專題28摩擦生熱模型-高考物理機械能常用模型(原卷版)

高考物理《機械能》常用模型最新模擬題精練專題28摩擦生熱模型一．選擇題1.（2023山東名校聯(lián)考）將一質(zhì)量為1kg的滑塊輕輕放置于傳送帶的左端，已知傳送帶正以4m/s的速度順時針運行，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶無限長，當(dāng)滑塊放上去2s時，突然斷電，傳送帶以1m/s2的加速度做勻減速運動至停止，則滑塊從放上去到最后停下的過程中，下列說法正確的是(g取10m/s2)()A．前2s傳送帶與滑塊之間因摩擦所產(chǎn)生的熱量為8JB．前2s傳送帶與滑塊之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為16JC．2s后傳送帶與滑塊之間因摩擦所產(chǎn)生的熱量為8JD．2s后傳送帶與滑塊之間因摩擦所產(chǎn)生的熱量為02.足夠長的水平傳送帶以恒定速度v勻速運動，某時刻一個質(zhì)量為m的小物塊以大小也是v、方向與傳送帶的運動方向相反的初速度沖上傳送帶，最后小物塊的速度與傳送帶的速度相同。在小物塊與傳送帶間有相對運動的過程中，滑動摩擦力對小物塊做的功為W，小物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，則下列判斷中正確的是()A.W＝0，Q＝mv2 B.W＝0，Q＝2mv2C.W＝eq\f(mv2,2)，Q＝mv2 D.W＝mv2，Q＝2mv23．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A.電動機由于傳送物塊多做的功為12mvB.物體在傳送帶上的劃痕長vC.摩擦力對物塊做的功為12mvD.傳送帶克服摩擦力做的功等于摩擦熱4．用兩塊材料相同的木板與豎直墻面搭成兩個斜面1和2，斜面有相同的高和不同的底邊，如圖所示。一個小物塊分別從兩個斜面頂端釋放，并沿斜面下滑到底端。對這兩個過程，下列說法正確的是（）A．沿著1和2下滑到底端時，物塊的速度大小相等 B．物塊下滑到底端時，速度大小與其質(zhì)量無關(guān) C．物塊沿著1下滑到底端的過程，產(chǎn)生的熱量更多 D．物塊下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量與其質(zhì)量無關(guān)5一塊足夠長的白板靜止于水平桌面上，一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為m的石墨塊靜止在白板上，石墨塊與白板間動摩擦擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。從某時刻起，使白板瞬時獲得速度v0做勻速直線運動，石墨塊將在板上劃下黑色痕跡。經(jīng)過時間t白板突然停下，不再運動。不計石墨塊與板摩擦過程中損失的質(zhì)量，在石墨塊也停止運動時，白板上黑色痕跡的長度及二者相對運動過程中產(chǎn)生的熱量可能是（）A.QUOTEv0t2， B.QUOTEv02μg，

C.QUOTEv0t-12μgt2， 6.長為L＝1m、質(zhì)量為M＝1kg的平板車在粗糙水平地面上以初速度v＝5m/s向右運動，同時將一個質(zhì)量為m＝2kg的小物塊輕輕放在平板車的最前端，物塊和平板車的平板間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，由于摩擦力的作用，物塊相對平板車向后滑行距離s＝0.4m后與平板車相對靜止，平板車最終因為地面摩擦而靜止，如圖所示，物塊從放到平板車上到與平板車一起停止運動，摩擦力對物塊做的功為()A．0 B．4JC．6J D．10J7.有一系列斜面，傾角各不相同，它們的底端相同，都是O點，如圖所示。有一些完全相同的滑塊(可視為質(zhì)點)從這些斜面上的A、B、C、D、…各點同時由靜止釋放，下列判斷正確的是()A．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的速率相同，則A、B、C、D、…各點處在同一水平線上B．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的速率相同，則A、B、C、D、…各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上C．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的時間相同，則A、B、C、D、…各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上D．若各斜面與這些滑塊間有相同的動摩擦因數(shù)，滑到O點的過程中，各滑塊損失的機械能相同，則A、B、C、D、…各點處在同一豎直線上8一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運動的加速度的大小為0.9g。這個物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中()A．物體的重力勢能增加了0.9mgHB．物體的機械能損失了0.5mgHC．物體的動能損失了0.5mgHD．物體的重力勢能增加了0.6mgH9如圖，取一塊長為L的表面粗糙的木板，第一次將其左端墊高，讓一小物塊從板左端的A點以初速度v0沿板下滑，滑到板右端的B點時速度為v1；第二次保持板右端位置不變，將板放置水平，讓同樣的小物塊從A點正下方的C點也以初速度v0向右滑動，滑到B點時的速度為v2。下列說法正確的是()A．v1一定大于v0B．v1一定大于v2C．第一次的加速度可能比第二次的加速度小D．兩個過程中物體損失的機械能相同BCD10如圖所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運動，加速度大小等于重力加速度的大小g。物塊上升的最大高度為H，則此過程中，物塊的()A.動能損失了2mgHB.動能損失了mgHC.機械能損失了mgHD.機械能損失了eq\f(1,2)mgH11.(多選)如圖6所示，質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動摩擦力大小為Ff，用水平的恒定拉力F作用于滑塊。當(dāng)滑塊運動到木板右端時，木板在地面上移動的距離為x，滑塊速度為v1，木板速度為v2，下列結(jié)論正確的是()A.上述過程中，F(xiàn)做功大小為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)B.其他條件不變的情況下，M越大，x越小C.其他條件不變的情況下，F(xiàn)越大，滑塊到達右端所用時間越長D.其他條件不變的情況下，F(xiàn)f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多12.(2017·江西九江一模)(多選)第一次將一長木板靜止放在光滑水平面上，如圖7甲所示，一小鉛塊(可視為質(zhì)點)以水平初速度v0由木板左端向右滑動，到達右端時恰能與木板保持相對靜止。第二次將長木板分成A、B兩塊，使B的長度和質(zhì)量均為A的2倍，并緊挨著放在原水平面上，讓小鉛塊仍以初速度v0由A的左端開始向右滑動，如圖乙所示。若小鉛塊相對滑動過程中所受的摩擦力始終不變，則下列說法正確的是()A.小鉛塊將從B的右端飛離木板B.小鉛塊滑到B的右端前已與B保持相對靜止C.第一次和第二次過程中產(chǎn)生的熱量相等D.第一次過程中產(chǎn)生的熱量大于第二次過程中產(chǎn)生的熱量13．(2016·山東師大附中高三一模)如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止的在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是()A．此時物塊的動能為F(x＋L)B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，物塊和小車增加的機械能為Fx－fLD．這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL14．(2016·河南洛陽高三期中)一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，在此過程中重力對物體做的功等于()A．物體動能的增加量B．物體動能的增加量與物體克服摩擦力做的功之和C．物體重力勢能的減少量和物體克服摩擦力做的功之和D．物體重力勢能的減少量和物體動能的增加量以及物體克服摩擦力做的功之和二．計算題1如圖5所示，AB為半徑R＝0.8m的eq\f(1,4)光滑圓弧軌道，下端B恰與小車右端平滑對接。小車質(zhì)量M＝3kg，車長L＝2.06m，車上表面距地面的高度h＝0.2m，現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1kg的滑塊，由軌道頂端無初速度釋放，滑到B端后沖上小車。已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，當(dāng)車運動了t0＝1.5s時，車被地面裝置鎖定(g＝10m/s2)。試求：圖5(1)滑塊到達B端時，軌道對它支持力的大小；(2)車被鎖定時，車右端距軌道B端的距離；(3)從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車上表面間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量大小。2.如圖所示，一質(zhì)量為m＝1kg的可視為質(zhì)點的滑塊，放在光滑的水平平臺上，平臺的左端與水平傳送帶相接，傳送帶以v＝2m/s的速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動(傳送帶不打滑)?，F(xiàn)將滑塊緩慢向右壓縮輕彈簧，輕彈簧的原長小于平臺的長度，滑塊靜止時彈簧的彈性勢能為Ep＝4.5J，若突然釋放滑塊，滑塊向左滑上傳送帶。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，傳送帶足夠長，取g＝10m/s2。求：(1)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時間；(2)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量。3.(18分)下圖為光電計時器的實驗簡易示意圖。當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。光滑水平導(dǎo)軌MN上放置兩個相同的物塊A和B，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶平滑連接，今將擋光效果好，寬度為d=3.6×10-3m的兩塊黑色磁帶分別貼在物塊A和B上，且高出物塊，并使高出物塊部分在通過光電門時擋光。傳送帶水平部分的長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v=6m/s勻速轉(zhuǎn)動。物塊A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，質(zhì)量mA=mB=1kg。開始時在A和B之間壓縮一輕彈簧，鎖定其處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)解除鎖定，彈開物塊A和B，迅速