高中物理传送带和板块模型常考题型组卷

1高中物理传送带和板块模型组卷一、传送带模型1．一水平的传送带AB长为20m，以2m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物体与传送带间动摩擦因数为0.1，则把该物体由静止放到传送带的A端开始，运动到B端所需时间是多少？2．一水平的传送带AB长为1.62m，以2m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.1，现把该物体由静止放到传送带的A端，求由于摩擦使物体在传送带上留下的痕迹长度．（g=10m/s2）3．一水平的传送带AB长为L=20m，以V=4m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.2，则把该物体从传送带的A端静止释放，求：①物体从A端运动到B端所需的时间是多少．②这段时间内物体在皮带上留下的痕迹是多少．4．如图所示，传送带与水平地面间的夹角θ=37°，传送带上端A至下端B的长度l=16m．当传送带不转动时，在A处轻轻放上一个质量m=0.5kg的物体，它能沿传送带向下做匀加速直线运动．物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5．取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）若传送带不动，求物块运动的加速度大小；（2）若传送带以v=10m/s的速率顺时针转动，求物块从A运动到B所需的时间；（3）若传送带以v=10m/s的速率逆时针转动，求物块从A运动到B所需的时间．5．如图所示，电动机带动一倾斜传送带以2m/s匀速转动，一质量为10kg的小木块由静止轻放到传送带上，木块与传送带间动摩擦因数为，已知h=2m，θ=30°，g=10m/s2．求（1）木块从A端由静止运动到B端，传送带对其做的功；（2）摩擦产生的内能为多少？（3）由于放了木块后，电动机多消耗的能量．26．如图所示，足够长的传送带与水平面倾角θ=37°，以12米/秒的速率逆时针转动．在传送带底部有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿传送带向上拉动，拉力F=10.0N，方向平行传送带向上．经时间t=4.0s绳子突然断了，求：（1）绳断时物体的速度大小；（2）绳断后物体还能上行多远；（3）从绳断开始到物体再返回到传送带底端时的运动时间．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，）7．三角形传送带以2m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m，且与水平方向的夹角均为37°．现有两小煤块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，煤块与传送带间的动摩擦因数均为0.5．求：（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）煤块B下滑时的加速度大小和下滑到最低点所需时间各是多少？（2）煤块A下滑到传送带最低点时的速度大小是多少？8．如图所示，一物体以初速度v0=4m/s从长度为SAB=5m的粗糙斜面顶端下滑，斜面与水平面的夹角θ=37°，斜面的末端B与传送带用光滑弧形相接，假设物体滑到B以后速度大小不变，方向马上变为水平向右，传送带始终保持v=2m/s的速率顺时针运行，已知传送带长度SBC=5m，物体与斜面及传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：（1）物体从斜面下滑的加速度多大？（2）物体滑到斜面底端B点时的速度vB的大小？（3）物体从斜面顶端A运动到传送带末端C所用的总时间t为多少？39．如图所示，倾斜传送带与水平地面之间的夹角θ=37°，从A→B长度为L=29m，传送带以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端A处无初速度地放一个质量为0.1kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：（1）物体从A运动到B所需的时间是多少？（2）若物体与传送带之间的动摩擦因数为0.8，则物体从A运动到B所需的时间又是多少？（3）若煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.5，求煤块在传送带上留下的痕迹长度？10．一传送带装置示意图如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为小圆弧形（圆弧由光滑模板形成，已画出），经过CD区域时是倾斜的倾角是θ，AB和CD都与BC相切．现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h．稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列．每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，（忽略经BC段时的微小滑动），斜面与箱子的摩擦因数μ（小于tanθ），要使箱子能达到D端．已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N．这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦．①皮带速度至少为多少②求电动机至少的平均输出功率P．4二、板块模型11．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，（1）拉力F的最大值．（2）当拉力为1.5μmg时A、B间摩擦力多大？12．如图，质量分别为m1=5kg和m2=10kg的A、B两块木块叠放在光滑水平面上，两木块之间的动摩擦因数为0.5，若用水平拉力F拉B，求：（1）若要A、B两木块不发生相对滑动，则水平拉力F不能超过多少N？（2）此时物体的加速度多大？方向怎样？（最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．）13．质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上，现对B施加一水平力F，已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f0，为保证它们能够一起运动，求F的取值范围．14．如图，质量分别为m1、m2的A、B两木块叠放在光滑的水平面上，A与B的动摩擦因数为μ．（1）若要保持A和B相对静止，则施于A的水平拉力F的最大值为多少？（2）若要保持A和B相对静止，施于B的水平力F的最大值为多少？（3）若把A从B的上表面拉出，则施于A的水平拉力范围为多少？15．如图所示，质量M=2.0kg的长木板A静置于光滑水平面上，质量m=1.0kg的小铁块B放置在木板右端，已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.2，设A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，模板足够长，重力加速度g=10m/s2．现用水平向右的拉力F=11N的作用在木板上．求：（1）拉力F在前4s内做的功W；（2）在前4s内因摩擦产生的总热量Q．516．如图甲所示，质量M=1.0kg的长木板A静止在光滑水平面上，在木板的左端放置一个质量m=l.0kg的小铁块B，铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，对铁块施加水平向右的拉力F，F大小随时间变化如图乙所示，4s时撤去拉力．可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）0～1s内，A、B的加速度大小aA、aB；（2）B相对A滑行的最大距离s；（3）0～4s内，拉力做的功W．17．质量分别为m1和m2的木块重叠后放在光滑的水平面上，如图所示．木板足够长，m1和m2间的动摩擦因数为μ，二者间的最大静摩擦与滑动摩擦近似相等．现给m2施加随时间t增大的力F=kt，式中k是常数，试求m1、m2的加速度a1、a2与时间t的关系，并在同一坐标系内绘出此关系的图线．（要求用已知量标明转折点的坐标）18．如图所示，倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L=1.8m、质量M=3kg的薄木板，木板的最右端叠放一质量m=lkg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ=．对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动．设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=l0m/s2．（1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件；（2）若F=37.5N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离．19．如图1，光滑的水平面上有一质量M=4kg足够长的木板，它的中点放一质量m=4kg的小物体，m与M之间的动摩擦因数μ=0.2，且f静max=f滑．开始均静止，从t=0时刻起m受到水平向右、大小如图2所示的拉力F作用，（g=10m/s2）求：（1）前2s内，小物体和木板的加速度各是多大？（2）6s内摩擦产生的热量Q是多少？620．下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ=37°（sin37°=）的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变．已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小g=10m/s2．求：（1）在0～2s时间内A和B加速度的大小（2）A在B上总的运动时间．21．一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v﹣t图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求（1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离。7高中物理传送带和板块模型组卷参考答案与试题解析一．解答题（共21小题）1．一水平的传送带AB长为20m，以2m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物体与传送带间动摩擦因数为0.1，则把该物体由静止放到传送带的A端开始，运动到B端所需时间是多少？【解答】解：以传送带上轻放物体为研究对象，在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做v0=0的匀加速运动．据牛顿第二定律：f=ma竖直方向：N﹣mg=0f=μN联立以上各式并代入数据解得a=μg=1m/s2．设经时间tl，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式得：vt=at1解得t1===2s时间t1内物体的位移x1===2m．物体位移为2m时，物体的速度与传送带的速度相同，物体2s后无摩擦力，开始做匀速运动．x2=vtt2因为x2=l﹣x1所以t2==═9s；则传送20m所需时间为t=t1+t2=2+9=11s．答：它运动到B端所需时间是11s．2．一水平的传送带AB长为1.62m，以2m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.1，现把该物体由静止放到传送带的A端，求由于摩擦使物体在传送带上留下的痕迹长度．（g=10m/s2）【解答】解：由牛顿第二定律得：μmg=ma加速度为：a=μg=0.1×10=1m/s2，物体速度等于传送带速度需要的时间：t0===2s，物体的位移：x=at02=×1×22=2m＞1.62m，因此物体在传送带上一直做匀加速直线运动，由L=at2可知，物体在传送带上的运动时间：t===1.8s，传送带的位移：s=v0t=2×1.8=3.6m，痕迹长度：d=s﹣L=3.6﹣1.62=1.98m；答：由于摩擦使物体在传送带上留下的痕迹长度为1.98m．83．一水平的传送带AB长为L=20m，以V=4m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.2，则把该物体从传送带的A端静止释放，求：①物体从A端运动到B端所需的时间是多少．②这段时间内物体在皮带上留下的痕迹是多少．【解答】解：以传送带上轻放物体为研究对象，在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做v0=0的匀加速运动．设传送带对物体的支持力为N，传送带的初始速度为vt据牛顿第二定律：摩擦力：f=maf=μN竖直方向：N﹣mg=0联立以上各