传送带问题与板块问题

WordWord资料JjqT第六章机械能*微专题30传送带问题与滑块一木板模型［方法点拨］(1分)析滑块与传送带或木板间的相对运动情况，确定两者间的速度关系、位移关系，注意两者速度相等时摩擦力可能变化.用公式=•相对或动能定理、能量守恒求摩擦产生的热量．H考点逐项排查 ］滑块一木板模型多选如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上，质量为的小物块放在小车的最左端，现用一水平力作用在小物块上，।二:QC)CL小物块与小车之间的摩擦力为，经过一段时间小车运动的位移为，―小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是() 图1A此时小物块的动能为 十B此时小车的动能为f这一过程中，小物块和小车增加的机械能为一fD这一过程中，因摩擦而产生的热量为f2传送带问题多选如图所示，一质量为 的小物块自斜面上点由静止开始下滑，经运动到点后通过光滑的衔接弧面恰好滑上与地面等高的不TOC\o"1-5"\h\z传送带，传送带以 的恒定速率运行.已知、间距离为 ' cm传送带长度即、间距离为 ，小物块与传送带间的 L动摩擦因数为，取= 下列说法正确的是 图、．小物块在传送带上运动的时间为2.32s、．小物块在传送带上因摩擦产生的热量为2J.小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为.小物块滑上传送带后，传动系统因此而多消耗的能量为3滑块一木板模型多选水平地面上固定一倾角为6=。的足够长的光滑斜面，如图所示，斜面上放一质量为=、长=的薄板质量为=的滑块可视为质点位于薄板的最下端，与之间的动摩擦因数4= 开始时用外力使、静止在斜面上，某时刻给滑块一个沿斜面向上的初速度=m同时撤去外力，已知重力0加速度=m°= °= 下列说法正确的是图.在滑块向上滑行的过程中，、的加速度大小之比为.从、开始运动到、相对静止的过程所经历的时间为.从、开始运动到、相对静止的过程中滑块克服摩擦力所做的功为.从、开始运动到、相对静止的过程中因摩擦产生的热量为S考题综合突破4如图甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行.在=时刻，将质量为的物块可视为质点无初速度地放在传送带的最上端点，经过，物块从最下端的点离开传送带．取沿传送带向下为速度的正方向，则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示= ）求：图4（1物）块与传送带间的动摩擦因数；从到的过程中，传送带对物块做的功.5如图所示，在倾角为6=。的足够长的斜面上，有质量为= 的长木板.开始时，1长木板上有一质量为= 的小铁块视为质点以相对地面的初速度= 从长木板20的中点沿长木板向下滑动，同时长木板在沿斜面向上的拉力作用下始终做速度为=的匀速运动.小铁块最终与长木板一起沿斜面向上做匀速运动.已知.小铁块与长木板、长木板与斜面间的动摩擦因数均为4=,重力加速度为=m°= °=试求： 图（1小）铁块在长木板上滑动时的加速度；（2长）木板至少多长；（3在）小铁块从木板中点运动到与木板速度相同的过程中拉力的功率．

．如图6．如图6所示，质量为，4在铁块上加一个求：为=k大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数，4在铁块上加一个求：水平向左的恒力=,铁块在长= 的木板上滑动.取=左〃m不n右图6（1经）过多长时间铁块运动到木板的左端；在铁块到达木板左端的过程中，恒力对铁块所做的功；（3在）铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能．答案精析i 小物块运动的位移为+L拉力和摩擦力做功，由动能定理得一十=,f k1故选项错误；小车仅受摩擦力，由动能定理得=，选项正确；小物块和小车组成fk2的系统的机械能增加量为非重力做功，即一 ++=+—L选项错误；ff f因摩擦而产生的热量为摩擦力与相对路程之积，即=，选项正确.f2 小物块自斜面上点由静止开始下滑，由=-，=，得出小物块滑上传送带时的速度= ，小物块滑上传送带后做匀加速直线运动，加速度=P=口TOC\o"1-5"\h\zv—v 1= ，加速时间= =，加速运动的位移=+-=,匀速运动时间1a 1 12111=^-= ，小物块在传送带上运动的时间为t=+=，选项错误；2v 120小物块相对传送带的位移A= —=，小物块在传送带上因摩擦产生的热量为=A01 1 f=〃A=，选项正确；由动能定理，小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为=-―-=,选项正确；根据能量守恒定律，小物块滑上传送带后，传动系统因此而多消耗的能量为=+= + =，选项正确.3 由题中条件可知，当滑块向上运动时，薄板将沿斜面向下运动，由受力分析和牛顿第二定律可知，对薄板，n—ps=,薄板的加速度= ,方向沿斜面向下；对滑块，〃S+9=,则滑块的加速度=m方向沿斜面向下，故在滑块向上滑行的过程中，、的加速度大小之比为：，选项错误;开始运动时，滑块向上做匀减速直线运动，减速到零所需要的时间=-= 5此时薄-aB板的速度大小为==m然后二者均向下运动，且二者的加速度不变，最后速度、 、-相同，则有十=,代入数据可解得=-,共同速度为=— /、从开始运动到速度相同所用时间为=+=-，选项错误；滑块的位移为=-―-=一-26 B2-223m方向沿斜面向上，所以滑块克服摩擦力做的功为=〃 e=一,选项正确；、的相对位移为=-+- + +-―-，代入数据得=-m故在整个过程中2- 2、- 、2 2、2 22 -2产生的热量=〃 e=—,选项正确.解析 由图象可知，物块在前 的加速度为：=-=1t1v－vTOC\o"1-5"\h\z后 的加速度为：= =2物块在前 受到的滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律得:n+〃 s=物块在后 受到的滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律得:n—〃 s=联立解得：〃=L由一图象面积意义可知，在前 5物块对地位移为：=21TOC\o"1-5"\h\z则摩擦力对物块做功：=〃 s在后5物块对地位移为：=」一22则摩擦力对物块做功=—〃 s所以传送带对物块做的总功：=+12联立解得：=—沿斜面向上解析 设小铁块的加速度大小为a对小铁块受力分析有取沿斜面向上为正方向=sN22得=（s—n= 2沿斜面向上（2小）铁块先沿斜面向下匀减速运动至速度为零再沿斜面向上匀加速运动，最终与长木板速度相同，设历时后小铁块速度为，则时间内小铁块位移为，木板位移为方向沿斜面向下=,方向沿斜面向上2L+221三十=21（3对）木板=++nf2f11=〃=+sN11 2=2联立解得：=所以=-=解析 铁块与木板间的滑动摩擦力=〃=XXTOC\o"1-5"\h\z铁块的加速度= =— =木板的加速度=-=- =铁块滑到木板左端的时间为，贝卜— =21 22代入数据解得=铁块位移=- =1XX=121 2木板位移=- =_XX=恒力对铁块做的功==X=1（3方）法一：铁块的动能TOC\o