【步步高】（新課標(biāo)）高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第三章 專題三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用（含解析）(1).doc

專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用考綱解讀 1.掌握超重、失重的概念，會(huì)分析超重、失重的相關(guān)問(wèn)題.2.學(xué)會(huì)分析臨界與極值問(wèn)題.3.會(huì)進(jìn)行力學(xué)多過(guò)程問(wèn)題的分析1對(duì)超重和失重的理解關(guān)于超重和失重的下列說(shuō)法中，正確的是()a超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減小了b物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，所以做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受重力作用c物體具有向上的速度時(shí)處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時(shí)處于失重狀態(tài)d物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力始終存在且不發(fā)生變化答案d解析物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，超重和失重并非物體的重力發(fā)生變化，而是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，綜上所述，a、b、c均錯(cuò)，d正確2超重與失重概念的應(yīng)用下列說(shuō)法中正確的是()a體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)b蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過(guò)程中都處于失重狀態(tài)c舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)d游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)答案b解析當(dāng)加速度有豎直向下的分量時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；當(dāng)加速度有豎直向上的分量時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下降的過(guò)程中加速度方向均豎直向下，且ag，為完全失重狀態(tài)，所以b正確而a、c、d中運(yùn)動(dòng)員均為平衡狀態(tài)，fmg，既不超重也不失重3動(dòng)力學(xué)中的圖象問(wèn)題一個(gè)木塊以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖1所示已知重力加速度為g，則根據(jù)圖象不能求出的物理量是()圖1a木塊的位移b木塊的加速度c木塊所受摩擦力d木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)答案c解析位移可由圖象與時(shí)間軸所圍的面積求出，由vt圖線的斜率可求出加速度a，由牛頓第二定律知，ag，故動(dòng)摩擦因數(shù)也可求出，由于不知木塊的質(zhì)量，故不能求出木塊所受摩擦力1超重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的情況(2)產(chǎn)生條件：物體具有向上的加速度2失重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的情況(2)產(chǎn)生條件：物體具有向下的加速度3完全失重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的情況稱為完全失重現(xiàn)象(2)產(chǎn)生條件：物體的加速度ag，方向豎直向下考點(diǎn)一超重與失重現(xiàn)象1超重并不是重力增加了，失重并不是重力減小了，完全失重也不是重力完全消失了在發(fā)生這些現(xiàn)象時(shí)，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)生了變化(即“視重”發(fā)生變化)2只要物體有向上或向下的加速度，物體就處于超重或失重狀態(tài)，與物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)3盡管物體的加速度不是在豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)4物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的，其大小等于ma.例1如圖2所示，物體a被平行于斜面的細(xì)線拴在斜面的上端，整個(gè)裝置保持靜止?fàn)顟B(tài)，斜面被固定在臺(tái)秤上，物體與斜面間無(wú)摩擦，裝置穩(wěn)定后，當(dāng)細(xì)線被燒斷物體下滑時(shí)與靜止時(shí)比較，臺(tái)秤的示數(shù)()圖2a增加b減小c不變d無(wú)法確定解析細(xì)線被燒斷物體沿斜面下滑時(shí)不受摩擦力，則物體a將加速下滑，則物體a的加速度沿豎直向下方向的分量不為0，則a處于失重狀態(tài)，故臺(tái)秤對(duì)系統(tǒng)的支持力將減小，故b正確答案b突破訓(xùn)練1在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為g的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作，傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力f隨時(shí)間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是() 答案d解析該同學(xué)下蹲過(guò)程中，其加速度方向先向下后向上，故先失重后超重，故選項(xiàng)d正確考點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)中的圖象問(wèn)題1圖象的類型(1)已知物體在一過(guò)程中所受的某個(gè)力隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況(2)已知物體在一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的受力情況2問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問(wèn)題，求解這類問(wèn)題的關(guān)鍵是理解圖象的物理意義，理解圖象的軸、點(diǎn)、線、截、斜、面六大功能例2如圖3甲所示，靜止在光滑水平面上的長(zhǎng)木板b(長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng))的左端放著小物塊a，某時(shí)刻，b受到水平向左的外力f的作用，f隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，即fkt，其中k為已知常數(shù)若a、b之間的滑動(dòng)摩擦力ff的大小等于最大靜摩擦力，且a、b的質(zhì)量相等，則下列圖中可以定性地描述物塊a的vt圖象的是()圖3解析剛開始，外力f較小，a、b保持相對(duì)靜止，加速度大小為a，可見(jiàn)，加速度a的大小隨著時(shí)間t逐漸增大，對(duì)應(yīng)的vt圖線的斜率逐漸增大，c、d錯(cuò)誤；隨著時(shí)間t的增大，外力f增大，當(dāng)物塊和木板之間的摩擦力大小達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，物塊a與木板b發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有ffma，fffma，解得f2ff，即kt2ff，可見(jiàn)t后物塊將在大小恒定的摩擦力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其對(duì)應(yīng)的vt圖線是傾斜的直線，a錯(cuò)誤，b正確答案b數(shù)圖結(jié)合解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題物理公式與物理圖象的結(jié)合是一種重要題型動(dòng)力學(xué)中常見(jiàn)的圖象有vt圖象、xt圖象、ft圖象、fa圖象等，解決圖象問(wèn)題的關(guān)鍵有：(1)分清圖象的橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量及單位，并且注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零開始，明確其物理意義(2)明確圖線斜率的物理意義，如vt圖線的斜率表示加速度，注意圖線中一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)等(3)明確能從圖象中獲得哪些信息：把圖象與具體的題意、情境結(jié)合，并結(jié)合斜率、特殊點(diǎn)等的物理意義，確定能從圖象中反饋出來(lái)哪些有用信息(如vt圖線所圍面積表示位移等)并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解突破訓(xùn)練2我國(guó)“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈髟谀炒螌?shí)驗(yàn)時(shí)，內(nèi)部顯示屏上顯示了從水面開始下潛到返回水面過(guò)程中的速度圖象，如圖4所示以下判斷正確的是()圖4a6 min8 min內(nèi)，深潛器的加速度最大b4 min6 min內(nèi)，深潛器停在深度為60 m處c3 min4 min內(nèi)，潛水員處于超重狀態(tài)d6 min10 min內(nèi)，深潛器的加速度不變答案c解析速度時(shí)間圖線的斜率的絕對(duì)值表示加速度的大小，圖線與時(shí)間軸圍成的面積等于位移的大小.6 min8 min內(nèi)深潛器的加速度小于3 min4 min內(nèi)深潛器的加速度，a錯(cuò)誤.4 min6 min內(nèi)，深潛器停在深度為360 m處，b錯(cuò)誤.3 min4 min內(nèi)，深潛器向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，故處于超重狀態(tài)，c正確.6 min8 min內(nèi)與8 min10 min內(nèi)深潛器的加速度大小相等，方向相反，d錯(cuò)誤考點(diǎn)三動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問(wèn)題臨界或極值條件的標(biāo)志(1)有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過(guò)程存在著臨界點(diǎn)；(2)若題目中有“取值范圍”、“多長(zhǎng)時(shí)間”、“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就對(duì)應(yīng)臨界狀態(tài)；(3)若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過(guò)程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)；(4)若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度例3(2013山東22)如圖5所示，一質(zhì)量m0.4 kg的小物塊，以v02 m/s的初速度，在與斜面成某一夾角的拉力f作用下，沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t2 s的時(shí)間物塊由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，a、b之間的距離l10 m已知斜面傾角30，物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).重力加速度g取10 m/s2.圖5(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度的大小(2)拉力f與斜面夾角多大時(shí)，拉力f最??？拉力f的最小值是多少？解析(1)設(shè)物塊加速度的大小為a，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得lv0tat2vv0at聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得a3 m/s2v8 m/s(2)設(shè)物塊所受支持力為fn，所受摩擦力為ff，拉力與斜面間的夾角為，受力分析如圖所示，由牛頓第二定律得fcos mgsin ffmafsin fnmgcos 0又fffn聯(lián)立式得f由數(shù)學(xué)知識(shí)得cos sin sin(60)由式可知對(duì)應(yīng)最小f的夾角30聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得f的最小值為fmin n答案(1)3 m/s28 m/s(2)30 n動(dòng)力學(xué)中的典型臨界條件(1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離，臨界條件是：彈力fn0.(2)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)到最大值(3)繩子斷裂與松馳的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限度的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力，繩子松馳的臨界條件是：ft0.(4)加速度變化時(shí)，速度達(dá)到最值的臨界條件：當(dāng)加速度變?yōu)榱銜r(shí)突破訓(xùn)練3如圖6所示，質(zhì)量m8 kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力f8 n，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5 m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m2 kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，小車足夠長(zhǎng)(g取10 m/s2)，求：圖6(1)小物塊放后，小物塊及小車的加速度各為多大？(2)小車至少要多長(zhǎng)才能使小物塊不會(huì)滑離小車？(3)若小物塊不會(huì)滑離小車，從小物塊放上小車開始，經(jīng)過(guò)t1.5 s小物塊通過(guò)的位移大小為多少？答案見(jiàn)解析解析(1)物塊的加速度：amff/mg2 m/s2小車的加速度：am0.5 m/s2(2)由：amtv0amt解得：t1 s小物塊：x1amt21 m小車：x2v0tamt21.75 m小車最小長(zhǎng)度：lx2x11.7510.75 m(3)在開始1 s內(nèi)小物塊的位移：x1amt21 m.最大速度：vamt2 m/s.在接下來(lái)的0.5 s物塊與小車相對(duì)靜止，一起做加速運(yùn)動(dòng)且加速度：a0.8 m/s2.這0.5 s內(nèi)的位移：x3vtat21.1 m.經(jīng)過(guò)t1.5 s小物塊通過(guò)的總位移xx1x32.1 m.12.“傳送帶模型”問(wèn)題的分析思路1模型特征一個(gè)物體以速度v0(v00)在另一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的物體上開始運(yùn)動(dòng)的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖7(a)、(b)、(c)所示圖72建模指導(dǎo)傳送帶模型問(wèn)題包括水平傳送帶問(wèn)題和傾斜傳送帶問(wèn)題(1)水平傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移x(對(duì)地)的過(guò)程中速度是否和傳送帶速度相等物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻(2)傾斜傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而確定其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變例4如圖8所示為某工廠的貨物傳送裝置，傾斜運(yùn)輸帶ab(與水平面成37)與一斜面bc(與水平面成30)平滑連接，b點(diǎn)到c點(diǎn)的距離為l0.6 m，運(yùn)輸帶運(yùn)行速度恒為v05 m/s，a點(diǎn)到b點(diǎn)的距離為x4.5 m，現(xiàn)將一質(zhì)量為m0.4 kg的小物體輕輕放于a點(diǎn)，物體恰好能到達(dá)最高點(diǎn)c點(diǎn)，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)1，求：(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，空氣阻力不計(jì))圖8(1)小物體運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度v的大?。?2)小物體與運(yùn)輸帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)小物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.審題與關(guān)聯(lián)解析(1)設(shè)小物體在斜面上的加速度為a1，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為v，由牛頓第二定律得mgsin 1mgcos ma1由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知v22a1l，聯(lián)立解得v3 m/s.(2)因?yàn)関a1，選項(xiàng)b錯(cuò)誤3如圖12所示，為皮帶傳輸裝置示意圖的一部分，傳送帶與水平地面的傾角37，a、b兩端相距5.0 m，質(zhì)量為m10 kg的物體以v06.0 m/s的速度沿ab方向從a端滑上傳送帶，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，均為0.5.傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度v4.0 m/s，(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：圖12(1)物體從a點(diǎn)到達(dá)b點(diǎn)所需的時(shí)間；(2)若傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度可以調(diào)節(jié)，物體從a點(diǎn)到達(dá)b點(diǎn)的最短時(shí)間是多少？答案(1)2.2 s(2)1 s解析(1)設(shè)在ab上物體的速度大于v4.0 m/s時(shí)加速度大小為a1，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma1設(shè)經(jīng)t1速度與傳送帶速度相同，t1通過(guò)的位移x1設(shè)速度小于v時(shí)物體的加速度為a2mgsin mgcos ma2物體繼續(xù)減速，設(shè)經(jīng)t2速度到達(dá)傳送帶b點(diǎn)lx1vt2a2ttt1t22.2 s(2)若傳送帶的速度較大，沿ab上滑時(shí)所受摩擦力一直沿皮帶向上，則所用時(shí)間最短，此種情況加速度一直為a2lv0ta2t2t1 s(限時(shí)：30分鐘)題組1超重、失重的理解與應(yīng)用1有關(guān)超重和失重，以下說(shuō)法中正確的是()a物體處于超重狀態(tài)時(shí)，所受重力增大，處于失重狀態(tài)時(shí)，所受重力減小b豎直上拋的木箱中的物體處于完全失重狀態(tài)c在沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中出現(xiàn)失重現(xiàn)象時(shí)，升降機(jī)必定處于下降過(guò)程d站在月球表面的人處于失重狀態(tài)答案b解析超重與失重時(shí)，物體自身的重力不會(huì)發(fā)生變化，a項(xiàng)錯(cuò)；豎直上拋中的木箱中的物體的加速度都為豎直向下的重力加速度g，所以是完全失重，b項(xiàng)正確；升降機(jī)失重時(shí)，也有可能是做向上的減速運(yùn)動(dòng)，c項(xiàng)錯(cuò)；月球表面對(duì)人體也有引力作用，雖然他對(duì)月面的壓力小于在地球時(shí)對(duì)地球表面的壓力，但對(duì)月面的壓力等于他在月球上受的重力，所以這不是失重，d項(xiàng)錯(cuò)，正確選項(xiàng)為b.2如圖1所示是某同學(xué)站在力傳感器上做下蹲起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力f隨時(shí)間t變化的圖線，由圖線可知該同學(xué)()圖1a體重約為650 nb做了兩次下蹲起立的動(dòng)作c做了一次下蹲起立的動(dòng)作，且下蹲后約2 s起立d下蹲過(guò)程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)答案ac解析做下蹲起立的動(dòng)作時(shí)，下蹲過(guò)程中先向下加速后向下減速，因此先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，d錯(cuò)誤；由圖線可知，第一次下蹲4 s末結(jié)束，到6 s末開始起立，所以a、c正確，b錯(cuò)誤3如圖2所示，質(zhì)量為m的木楔abc靜置于粗糙水平面上，在斜面頂端將一質(zhì)量為m的物體，以一定的初速度從a點(diǎn)沿平行斜面的方向推出，物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng)，在減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()圖2a地面對(duì)木楔的支持力大于(mm)gb地面對(duì)木楔的支持力小于(mm)gc地面對(duì)木楔的支持力等于(mm)gd地面對(duì)木楔的摩擦力為0答案a解析由于物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng)，則物體的加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿斜面向上，則其沿豎直向上的方向有分量，故系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，所以可確定a正確，b、c錯(cuò)誤；同理可知，加速度沿水平方向的分量向右，說(shuō)明地面對(duì)木楔的摩擦力方向水平向右，故d錯(cuò)誤題組2動(dòng)力學(xué)中的圖象問(wèn)題4如圖3甲所示，a、b兩物體疊放在一起，放在光滑的水平面上，從靜止開始受到一變力f的作用，該力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，a、b始終相對(duì)靜止，則下列說(shuō)法不正確的是()圖3at0時(shí)刻，a、b間靜摩擦力最大bt0時(shí)刻，b速度最大c2t0時(shí)刻，a、b間靜摩擦力為零d2t0時(shí)刻，a、b位移最大答案ac解析由題圖乙可知，a、b一起先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng)，所以b項(xiàng)正確；全過(guò)程運(yùn)動(dòng)方向不變，2t0時(shí)刻，a、b位移最大，所以d項(xiàng)正確；不正確的選項(xiàng)為a、c項(xiàng)5下面四個(gè)圖象依次分別表示a、b、c、d四個(gè)物體的加速度、速度、位移和摩擦力隨時(shí)間變化的規(guī)律其中可能處于受力平衡狀態(tài)的物體是()答案cd解析若物體處于受力平衡狀態(tài)，則加速度a0，因此a、b均錯(cuò)誤c代表勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以正確d為摩擦力的變化，但是有可能跟外力平衡，所以d也正確6如圖4甲所示，質(zhì)量為m2 kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)給物體一個(gè)水平向左的恒力f并開始計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過(guò)速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度，所得vt圖象如圖乙所示取重力加速度g10 m/s2.求：圖4(1)力f的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)10 s末物體離a點(diǎn)的距離答案(1)3 n0.05(2)2 m解析(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則由題中vt圖象得a12 m/s2根據(jù)牛頓第二定律有，fmgma1設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，則由題中vt圖象得a21 m/s2根據(jù)牛頓第二定律得fmgma2聯(lián)立解得：f3 n，0.05(2)設(shè)10 s末物體離a點(diǎn)的距離為d，d應(yīng)為vt圖象與橫軸所圍的面積，則d m m2 m負(fù)號(hào)表示物體在a點(diǎn)左側(cè)題組3傳送帶模型7如圖5所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體到傳送帶左端的距離為l，穩(wěn)定時(shí)繩與水平方向的夾角為，當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(v1v2)，繩中的拉力分別為f1、f2；若剪斷細(xì)繩，物體到達(dá)左端的時(shí)間分別為t1、t2，則下列說(shuō)法正確的是()圖5af1f2 bf1f2ct1一定大于t2 dt1可能等于t2答案bd解析本題考查傳送帶模型的應(yīng)用不論傳送帶的速度大小是多少，物體與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力是一樣的，分析物體受力情況，其所受的合力為零，則f1f2；因l的大小未知，物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況不能確定，所以t1可能等于t2.8如圖6所示，傾角為37，長(zhǎng)為l16 m 的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v10 m/s，動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，在傳送帶頂端a處無(wú)初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg的物體已知sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2.求：圖6(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端a滑到底端b的時(shí)間；(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端a滑到底端b的時(shí)間答案(1)4 s(2)2 s解析(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，又tan ，故向下勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有mg(sin 37cos 37)ma則agsin 37gcos 372 m/s2，根據(jù)lat2得t4 s.(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物體下滑速度小于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下，設(shè)物體的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得mgsin 37mgcos 37ma1則有a110 m/s2設(shè)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度等于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為t1，位移為x1，則有t1 s1 s，x1a1t5 mmgcos 37，則下一時(shí)刻物體相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，受到傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力摩擦力發(fā)生突變?cè)O(shè)當(dāng)物體下滑速度大于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)物體的加速度為a2，則a22 m/s2x2lx111 m又因?yàn)閤2vt2a2t，則有10t2t11解得：t21 s(t211 s舍去)所以t總t1t22 s.題組4滑塊木板模型與臨界極值問(wèn)題9如圖7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，設(shè)物塊