2021高一物理課后作業(yè)22動(dòng)力學(xué)中的傳送帶滑塊與滑板模型含解析必修1（精編版）

1、課時(shí)作業(yè) (22)動(dòng)力學(xué)中的傳送帶、滑塊與滑板模型1如右圖所示， 質(zhì)量為 m1 的足夠長(zhǎng)的木板靜止在水平面上， 其上放一質(zhì)量為 m2 的物塊， 物塊與木板的接觸面是光滑的，從 t0 時(shí)刻起，給物塊施加一水平恒力 f.分別用 a1、 a2 和v 1、v 2 表示木板、物塊的加速度和速度大小，下列圖像符合運(yùn)動(dòng)情況的是 ( )d 因木板與物塊之間的接觸面光滑，當(dāng)水平恒力 f 作用于物塊上時(shí)，木板與物塊之間無摩擦力作用，故木板所受合外力為零，加速度為零，木板一定保持靜止， a 、b 、c 錯(cuò)誤；由牛頓第二定律得，物塊的加速度af，即物塊做初速度為0 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物塊運(yùn)m2動(dòng)的 v t 圖像為過原

2、點(diǎn)的傾斜直線，d 正確 2(多選 )如圖所示，一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定的速度向右傳動(dòng)將一物體輕輕放在傳送帶的左端，以v、a、x、f 表示物體的速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小下列圖像正確的是()ab在 0 t1 時(shí)間內(nèi)物體受到向右恒定的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，速度與時(shí)間的關(guān)系為vat ， v t 圖像是過原點(diǎn)的傾斜直線；物體的速度與傳送帶的速度相同后，物體不受摩擦力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不變，加速度為零，故a 、b 正確， c錯(cuò)誤；根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，并結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的x t 圖像得，d 錯(cuò)誤3(多選 )如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水

3、平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦現(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為()a 物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)b 物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)c木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)d 木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零bc物塊相對(duì)于木板滑動(dòng)，說明物塊的加速度小于木板的加速度，撤掉拉力后木板向右的速度大于物塊向右的速度，所以它們之間存在滑動(dòng)摩擦力，使物塊向右加速，木板向右減速，直至達(dá)到向右相同的速度4. (多選 )如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車質(zhì)量為m5 kg，小車上靜止地放置著

4、質(zhì)量為m 1 kg 的木塊，和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.2，用水平恒力f 拉動(dòng)小車， 下列關(guān)于木塊的加速度am 和小車的加速度am 可能正確的有()a am 1 m/s2 ，am 1 m/s2 b am 1 m/s2， am 2 m/s2 c am 2 m/s2， am 4 m/s2 d am 3 m/s2 ，am 5 m/s2ac 當(dāng)拉力較小時(shí)，兩物體一起加速度運(yùn)動(dòng)；當(dāng)拉力增大到一定值時(shí)，兩物體發(fā)生相mg 對(duì)滑動(dòng)，此后m 受到的是滑動(dòng)摩擦力，故其加速恒定為am 2 m/s2因此當(dāng)系統(tǒng)加速度小于等于2 m/s2 時(shí)，兩物體一起運(yùn)動(dòng)，加速度相同，故a 正確， b 錯(cuò)誤；發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)后，m 的加速

5、度大小恒為2 m/s2，故 c 正確， d 錯(cuò)誤 5. (多選 )如圖所示，水平傳送帶a、b 兩端相距x3.5 m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.1.工件滑上a 端時(shí)的速度va 4 m/s，到達(dá) b 端時(shí)的瞬時(shí)速度設(shè)為vb，則下列說法正確的是 ()a 若傳送帶不動(dòng)，則vb 3 m/sb 若傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，v b 一定等于3 m/sc若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，v b 一定等于3 m/sd 若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，v b 可能等于3 m/sabd當(dāng)傳送帶不動(dòng)或者傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件均受到傳送帶的滑動(dòng)摩擦力作用，摩擦力方向水平向左且大小相同，工件做勻減速運(yùn)動(dòng)，兩種情況下，工件運(yùn)動(dòng)的位移

6、相 mg同，到達(dá) b 端的速度相同，根據(jù)牛頓第二定律可得工件的加速度大小為a m 1 m/s2，根ba據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有v 2 v 2 2ax，代入數(shù)據(jù)得， 工件到達(dá)b 端時(shí)的速度為vb 3 m/s， a 、b 正確；當(dāng)傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若傳送帶速度小于或等于3 m/s，則工件到達(dá)b 端時(shí)的速度大小為3 m/s，若傳送帶速度大于3 m/s，則工件到達(dá)b 端的速度大于3 m/s， 故 c 錯(cuò)誤， d 正確 6. 如圖所示， 一條足夠長(zhǎng)的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行現(xiàn)將一個(gè)木炭包無初速度地放在傳送帶的最左端，木炭包在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的徑跡下列說法正確的是()a 黑色的徑跡將出現(xiàn)

7、在木炭包的左側(cè)b 開始時(shí)木炭包相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng)c木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長(zhǎng)度越短d 木炭包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長(zhǎng)度越短d 設(shè)木炭包的質(zhì)量為m，傳送帶的速度為v，木炭與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.對(duì)木炭包運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析知，木炭包放上傳送帶時(shí)，傳送帶相對(duì)木炭包向右運(yùn)動(dòng)，傳送帶受到的木炭包的摩擦力向左，則木炭包受到傳送帶向右的摩擦力，且在該摩擦力作用下向右做加速運(yùn)動(dòng)開始時(shí)木炭包速度小于傳送帶速度，木炭包相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，徑跡出現(xiàn)在木炭包右側(cè)，直到木炭包與傳送帶速度相同，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，徑跡不再變化木炭包相對(duì)傳送v2帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度為g，徑跡 s2，即傳送帶速度越大，徑跡越長(zhǎng)；動(dòng)摩

8、擦因數(shù)越大， g徑跡越短；徑跡的長(zhǎng)度與木炭包的質(zhì)量無關(guān). 7(多選 )如右圖所示，與水平面夾角為的傳送帶，以速度v 0 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m 的小木塊，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)<tan，則下圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的可能是()bd將小木塊輕放在傳送帶上，木塊相對(duì)于傳送帶向后滑動(dòng)，木塊受到的摩擦力平行于傳送帶向下， 則 a1gsin gcos ，有可能木塊的速度尚未達(dá)到v0 時(shí)就已經(jīng)滑離傳送帶，木塊全程做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；也可能中途木塊速度增大到v 0，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力方向突變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，由?lt;tan ，則 sin cos ，故木塊將

9、繼續(xù)做勻加速運(yùn)動(dòng)，而由牛頓第二定 律得加速度a2 gsin gcos >0，則 a2 a1，說明后半段的加速度比前半段的加速度小一 些， b 、d 正確， a 、c 錯(cuò)誤 8 (多選 )如圖所示，一條水平傳送帶以速度v 0 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有一物體以速度v向右沖上傳送帶，若物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，規(guī)定向右為正方向，則物體在傳送帶上滑動(dòng)時(shí)的速度隨時(shí)間變化的圖像可能是()bc物體在傳送帶上受到重力、傳送帶的支持力和摩擦力，由于摩擦力的方向與初速度方向相反，所以物體先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若物體的速度v 足夠大，則物體在速度減小到零前，已經(jīng)滑到傳送帶右端，b 正確；若物體的速度比較小，則

10、在物體的速度減小到零時(shí)，物體仍未滑到傳送帶右端，即物體的速度等于零時(shí)，仍然在傳送帶上，由于傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，物體在傳送帶上受到向左的摩擦力，將向左做加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，若傳送帶的速度大于物體開始時(shí)的速度，則物體一直加速，返回出發(fā)點(diǎn)的速度仍然等于v；若傳送帶的速度小于物體開始時(shí)的速度，則當(dāng)物體的速度與傳送帶的速度相等后，物體以傳送帶的速度隨傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c 正確， a 、d 錯(cuò)誤 9(多選 )一長(zhǎng)輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上，木板上放著質(zhì)量分別為ma 1 kg 和 mb2kg 的 a、b 兩物塊， a、b 與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為 0.2，水平恒力f 作用在 a 物塊上，如圖

11、所示(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g 取 10 m/s2)則 ()a 若 f 1 n，則物塊、木板都靜止不動(dòng)b 若 f 1.5 n，則 a 物塊所受摩擦力大小為1.5 n c若 f 4 n，則 b 物塊所受摩擦力大小為2 nd 若 f 8 n，則 b 物塊的加速度為1 m/s2cda 與木板間的最大靜摩擦力fa m mag 2 n， b 與木板間的最大靜摩擦力f bm mb g4 n若 f 1 n< fam，則 a、b 與木板保持相對(duì)靜止，整體在f 作用下向左做勻加速 運(yùn)動(dòng)， a 錯(cuò)誤；若f1.5 n< fam，則 a、 b 與木板保持相對(duì)靜止，整體在f 作用下向左做勻加

12、速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得f (ma mb)a，解得 a0.5 m/s2，對(duì) a 有 f fa maa，解得 fa 1 n ， b 錯(cuò)誤；若f 4 n> f am，則 a 在木板上滑動(dòng)，b 和木板整體受到的摩擦力為ffmfa m 2 n，輕質(zhì)木板的質(zhì)量不計(jì)，所以b 的加速度abb 1 m/s2，對(duì) b 根據(jù)牛頓第二定律，有 fb mbab 2 n，c 正確；若 f8 n> fam，則 a 相對(duì)于木板滑動(dòng)，b 和木板整體受到的摩擦fm力為 f fa m 2 n，輕質(zhì)木板的質(zhì)量不計(jì)，所以b 的加速度abb 1 m/s2， d 正確 10. 如圖所示， 質(zhì)量 m 2 kg 的長(zhǎng)木板放在光

13、滑的水平面上， 木板上放一個(gè)質(zhì)量 m 6 kg的物塊，在水平拉力 f 的作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力， g 取 10 m/s2 ，求：(1) 要保持物塊相對(duì)木板靜止，拉力f 允許的最大值是多少？(2) 當(dāng) f 10 n 時(shí)，物塊受到木板的摩擦力為多少？解析(1)設(shè)物塊與木塊間的靜摩擦力為f，由牛頓第二定律對(duì)整體：f (m m)a對(duì)物塊： f ma可得 f(mm)f.當(dāng) f 最大為 mg時(shí)， f 最大m故 fmax (m m)g，代入數(shù)據(jù)得fmax 16 n.(2) f10 n 16 n，物塊與木板保持相對(duì)靜止f對(duì)整體 am m102

14、 6m/s2 54m/s25對(duì)物塊 f ma 6×4 n 7.5 n.答案(1)16 n(2)7.5 n11. 如圖所示，質(zhì)量為m 的長(zhǎng)木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一個(gè)質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以某一水平初速度從左端沖上木板從物塊沖上木板到物塊和木板達(dá)到共同速度的過程中，物塊和木板的v t 圖像分別如圖中的折線acd 和 bcd 所示， a、b、c、d 點(diǎn)的坐標(biāo)為a(0,10) 、b(0,0)、c (4,4)、d(12,0)根據(jù) vt 圖像，求：(1) 物塊在長(zhǎng)木板上滑行的距離；(2) 物塊質(zhì)量m 與長(zhǎng)木板質(zhì)量m 之比×解析(1)由 v t 圖像的物理意義可得，物塊

15、在木板上滑行的距離為s1210×4 m20 m.(2) 設(shè)物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2，達(dá)到相同速度后一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)物塊有1mg ma1對(duì)長(zhǎng)木板有1mg 2 (m m)g ma 2對(duì)整體有2(m m) g (m m)a由圖像可得a1 1.5 m/s2，a21 m/s2， a 0.5 m/s2m3由以上各式解得m 2.答案(1)20 m(2)3212. 長(zhǎng)為 l 1.5 m 的木板 b 靜止放在水平冰面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊a 以初速度v 0 從左端滑上木板b，一段時(shí)間后a、b 達(dá)到相同

16、的速度v 0.4 m/s，而后 a、b 又一起在水平冰面上滑行了s 8 cm 后停下已知物塊a 與木板 b 的質(zhì)量相同，a、 b 間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 0.25， g 取 10 m/s2.(1) 求木板與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)2；(2) 求小物塊a 的初速度 v 0 的大小；(3) 為了保證小物塊不從木板的右端滑落，求小物塊滑上木板的最大初速度v 0m.解析(1)小物塊和木板一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度與位移關(guān)系式可得加速度大小v 2a0.42m/s2 1 m/s2，2s2× 0.08對(duì)整體，由牛頓第二定律得2(2m)g 2ma，解得 2 0.1.(2) 小物塊滑上長(zhǎng)木板后做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小a11mgm1 g2.5 m/s2，木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有1mg 2(2m)g ma2，解得 a2 0.5 m/s2，設(shè)小物塊