝(m＋mA＋mB)a，解得a＝eq\f(2,3)m/s2，F(xiàn)＝eq\f(8,3)N，B所受摩擦力fB＝mBa＝eq\f(4,3)N＜μmBg＝4N，假設(shè)成立，即不論F多大，B總與木板保持相對(duì)靜止．若F＜eq\f(8,3)N，A與木板保持相對(duì)靜止；若F＞eq\f(8,3)N，則A與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，B與木板相對(duì)靜止向左一起勻加速運(yùn)動(dòng)，a＝eq\f(2,3)m/s2，fB＝eq\f(4,3)N，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確．6．(2017·吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模)如圖所示，在光滑的桌面上疊放著一質(zhì)量為mA＝2kg的薄木板A和質(zhì)量為mB＝3kg的金屬塊B，A的長度l＝2m，B由輕繩繞過定滑輪與質(zhì)量為mC＝1kg的物塊C相連．B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，忽略滑輪質(zhì)量及與軸間的摩擦．起始時(shí)用手托住C使各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩被拉直，B位于A的左端(如圖)，然后放手，求金屬塊B從A的右端脫離所經(jīng)歷的時(shí)間t(設(shè)A解析：由題意分析可知eq\f(μmBg,mA)＝eq\f(3,2)m/s2＜eq\f(mCg,mA＋mB＋mC)＝eq\f(5,3)m/s2，則放手后A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律得B的加速度aB＝eq\f(mCg－μmBg,mB＋mC)＝eq\f(7,4)m/s2，A的加速度aA＝eq\f(μmBg,mA)＝eq\f(3,2)m/s2，由l＝eq\f(1,2)aBt2－eq\f(1,2)aAt2，解得t＝4s．答案：4s7．如圖所示，方形木箱質(zhì)量為M，其內(nèi)用兩輕繩將一質(zhì)量m＝1.0kg的小球懸掛于P、Q兩點(diǎn)，兩細(xì)繩與水平的車頂面的夾角分別為60°和30°.水平傳送帶AB長l＝30m，以v＝15m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，木箱與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.75，(g＝10m(1)設(shè)木箱為質(zhì)點(diǎn)，且木箱由靜止放到傳送帶上，那么經(jīng)過多長時(shí)間木箱能夠從A運(yùn)動(dòng)到傳送帶的另一端B處；(2)木箱放到傳送帶上A點(diǎn)后，在木箱加速的過程中，繩P和繩Q的張力大小分別為多少？解析：(1)對(duì)木箱及小球整體由牛頓定律可知：μ(M＋m)g＝(M＋m)a解得：a＝7.5m木箱勻加速位移：x1＝eq\f(v2,2a)＝15m木箱勻加速時(shí)間：t1＝eq\f(v,a)＝2sx1＝15m＜l＝l－x1＝vt2解得t2＝1s運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：t＝3s(2)設(shè)繩P伸直恰好無拉力時(shí)，木箱的加速度為a0，由牛頓定律mgtan30°＝ma0解得：a0＝eq\f(\r(3),3)m/s2a＝7.5m/s2＞a0，故小球飄起，Teq\r(T\o\al(2,Q)－mg2)＝ma解得：TQ＝1.25N答案：(1)3s(2)01.25N8．(2018·河北滄州一中模擬)如圖甲所示，長度為L＝1.2m的木板A放在水平地面上，小物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板A的最右端，A、B質(zhì)量均為m＝5kg，A與地面間以及A與B間均是粗糙的，開始A、B均靜止．現(xiàn)用一水平恒力F作用在A上，經(jīng)一段時(shí)間，撤掉恒力F，結(jié)果B恰好不從A上掉下，A、B最后階段的v－t圖象如圖所示，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，從加上恒力的瞬間開始計(jì)時(shí)，g取10(1)A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1，和A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2；(2)恒力F的大小和恒力F作用的時(shí)間．解析：(1)題圖乙表示A、B共速后的運(yùn)動(dòng)情況，此過程中設(shè)A、B的加速度大小分別為aA3、aB3，由題圖乙可知，aA3＝4m/s2，aB3＝2m/s根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B有μ2mg＝maB3，對(duì)A有2μ1mg－μ2mg＝maA3，解得μ1＝0.3，μ2＝0.2．(2)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊B在木板A上相對(duì)木板A滑動(dòng)，對(duì)B有μ2mg＝maB1，得aB1＝2m/s對(duì)A有F－2μ1mg－μ2mg＝maA1，設(shè)F作用的時(shí)間為t1，撤去恒力后，經(jīng)時(shí)間t2，二者獲得的共同速度為v，對(duì)A有2μ1mg＋μ2mg＝maA2，得aA2＝8m/s2，v＝aA1t1－aA2t對(duì)B有aB2＝aB1＝2m/s2，v＝aB2(t1＋t2A的位