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文档简介
第4讲错误!错误!!«••••••••••••••••••••••^•••••••••••••••••••••••・••・・・・••・••・・・••・・・・・・•・・•・・•・•・•・・•・・・・・i应用牛顿运动定律解决动力学问题是高考>•・・・・・・••••••••・••••・・・MM•••••••♦•・・・・•••・・•・•・用到的思想方法有:■*•.1»i必考内容,其中有三类典型的问题:连接J①整体法和隔离法②正交分解i•*»*!体问题、传送带问题、板一块模型问题,这■•法*1■».»•三类问题均是高考的热点。解答这三类问③作图法④图像法1i题需要的知识有:匀变速直线运动的规•⑤等效思想⑥临界极值!律、牛顿运动定律、受力分析等。*思想•.•»••.1•**»•••••••••••••••••••••一、以加速度为桥梁,破解连接体问题基础保分类考点
[全练题点]1.[多选](2018届高三•江西宜春四校联考)如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为8的斜面底端,另一端与物块/连接;两物块48质量均为以初始时均静止。现用平行于斜面向上的力尸拉动物块8,使8做加速度为a的匀加速运动,48两物块在开始一段时间内的v。t关系分别对应图乙中48图线(6时刻48的图线相切,右时刻对应力图线的最高点),重力加速度为❷则()七时亥”,弹簧形变量为0G时刻,弹簧形变量为错误!C.从开始到七时刻,拉力尸逐渐增大D.从G时刻开始,拉力厂恒定不变解析:选BD由题图知,亡2时刻4的加速度为零,速度最大,根据牛顿第二定律和胡克定律有所in6=kx,则X=错误!,故A错误;由题图读出,G时刻力、8开始分离,对4根据牛顿第二定律得kx—mgs'\n8=侬,则X=错误!,故B正确;从开始到6时亥对48整体,根据牛顿第二定律得尸+Ax—2/7/器in8=2ma得门=2侬sin3+2ma—kx,x减小,尸增大,从G时刻开始,对8由牛顿第二定律得尸一mminO=ma,得尸=〃酸in6+ma,可知尸不变.故C错误,D正确。2.(2018届高三•保定调研)如图所示,两个质量分别为UAowri.,1(工⑶、色的物块彳和8通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上,水平轻绳一端连接4另一端固定在墙上,48与传送带间的动摩擦因数均为传送带沿顺时针方向转动,系统达到稳定后,突然剪断轻绳的瞬间,设小8的加速度大小分别为国和和(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g),则()A.&=〃错误!g,aB=fjgB.“=ug,aB=0C.&=〃错误!g,aB=0D.d=aB=pg解析:选C稳定时力和8均受到向右的滑动摩擦力,8受到的滑动摩擦力大小为〃ng,等于弹簧向左的弹力内,8受到的合外力为0。剪断轻绳瞬间,弹簧弹力和8受到的滑动摩擦力都不变,则8的加速度为0;4的加速度为错误尸〃错误!幺选项C对。30[多选]如图所示的装置为在摩擦力不计的水平桌面上X—放一质量为m乙=5kg的盒子乙,乙内放置一质量为小丙=1kg的滑块甲占丙,用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为加甲=2kg的物块甲与乙相连接,其中连接乙的细绳与水平桌面平行.现由静止释放物块甲,在以后的运动过程中,盒子乙与滑块丙之间没有相对运动,假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面,取重力加速度g=10m/s2o则()A.细绳对盒子的拉力大小为20NB.盒子的加速度大小为2.5m/s?C.盒子对滑块丙的摩擦力大小为2.5ND.定滑轮受到细绳的作用力为30N解析:选BC假设绳子的拉力为A,根据牛顿第二定律,对甲,有加甲5片=勿甲"对乙和丙组成的整体,有A=(小乙+加丙)名联立解得8=15N,a=2。5m/s2,A错误,B正确;对滑块丙受力分析,受重力、支持力和静摩擦力作用,根据牛顿第二定律,有勺加丙a=1X2.5N=2o5N,C正确;绳子的张力为15N,由于滑轮两侧绳子垂直,根据平行四边形定则,其对滑轮的作用力为15错误!N,所以D错误。4o(2017•晋城月考)如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为加和2勿的四个木块,其中两个质量为勿的木块间用一不可伸长的轻绳相:声连,木块间的最大静摩擦力是fmo现用平行于斜面的拉力门拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动,则拉力打的最大值是()Ao错误!£Bo错误!4.Co错误!无D.fm解析:选C当下面勿与2加的木块之间的摩擦力达到最大时,拉力厂达到最大。将4个木块看成整体.由牛顿第二定律:F+6mgsin30°=6ma①将两个质量为勿的木块及上面的质量为2勿的木块看作整体:元+4/7^sin30°=4ma②联立①、②解得:门=错误!总故选C。[全能备考].连接体问题中的两类瞬时性模型刚性绳(或接触面)弹簧(或橡皮绳)不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小通常可以看成保持不变2.动力学连接体问题中整体、隔离法的选用原则⑴当连接体中各物体具有共同的加速度时,一般采用整体法;当系统内各物体的加速度不同时,一般采用隔离法。⑵求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法。二、以加速度为桥梁,破解传送带问题重难增分类考点
错误![典例][多选]如图所示,传送皮带与水平面夹角为为37。,48间距离£=16m,传送带以速度r=10m/s匀速运行。现在皮//带的A端无初速放上一个小物体(可视为质点),已知物体与皮带间的动//摩擦因数为〃=0.5,sin37°=0。6,cos37°=0.8,取1=10m/s;传动轮大小可忽略,则物体滑到8端的速度大小可能是()A.6m/sB.8m/sC.10m/sD.12m/s[思路点拨]传送带顺时针转动物体相对皮带下滑物体受到斜向上的滑动传送带顺时针转动物体相对皮带下滑物体受到斜向上的滑动摩擦力物体匀加速至”端传送带逆时针转动加速度大小突变,方向不变物体相f对皮带f
上滑?ngsin37°>p.mgcos370物体受到斜向下的滑动摩擦力物体向f下匀加速运动1H物体继续匀加速直到B端[解析]选BD因传送带运行速度方向不知,故分别讨论:若传动轮带动皮带绕轮顺时针方向转动,小物体放上A端相对地面无初速度,但相对皮带斜向下运动,故皮带作用于物体的摩擦力沿皮带斜面向上,又由于联in37°〉F,=um段。s37°,故物体有沿皮带向下的加速度,设为多,则侬sin37°—〃峻os37°=ma、,a、=2m/s2物体从力运动到8的时间错误!=错误!=4s,到达8端速度为必=a&=8m/s.若传动轮带动皮带绕轮逆时针转动,小物体放上皮带A端初速度为零,相对皮带斜向上运动,故皮带作用于物体的摩擦力沿皮带斜面向下。设物体的加速度为即则mgsin37°4-/jmgcos37°=加生,4=10m/s2物体加速到皮带运行速度^=10m/s的时间为:力'=错误!=1s物体的位移M=错误!=5m〈2=16m,还未到达B端,此刻相对速度为零,摩擦力将发生突变。假设摩擦力消失,皮带匀速向下,物体因受重力沿皮带斜面分力作用将向下加速,下一时刻物体速度将超过皮带速度,故有摩擦力,且皮带对物体的摩擦力方向变为斜向上。由于砥sin37°>E=umgcos37°,物体加速度变为与',生'=^sin37°—/Jgeos37°=a=2m/s?。设物体继续加速下滑到8端所需时间为t2,而m="2+错误七:又*2=乙-M=11m,解得:22=1S,物体到达8端速度为卜2=/+4心=12m/s.故B、D均正确。错误!传送带问题的突破口——初态、共速、末态共速一逑度变.共速一逑度变.化方向_温速近方向1一摩擦外方向一制对运动方向一初态摩探力突变加速度突变错误!1.如图所示,长度48=2的传送带以速度以向左匀速运动.在传送带的左端力处.一个质量为加的工件以初速度匕滑上传送带,最后到达8端。若工件与传送带间的动摩擦因数为〃,则在此过程中()4F7b一叫《・)A.工件的加速度大小为UgB.工件在传送带上的运动时间为错误!C.工件对传送带做的功为一〃侬乙D.若传送带的速度沿原方向增大,则工件有可能不能到达8端解析:选A工件对地匀减速运动。由牛顿第二定律得〃侬=ma,解得a=ug①,故A正确;若到达8端的速度刚好为零(临界点),由运动规律得错误!aF②,由①②式得t=错误!;若到达8端的速度不为零,运动的平均速度错误!变大,由亡=错误!知运动时间变小,即t<A,故B错误;传送带对地匀速运动,由运动规律得s=%亡,因%大小未知,则s与/\1Ug的大小关系不定。工件通过摩擦力对传送带做的功为w=-Umgs与一umgL大小关系不定,故C错误;若传送带的速度沿原方向增大,对工件的滑动摩擦力不变,产生的加速度不变,工件以初速度吟滑上传送带后的运动情况不变,仍能到达8端,故D错误。.[多选](2018届高三•衡水调研)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率必运行。初速度大小为七的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的4处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知吻〉ki,则()A.时亥1J,小物块离力处的距离达到最大B.七时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.。〜在时间内,小物块受到的摩擦力方向向右D.。〜G时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析:选BC相对地面而言,小物块在。飞时间内,向左做匀减速运动,力飞时间内,小物块反向向右做匀加速运动,当其速度与传送带速度相同时(即〃时刻),小物块向右做匀速运动.故小物块在右时刻离4处距离最大,选项A错误。相对传送带而言,在0〜&时间内,小物块一直相对传送带向左运动,故一直受向右的滑动摩擦力,在1亡3时间内,小物块相对于传送带静止,小物块不受摩擦力作用,因此七时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值.选项入C正确,选项D错误。.如图所示,物块"在静止的足够长的传送带上以速度W匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由零逐渐增加到24后匀速运动的过程中,以下分析正确的是()A."下滑的速度不变B."开始在传送带上加速到2%后向下匀速运动0."先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动D.然受的摩擦力方向始终沿传送带向上解析:选C传送带静止时,物块匀速下滑,故砥sin8=尻当传送带突然启动且速度小于物块的速度时,物块受的摩擦力方向不变为沿斜面向上,物块匀速下滑,当传送带的速度大于物块的速度时,物块受到向下的摩擦力,根据受力分析可知,物块向下做加速运动,当速度达到与传送带速度相等时,物块和传送带具有相同的速度匀速下滑,故C正确.三、以加速度为桥梁,破解板一块模型问题重难增分类考点错误![典例]质量为M=20kg、长为L=5m的木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦—因数小=0。15o质量为"=10kg的小木块(可视为〃,〃,电质点),以%=4m/s的速度从木板的左端水平滑到木板上(如图所示),小木块与木板面间的动摩擦因数为4=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)c则以下判断中正确的是()A.木板一定静止不动,小木块不能滑出木板
B.木板一定静止不动,小木块能滑出木板0.木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板D.木板一定向右滑动,小木块能滑出木板[解析]选Am对"的摩擦力而=〃2x0。4X100N=40N,地面对"的摩擦力总=『45N,因为国〈危,木板一定静止不动,由牛顿第二定律得小木块的加速度比=〃zg=4m/s2,X=错误!=错误!m=2m〈2,所以小木块不会滑出,故选项A正确,B、C、D错误.错误!.板一块模型类问题中,滑动摩擦力的分析方法与传送带类似,但这类问题比传送带类问题更复杂,因为木板往往受到摩擦力的影响也做匀变速直线运动,处理此类问题要注意从速度、位移、时间等角度,寻找两者运动之间的联系。.要使滑块不从木板的末端掉下来的临界条件是滑块到达木板末端时的速度与木板的速度恰好相等。错误!.[多选]如图所示,长为L=6m、质量为勿=10kg的木J板放在水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为〃=0.2,一个质量为仁50kg的人从木板的左端开始向右加速跑动,从人开始跑到人离开木板的过程中,以下u•亡图像可能正确的是(g取10m/s'a为人的亡图像,6为木板的卜・士图像)()解析:选ABC人在木板上加速,受到木板向右的摩擦力I,木板与地面之间的最大静摩擦力£=〃(〃+而尸120N;A中人的加速度a=1m/s2,大=g=50N<120N,木板静止不动,亡=2错误!s内人的位移x=6nA正确;同理B正确;C中人的加速度各=3m/s\f=裕产150N>120N,木板向左加速,f—U("+勿)『勿生,生=3m/s2,t=错误!s内人的位移大
小Xi=3m,木板的位移大小x2=3m,C正确;D中木板的位移为负,应在时间轴的下方,因此D错误。.[多选]如图甲所示,足够长的木板8静置于光滑水平面上,其上放置小滑块儿木板8受到随时间亡变化的水平拉力厂作用时,用传感器测出木板8的加速度4得到如图乙所示的ao尸图像,g取10m/s2,则()甲甲A.滑块力的质量为4kgB.木板8的质量为1kgC.当月=10N时木板8的加速度为4m/s?D.滑块力与木板6间的动摩擦因数为0。1解析:选BC由题图知,当尸=8N时,加速度为:a=2m/s2,对整体分析:F=(nu+m>a.解得:仞+傍=4kg,当厂大于8N时,48发生相对滑动,对8有:a=错误!=错误!巧一错误!,由图示图像可知,图线的斜率:〃=错误尸错误尸错误!=1,解得:磔=1kg,滑块A的质量为:恤=3kgo当a=0时,F=6N,代入解得〃=0。2,故A、D错误,B正确;根据月=10N>8N时,滑块与木板相对滑动,8的加速度为:加=a=错误正一〃错误!g=错误!m/s?=4m/s2.故C正确.制动摩擦因数为/,广端,48间动” 口度为a,则下列3o如图所示,固定斜面C的倾角为兄长木板彳与斜面间小,4沿斜面下滑时加速度为a,现将B置于长木板制动摩擦因数为/,广端,48间动” 口度为a,则下列A.若小〉外,则有m=生〈与B.若〃1〉〃2,则有生〈句<我C.若〃1〈〃2,则有句=4〉33D.若〃1〈〃2,则有各>4=为解析:选B若48之间有相对滑动,且8的加速度大于力的加速度,讥5没有放8时,对长木板4有mAgsin8一4m依cos8=加出,解得e=的in6一小鸵os8。当放上8时,有:m唐sin6一〃](仞+傍)/os8+u2mbgeos8=仞4,解得:的=的50
一〃1鸵os8+(〃2—〃i)-goos3〈3,8在彳上下滑时,m3gs\n6-u2mB段os8=由周,amA=^sin6—〃2鸵os6>a,选项A错误,B正确;若小<〃2,48将一起以相同的加速度下滑,故句=a?=a3,C\D错误.[专题强训提能]1o(2017•贵阳一中模拟)如图所示,质量均为加的48两小球用飞两轻弹簧连接悬挂于天花板上并处于静止状态,已知重力加速度为g。现在B球上再施|加一竖直向下的大小为侬的力,在力刚作用于8球的瞬间()|8球的加速度大小为错误!,力球的加速度大小为错误!8球的加速度大小为2g,4球的加速度大小为0C.夕球的加速度大小为0,4球的加速度大小为gD.8球的加速度大小为g,4球的加速度大小为0解析:选D在力作用于8球的瞬间,力球的受力情况不变,所以4球的加速度为0,而8球所受的其他力也不变,所受的合力就是刚施加上的力即侬,所以8球的加速度大小为典故D正确。2.(2018届高三-江西名校联考)如图甲所示,在某部电梯的顶部安装一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球。若该电梯在竖直方向行驶时突然停止,传感器显示弹簧弹力大小厂随时间「变化的图像如图乙所示,g为重力加速度,则()甲甲A.电梯突然停止前可能在加速上升B.电梯停止后小球向下运动,加速度小于gC.电梯停止后小球向上运动,加速度小于gD.0~自时间内小球处于失重状态,右〜心时间内小球处于超重状态解析:选C从亡=0时刻传感器示数为侬可知,电梯突然停止前做匀速运动,选项A错误。电梯停止前,弹簧处于伸长状态且弹力大小等于重力,电梯停止后,弹簧拉力小于侬,说明小球向上运动,小球受到弹簧拉力和重力,加速度小于g,选项B错误、C正确.在0〜G时间内,弹簧弹力由喋减小为0,说明小球处于失重状态;右〜&时间内,弹簧弹力由。逐渐增大到侬,说明小球仍处于失重状态,选项D错误。3o[多选]如图所示,48两物块的质量分别为2m和_士m,静止叠放在I~~B水平地面上。48间的动摩擦因数为〃,8与地面间的动摩擦因数为错误!最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力尸,则()A.当代2〃侬时,48都相对地面静止B.当月=错误!〃侬时,彳的加速度为错误!〃gC.当Q3//侬时,/相对8滑动D.无论厂为何值.8的加速度不会超过错误!〃g3解析:选BCD当0〈月《5〃映时,48皆静止;当错误!〃M尸W3〃侬时,48相对静止,但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动;当时,彳相对8运动,8相对地面向右做匀加速运动,选项A错误、选项C正确.当尸=错误!〃侬时,4与8共同的加速度a=错误尸错误!”g,选项B正确。尸较大时,取物块8为研究对象,物块8的加速度最大为生=错误尸错误!选项D正确.4o[多选](2016•江苏高考)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌[I面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()SA.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面解析:选BD鱼缸相对于桌布向左运动,故应受到向右的摩擦力,选项A错误;由于鱼缸与桌布、桌面之间的动摩擦因数相等,鱼缸在桌布上运动和在桌面上运动时加速度的大小相等,根据s=毅,鱼缸在桌布上和在桌面上的滑动时间相等,选项B正确;若猫增大拉力,鱼缸与桌布之间的摩擦力仍然为滑动摩擦力,大小不变,选项C错误;若猫减小拉力,鱼缸可能随桌布一起运动而滑出桌面,选项D正确。5.质量为2加的物块力和质量为加的物块8相互接触放在水平面上,如图所7777777777777777777777示。若对力施加水平推力E则两物块沿水平方向做加速运动.关于彳对8的作用力,下列说法中正确的是()A.若水平地面光滑,物块4对8的作用力大小为尸B.若水平地面光滑,物块彳对8的作用力大小为00.若物块4与地面间无摩擦,B与地面的动摩擦因数为则物块4对8的作用力大小为UmgD.若物块A与地面间无摩擦,8与地面的动摩擦因数为则物块A对8的作用力大小为错误!解析:选D若水平面光滑,则对整体受力分析可知F=(/tt+2/77)a,再对8分析,8水平方向只受彳的作用力,由牛顿第二定律可得&=府=:故A、B错误。若8和地面有摩擦,对整体分析有下一〃建=3侬';对8受力分析可得—〃6g=3',解得=〃侬+9一错误!=错误!,故C错误,D正确。6.[多选](2018届高三•湖北八校联考)质量分别为"和m的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为。的斜面,"恰好能静止在斜面上,不考虑欣m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放“斜面仍保持静止。则下列说法正确的是()甲乙A.轻绳的拉力等于依B.轻绳的拉力等于侬C."运动的加速度大小为(1—sina)gD."运动的加速度大小为错误!g解析:选BC互换位置前,的静止在斜面上,则有:Afesina=mg,互换位置后,对机Mg-F、=%,对/77:F:—mgsina=ma,又F、=F、'、解得:a=(1—sina)g,F、=mg、故A、D错,B、C对.7.光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A8,两斜面体形状大小完全相同,质量分别为限他如图甲、乙所示,对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力片、Q均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动,已知两斜面体间的摩擦力为零,则内与E之比为()甲B.m:M
C.m:(M+m)D.":(M+而解析:选A石作用于彳时,设力和8之间的弹力为〃对彳有:代os8=Mg、对8有:Afein6=加,对A和8组成的整体有:F尸(6+勿)a=错误没an作用于4时,对8有:mgtan6=ma",对力和8组成的整体有:E=(加+而a'=(附+勿)•^tan8,错误!=错误!。放在水平面上,把对a施一水平力作为一个整体,运动定律有F=自身重力mg和斜8放在水平面上,把对a施一水平力作为一个整体,运动定律有F=自身重力mg和斜另一质量为m的木块6放在a的斜面上,斜面倾角为Q,\\\WWX\\WVTOC\o"1-5"\h\z尸,使。不沿斜面滑动,不计一切摩擦,则6对,的压力大小为()A.mgcosaB.错误!Co错误!D.错误!解析:选D不计一切摩擦,6不滑动时即a、b相对静止,代在水平力厂作用下,一定沿水平面向左加速运动,根据牛顿W(6+加)a则有3=错误!。对木块b分析,不计摩擦,只受到面支持力耳的作用。由于加速度水平向左,所以二者合力水平向左大小为侬,如图所示,则有&=错误!,选项A、B错误;&=错误!=错误!,选项C错误,D正确.9.[多选](2015•全国卷II)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P2和Q间的拉力大小为尸;当机车在西边拉着车厢以大小为干的加速度向西行驶时,P和0间的拉力大小仍为凡不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为()8B.10C.15D.18解析:选BC设该列车厢与P相连的部分为P部分,与Q相连的部分为Q部分。设该列车厢有"节,Q部分为小节,每节车厢质量为m,当加速度为a时,对Q有F=ng当加速度为错误!a时,对P有门=e)陶误!d联立得2〃=5n.当n=2,ni=4,分=6时,〃=5,n=10,〃=15,由题中选项得该列车厢节数可能为10或15,选项B、C正确..如图所示,足够长的木板8放置在水平地面上,大小可忽略的铁块4静止放在木板8
的最左端。从t=Q时刻起对A施加一个水平向右的力F,且力尸的大小随时间t成正比增加,已知铁块力的加速度,随时间亡变化的图像如图乙所示,则木板8的加速度大小砺随时间亡的由1图像是下列图中的()解析:选C尸的大小与时间七成正比,由图乙看出前2s铁块的加速度为零,这说明水平地面不光滑,t=6s前后铁块的加速度以随时间亡变化的图线斜率不同,这说明2〜6s内48以共同的加速度运动,t=6s后,4与8发生相对滑动,木板8的加速度不再变化。.[多选]如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为8,在传送带上某位置轻轻放置一小滑块,小滑块与传送带间动摩擦因数为〃,小滑块速度随时间变化关系如图乙所示,%、左已知,贝U()A.传送带一定逆时针转动〃=tan8+错误!C.传送带的速度大于几D.七。后滑块的加速度为2分in8一?to解析:选AD若传送带顺时针转动,当滑块下滑时(耍in8〉〃耍。s6),将一直匀加速到底端;当滑块上滑时(侬sin6〈〃耍os8),先匀加速运动,在速度与传送带速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图像;故传送带是逆时针转动,选项A正确.滑块在0〜七
内,滑动摩擦力向下,做匀加速下滑,^i=^sin8+〃鸵os6,由题图可知a=错误!,则〃=错误!一tan区选项B错误。传送带的速度等于出选项C错误.滑块与传送带的速度相等后的加速度段=金56—/Jgeos0,代入〃值得色=2微in8一错误!,选项D正确.12o(2017•河南林州一中质检)如图所示,在倾角0=上,物块4B质量分别为m和2/n,物块A静止在轻弹簧细线与斜面顶端相连,48紧挨在一起,但48之间无30°的光滑斜面上面,物块8用30°的光滑斜面上面,物块8用弹力,已知重力C.弹簧的弹力为等D.物块力的加速度为争0A.物块8的加速度为错误!B.C.弹簧的弹力为等D.物块力的加速度为争0解析:选A剪断细线前,对物块A分析,可得弹簧弹力下=错误!侬;剪断细线的瞬间,由于弹簧弹力还来不及改变,所以弹力仍为门=错误!mg,C正确;剪断细线的瞬间,细线对8的拉力消失,48将共同沿斜面向下运动,根据牛顿第二定律可得3侬sin30°一尸=3侬,解得a=错误!g,A错误,D正确;以物块8为研究对象,可得2耍in30°一片=2的,解得&=错误!mg,B正确。13.如图所示,物块A和足够长的木板B叠放在水平地面上,卬木板8和物块/的质量均为加,物块力与木板8间的动摩擦因数为4,木板与空水平地面间的动摩擦因数为卷,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为go当t=Q时,用水平力厂作用在木板8上,48恰能一起从静止开始向右做匀加速直线运动.七=七时,水平力变成2£则七=2七时()A.物块力的速度为B.木板8的位移为错误!〃ggC.整个过程因摩擦增加的内能为错误!/渥必D.木板8的加速度为错误!〃g解析:选C亡=0时,用水平力厂作用在木板8上,48恰能一起从静止开始向右做匀加速直线运动,以彳为研究对象,由牛顿第二定律得〃侬=心,以48整体为研究对象,由牛顿第二定律得F—《・2mg=2ma、,解得句=尸=错误!。亡=右时,木板8和物块A的速度相等,即I6=a"o=用=错误!向公=错误!〃当七=右后水平力厂'=2尸=错误!〃侬,48发生相对滑动,力的加速度还是
a=〃g,8的加速度4=错误!=错误!〃g,当亡=2t。时,4的速度〃=%+a"o=2〃gto,力在第二个to时间内的位移x产%£。+错误!句公=错误!〃的z;当亡=2七时,8的速度%=M+品10=错误!〃gb8在第二个七时间内的位移为=%右+错误⑶亳2=错误!〃gE;所以,力的总位移X:=x、+Xa=2ugt;,8的总位移均'=*+*=错误!〃gK,48之间因摩擦增加的内能为。=Umgkx;-x/)=错误!〃"必必,8与水平面之间因摩擦产生的内能为a=错误!・2侬*/=错误!〃"必显所以整个过程中,因摩擦增加的内能为2。+"=错误!〃2勿/蜡,故C正确,A、B、D错误。14o[多选](2018届高三•宁波效实中学摸底)一长轻质『叼管।木板置于光滑水平地面上,木板上放质量均为1kg的A8两物块,4B'与木板之间的动摩擦因数分别为m=0.3,4=0.2,水平恒力下作用在彳物块上,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,^=10m/s2o则()A.若尸=1N,则4B、木板都做匀加速运动B.若尸=1.5N,则彳所受摩擦力大小为1.5NC.若尸=8N,则8的加速度为4.0m/s2D.无论力尸多大,彳与木板都不会发生相对滑动解析:选AD力与木板间的最大静摩擦力为:,=〃在抬=0。3X1X10N=3N,8与木板间的最大静摩擦力为:6=//2/77^=0.2X1X10N=2N;尸=1N<力,所以48及木板保持相对静止,整体在尸作用下向左做匀加速运动,故A正确;若f=1.5N<£,48及木板保持相对静止,整体在尸作用下向左做匀加速运动,根据牛顿第二定律得:F-f=mAa,所以彳所受摩擦力代尸=1.5N,故B错误;当8刚要相对于木板滑动时8所受静摩擦力达到最大值,由牛顿第—定律得:fB=叫出,又fg=〃2也£,得:3q=2m/S2;对整体,有:Fo=(仞+/77夕),3q=2X2N=4N,即尸大于4N后,8将相对木板运动,此时8与木板间的摩擦力f=2N;对木板分析可知,木板受到A的摩擦力大于B的摩擦力;故A和木板间不会发生相对运动,故D正确;由上述分析可知,当拉力大于4N时,8与木板间的摩擦力即为滑动摩擦力,大小为2N,此后增大拉力,不会改变8的受力情况,故C错误。[教师备选题]4工度a做匀加速f////)/1.如图所示,光滑的水平面上有一小车,以向右的加速运动4工度a做匀加速f////)/间用弹簧相连并放在光滑桌面上,8通过质量不计的轻绳与车相连,剪断轻绳的瞬间,48的加速度大小分别为()A.a、0A.a、0D.0、D.0、2a解析:选c令物体8的质量为加,剪断轻绳前,弹簧弹力大小为E绳子拉力大小为r,将48及弹簧看作整体,则有7=33;隔离物体力为研究对象,则有尸=2侬。剪断轻绳后,绳中拉力消失,弹簧弹力不变,所以物体彳受力不变,加速度大小仍为d而物体8所受合力为F=-ni3B,艮口&8=2ao2.[多选]如图甲所示,在光滑水平面上叠放着48两物体,现对彳施加水平向右的拉力下,通过传感器可测得物体彳的加速度a随拉力下变化的关系如图乙所示。已知重力加速度为受10m/s2,由图线可知()甲甲A.物体A的质量恤=2kgB.物体力的质量勿=6kg0.物体48间的动摩擦因数〃=0.2D.物体48间的动摩擦因数〃=0。6解析:选BC乐尸图线的斜率等于质量的倒数,由题图可知,拉力尸〉48N后,图线斜率变大,表明研究对象质量减小,物体AxB间发生相对滑动,故加+加8=错误!=8kg,加4=错误!=6kgo由图像知:当月=60N时,a=8m/s2,又尸一〃仞尸八小解得〃=0.2。3O[多选]如图所示,两个由相同材料制成的物体A、B/以轻绳连接,组成的连接体在倾角为3的斜面上运动,已知A8的质七人才量分别为冰传,当作用力打一定时,8所受绳的拉力T()IA.与6无关B.与
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