(完整版)物理专题_滑块类问题精选习题+答案

1、滑块类与皮带类问题的专题复习1、一圆环A套在一均匀圆木棒 B上，A的高度相对 B的长度来说可以忽略不计， A和B的质量都 等于m, A和B之间的滑动摩擦力为 f(f i+4 52+ -2 =3.8 m ,故在两者达到共同速度前，A已经从B右端滑小球刚离开木箱瞬间，木箱速度方向向左，V2=a 2t2=2.8m/s,时下很多电视台推出了以全民体验竞技魅,它的设置是先让观众通过一段平台，再冲,冲到这一关的终点.现有一套跑步机跨栏 出，故A在B上滑动的整个过程中，A、B系统因摩擦产生内能增量为AE=ii mg2(Ai+A国)+2=11.214 .如图所示，长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10

2、Kg的长方体木箱在水平面上向右做直线运动，当木箱的速度 M=3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1Kg的小球轻放在距木箱右端L/3的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面，木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其它摩擦均不计，g=10m/s2,求1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间？ 2)小球放在P点后，木箱向右运动的最大位移？ 3)小球离开木箱时，木箱的速度？(0.3,0.9,2.8)5 .为了让观众体会到亲身参与挑战的兴奋和激情 力为宗旨的大冲关节目.其中有一关叫跑步机跨栏 上反向移动的跑步机，

3、并在跑步机上通过几个跨栏 装置，平台长L1=4m,跑步机长L2=32m,跑步机上设置了一个跨栏(不随跑步机移动),跨栏到平 台末端的距离L3=10m,且跑步机以v0=1m/s的速度匀速移动.一位挑战者在平台起点从静止开 始，以a1=2m/s2的加速度通过平台，冲上跑步机，之后以a2=1m/s2的加速度在跑步机上向前.试求挑战者通过跑I匚】=%?解：观众匀加速通过平台：-与 产霏通过平台的时间： L为分冲.在跨栏时，挑战者不慎摔倒了 ，经过2s后爬起，又保持原来的加速度在跑步机上顺利通过剩余的路程.假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与跑步机始终相对静止 步机跨栏装置全程所需的时间为多大？V0(1)

4、As= SA- SB=0.5m (2)力 F 应满足的条件是：口 F -【解析】(1)物体A滑上木板B以后，作匀减速运动，有 gg =ma a得aA=pg=2 m/s 2 木板B作加速运动，有 F+r mg=Ma b,得：aB=14 m/s 2冲上跑步机的初速度：=4m / 31分 两者速度相同时，有 V0-a At=a Bt,得：t=0.25sA 滑行距离：Sa=V ot-a At2/2=15/16m.一一一 Ai =v由十1次月 一一 冲上跑步机至第一个跨栏：？,7分 解得：t2=2s1T分B 滑行距离：SB=a Bt2/2=7/16m第一次摔倒至爬起随跑步机移动距离：x=v)t=1x2m

5、=2m-2 分最大距离：As= Sa- SB=0.5m第一次爬起向左减速过程：V0=a2t3(2)物体A不滑落的临界条件是 A到达B的右端时，A、B具有共同的速度V1,则:解得：t3=1s1位移:*%又:解得：t4=7s1分.观众通过跑步机跨栏装置所需的总时间为：总 hs 4 t+与+勾=2分由、式，可得：叫二6如工6.如图，物体A的质量m=1Kg静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=0.5 Kg,平板车长再代入式得:为L=1m ,某时刻A以Vo=4m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上平板车B的同若F1N ,则A滑到B的右端时，速度仍大于 B的速度，于是将从 B上滑落，所以F必须

6、大于等于1No时，给平板车B施加一个水平向右的拉力.忽略物体A的大小，已知A与平板车B之间的动摩 擦因数=0.2,取g=10m/s2,试求1)若F=5N,物体A在平板车上运动时相对平板车向前滑行的 最大距离是多少？ 2)如果要使A不至于从平板车 B上滑落，拉力F大小应满足的条件是什么： (0.5m,1N WFW3N)解：设圆盘的质量为 m ,桌长为1,在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加速度为当F较大时，在A到达B的右端之前，就与 B具有相同的速度，之后， A必须相对B静止，才不会从B 的左端滑落。即有： 一 一 -所以：二= 若F大于3N , A就会相对B向左滑下。综上：力F应满足的条件是：I

7、N LF3X.7.一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的 A B边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为仙1,盘与桌面间的动摩擦因数 为a 2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直 于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度 a满足的条彳是什么？(以g表示 重力加速度)(1g( 1 2 2)2ai,有（11 mg= ma 1桌布抽出后，盘在桌面上做匀减速运动，以a2表示加速度的大小，有科2mg=ma 2设盘刚离开桌布时的速度为V1,移动的距离为X1,离开桌布后在桌面上再运动距离X2后便停下，有V12=2a 1X1, V12=2a 2X2t

8、盘没有从桌面上掉下的条件是2设桌布从盘下抽出所经历的时间为t,在这段时间内桌布移动的距离为x,有篁-山二孙 =X -+ X而 2由以上各式解得8.如图所示，在倾角。=37。的足够长的斜面上放一长L = 3m的盒子，盒子与斜面间的动摩擦因素科=0.5。在盒子内放一质量等于盒子质量的小物块，已知该物块与盒子无摩擦。开 始时用手扶住小物块使系统保持静止，放手后物块由静止滑下。已知小物块将与盒壁发生多 次正碰，而且前两次碰撞都发生在盒子的前壁，设每一次碰撞时间极短，且物块与盒子在碰 撞时交换速度，求从小物块开始滑动与盒子发生第二次碰撞的过程中盒子发生的位移为多2.少？ ( sin37 =0.6 cos

9、37 = 0.8 g =10m/s )有 v o=a ot, v=at，水平进入长为L的静止的传送 科则当传送带转动时，物体仍以峋【小题：】触体的质量为阴砌块由物赚二定债有叫 由 三g而8上Sins;沿肝陋小小海州碣/二。【植】战体与盒的碘没有机确施失，所以当受下消时损失的机协理鹤用来克服斜面的摩励怵（如1W 处于耻懒，设舒豳邮为物蒯睡为叫如幽示 ! 嘏翅守旋律有：嘤侬30二岬曲30+鸣&+/血30解此方程怨；7如9.一水平的浅色长传送带上放置一煤块 （可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为科 初始时，传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度 加开始运动，当其速度达到V0 后,便

10、以此速度做匀速运动.经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度.解：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度的加速度ao。根据牛顿定律，可得：a=闯。设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于vo,煤块则由静止加速到 v,由于aa o,故vv 0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间t,煤块的速度由v增加到vo,有v=v+at此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。设在煤块的速度从 o增加到vo的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为so和s,s0 =三4 Q2 4%

11、有，2n传送带上留下的黑色痕迹的长度l=so-s由以上各式得。io.质量为m的物体从离传送带高为H处沿光滑圆弧轨道下滑带落在水平地面的Q点，已知物体与传送带间的动摩擦因数为上述方式滑下，将落在Q点的左边还是右边？请作详尽的讨论1可行油屣折邛静从P点滑下，设水平滑?!专送带时的速度为v,则由机械能守恒 mg= mv2,物体递带搂避带时的霆度附，/曜!覆建伴的受力情况与传送带静止时相同，因而物体离开传送带时的速度仍为 匕一“口 用，随后做平抛运动而仍落在 Q点。物体一直做匀减速运动，离开传送(2)当传送带的速度1cl v阚德将蠢饯送Q进e撷匆施 (3)当传送带的速度运动，离开传送带时的速度(4)当

12、传送带的速度v (1)当传送带的速度v较小，,它感今折物停在传送带上的受力可知,一工是，因而仍将落在Q点。阚德将蠢饯送Q进酰撷组加速运动，(5)当传送带的速度 v较大时，分析物体在传送带上的堂为可礼T 做匀速运动,离开传送带时的速度座L :Vf时,则物体在传送带上不受摩擦力的作用而做匀速 一寸敢上.-因而才各落在 Q点的右边。座 时，分析物体在传送带上的麦力吗口，,设CD群力铲迷廖打;之前的加速度为.所以能滑上的最大距离D点时速度恰好为零)，则米袋速度减为净速生叫.离开传送带时的速度 个。隼期，除析物侪病俵送带堂办电热,物播落直腿端雌适勒，离开传送带时的速度为，1当传送带逆时针转动或顺时针转动

13、且速趣时，物体仍将落在Q点;二施工时，物体将落在 q点的右边。后做当传送带逆时针转动或顺时针转动且得二 当传送带顺时针转动且速度四11.下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3ml另一台倾斜，传送带与地面的倾角0 =37 , C、D两端相距4.45m, R C相距很近。水平部分 AB以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放在 A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的 CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。试求：(1)若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离;若要米袋能被送到 D端，求CD部分顺时针运

14、转的速度应满足的条件;(3)在满足(2)问的情况下，求米袋从 C端到D端所用时间的取值范围。(D二匚(3)(2)【解析】试题分析：(1)米袋在AB上加速时的加速度B0=5嚼豆有目同的速度设米袋在CD上运动的加速度大小为 a,由牛顿第二定律得: 代入数据得 一米袋逑度少于巧毛减为零前的加速度为Vj-v? Ov：-1+ =4.4f tn,即要把米袋送到D点，CD部分的速度%炉”=4m，5_叼-/_0巧之国Tha:(3)米袋恰能运到D点所用时间最长为：若CD部分传送带的速度较大，使米袋沿CDJt滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,。由-I则所用时间最短，此种情况米袋加速度一直为所以，所求的时间t的覆围为得

15、,=L16s(1分)(说明，：，茬，嘴用 虫 一士一贝结果为JJ62 s 号电由小飒定使叔|加速罢,由申运动叁再贝以求得球 考点：考卷了牛顿第二铠律，运动学公式的综合应用同样替11运动学公式求解12.如图所示在粗糙的水平面有一个长盒A,盒的内部完全光滑，盒子长度为 L,盒与水平面间的动摩擦因数 以=3/4,盒紧靠左侧有一物块B, A与B均处在某一特定场区中，场区对A、B均始终有向右的恒定作用力F=mg/2,已知盒子质量与物块的质量均为m。现同时释放 A、B,此后B与A每次碰撞都是完全弹性碰撞(即每次碰撞均交换速度，且碰撞时间极短，可以忽略不计)。已 知重力加速度为 g。求：zz/zzzzzzz

16、z/zxzzzzzzxz/xz/xz/y/Z/zzz/zzz/z U (1)物块B从开始释放到与盒 A发生第一次碰撞所经过的时间t 1 .(2) B与A发生第一次碰撞后，A运动的加速度大小 a a和发生第二次碰撞前瞬间物块B的速度大小v 2 .(3)盒A车水平面上运动的总位移大小x.对A而言F = mg。 2m目故A不动1 ,* 飞.L til对b呼亨五7向只受到一个恒定作用力 mg -二m总匀加速直线运动，向右运动l后与a碰撞 2 得二得一一 . 一 J第一次B与A碰后A的速度为：寸EB从0再加速走过的位移：一巧手二声后再与A相碰:A减速为0的时间内走过的位移:喻的簟财:雉律加顿第二定律可知

17、:XA=V0t- laA + 2； 1 2 2 tA通过的他遨蚱 B通过的位阿： AB间的相对位移为：x=xfA-xb=(v 0t-XB= aB(1)解得：x=6m ;12- 122 aAt2)-2aBt答：(1) A, B刚开始运动的加速度大小均为3m/s2； A的方向向左，B的方向向右;(2) A在B上滑动，经过2s两者达到共同速度； A最后停在B上距左端6m处.14.如图所示，质量M = 4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量 m= 1.0kg的小滑块A (可视为质点)。初始时刻，A、B分别以V0= 2.0m/s向左、向右运动，最后 A恰好没有滑离B板。已知A、B之

18、间的动摩擦因数 /I = 0.40,取g = 10m/s2。求：(1) A、B相对运动时的加速度 aA和aB的大小与方向;A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移 x;A向左匀减速运动至速度为零后，相对地面向右做匀加速运动，加速度大小仍为 aA = 4.0m/s2;B板向右仍做匀减速运动，加速度大小仍 aB = 1.0m/s2； 1分当A、B速度相等时，A相对B滑到最左端，恰好不滑出木板，故木板B的长度为这个全过程中A、B间的相对位移； 1分在A相对地面速度为零时，B的速度vb = V0 aBt1 = 1.5m/s 1分设由A速度为零至A、B相等所用时间为t2,则aAt2 = vb a

19、Bt2,解彳导 t2 = VB/(aA + aB) = 0.3s；共同速度 v = aAt2 = 1.2m/s 1分A 向左运动位移 xA = (v0- v)(t1 + t2)/2 = (2 1.2)(0.5 + 0.3)/2 m = 0.32m分B 向右运动位移 xb = (v0+ v) (t1 + t2)/2 = (2 + 1.2)(0.5 + 0.3)/2 m 1.28m分1B板的长度l = xa + xb = 1.6m 1分木板B的长度loVo解：A、B分别受到大小为 vmg勺作用，根据牛顿第二定律对A物体:m mg maA 分贝1J aA = ji g= 4.0m/s2i方向水平向右

20、 1对B物体：g mg= Ma b1分贝U aB =ii mg /M = 1.0m/s2 份其他：能量守恒定律gmg=(M + m)vc2 -之(M + m)v2,代入数据解得l = 1.6m国 :图像解法l = 工 =1.6m或其他解法正确皆可|_ 15.一长木板在水平地面上运动，在t =0时刻将一相对于地面精致的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度-时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有靡攘.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g= 1 0 m/s 2求：(1)物块与木板间；木板与地面间的动摩擦因数：(2)从t = 0时刻到物块与木板均停止运动时，物块