（天津?qū)Ｓ茫?020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練13 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用（二）（含解析）新人教版

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1、考點(diǎn)規(guī)范練13　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(二) 一、單項(xiàng)選擇題 1.在機(jī)場(chǎng)和火車站可以看到用于對(duì)行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。當(dāng)旅客把行李放到傳送帶上時(shí),傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。隨后它們保持相對(duì)靜止,行李隨傳送帶一起前進(jìn)。設(shè)傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.25 m/s,把質(zhì)量為5 kg的木箱靜止放到傳送帶上,由于滑動(dòng)摩擦力的作用,木箱以6 m/s2的加速度前進(jìn),那么這個(gè)木箱放在傳送帶上后,傳送帶上將留下的摩擦痕跡約為(　　) A.5 mm B.6 mm C.7 mm D.10 mm 2.如圖所示,光滑水平面上,水平恒力F作用在木塊上,長(zhǎng)木板和木塊間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),長(zhǎng)木板

2、質(zhì)量為m0,木塊質(zhì)量為m。它們共同加速度為a,木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則在運(yùn)動(dòng)過程中(　　) A.木塊受到的摩擦力一定是μmg B.木塊受到的合力為F C.長(zhǎng)木板受到的摩擦力為μmg D.長(zhǎng)木板受到的合力為m0Fm+m0 3.如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5 m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度大小g取10 m/s2。工件滑上A端瞬時(shí)速度vA=4 m/s,達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB,則下列說法不正確的是(　　) A.若傳送帶不動(dòng),則vB=3 m/s B.若傳送帶以速度v=4 m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則vB=3 m/s C.若傳送帶以速度

3、v=2 m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則vB=3 m/s D.若傳送帶以速度v=2 m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則vB=2 m/s 二、多項(xiàng)選擇題 4.如圖所示,質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上,其上放一質(zhì)量為m2的木塊。t=0時(shí)刻起,給木塊施加一水平恒力F。分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小,圖中可能符合它們運(yùn)動(dòng)情況的是(　　) 5.(2018·河北石家莊模擬)如圖甲所示,一質(zhì)量為m0的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊。木板受到水平拉力F作用時(shí),用傳感器測(cè)出長(zhǎng)木板的加速度a與水平拉力F的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g取10 m/s2,下列

4、說法正確的是(　　) A.小滑塊的質(zhì)量m=2 kg B.小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 C.當(dāng)水平拉力F=7 N時(shí),長(zhǎng)木板的加速度大小為3 m/s2 D.當(dāng)水平拉力F增大時(shí),小滑塊的加速度一定增大 三、非選擇題 6.(2018·青海西寧調(diào)研)圖甲為一轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶AB,傳送帶以恒定的速率v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的左側(cè)邊緣的B點(diǎn)有一滑塊,若讓滑塊以初速度v1=3 m/s沖上傳送帶,滑塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙中a所示,若讓滑塊以初速度v2=6 m/s沖上傳送帶,滑塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙中b所示。g取10 m/s2,試求: (1)傳送帶的長(zhǎng)度l和傳送帶與物塊之間的動(dòng)摩擦因

5、數(shù)μ; (2)滑塊以初速度v1=3 m/s沖上傳送帶時(shí),滑塊返回B點(diǎn)的時(shí)間。 7.(2018·湖北三校聯(lián)考)有一項(xiàng)“快樂向前沖”的游戲可簡(jiǎn)化如下:如圖所示,滑板長(zhǎng)l=1 m,起點(diǎn)A到終點(diǎn)線B的距離x=5 m。開始滑板靜止,右端與A平齊,滑板左端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,對(duì)滑塊施一水平恒力F使滑板前進(jìn)。板右端到達(dá)B處,游戲結(jié)束。已知滑塊與滑板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,地面視為光滑,滑塊質(zhì)量m1=2 kg,滑板質(zhì)量m2=1 kg,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)滑板由A滑到B的最短時(shí)間; (2)為使滑板能以最短時(shí)間到達(dá),水平恒力F的取值范圍。 考點(diǎn)規(guī)范練1

6、3　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(二) 1.A　解析木箱加速的時(shí)間為t=va,這段時(shí)間內(nèi)木箱的位移為x1=v22a,而傳送帶的位移為x2=vt,傳送帶上將留下的摩擦痕跡長(zhǎng)為l=x2-x1,聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù),解得l=5.2mm,選項(xiàng)A正確。 2.D　解析整體的加速度a=Fm0+m,隔離長(zhǎng)木板,受力分析,長(zhǎng)木板所受的合力為F合=m0Fm0+m,且長(zhǎng)木板所受的合力等于長(zhǎng)木板所受的摩擦力。又長(zhǎng)木板所受的摩擦力等于長(zhǎng)木板對(duì)木塊的摩擦力,故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,D正確;木塊所受的合力F合'=ma=mFm0+m,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。 3.D　解析工件在傳送帶上滑動(dòng)時(shí)的加速度大小a=μmgm=1m/s2。若傳送帶不動(dòng),

7、工件做勻減速運(yùn)動(dòng),由vB2-vA2=2(-a)s,則vB=3m/s,A正確;若傳送帶做逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或傳送帶做順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不超過3m/s,則工件在傳送帶上都是做勻減速運(yùn)動(dòng),vB=3m/s,B、C均正確,D錯(cuò)誤。 4.AC　解析若長(zhǎng)木板和木塊之間沒有相對(duì)滑動(dòng),A對(duì);若長(zhǎng)木板和木塊之間有相對(duì)滑動(dòng),則a2>a1,B、D錯(cuò),C對(duì)。 5.AC　解析當(dāng)F=6N時(shí),兩物體恰好具有最大共同加速度,對(duì)整體分析,由牛頓第二定律有F=(m0+m)a,代入數(shù)據(jù)解得m0+m=3kg。當(dāng)F大于6N時(shí),兩物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),對(duì)長(zhǎng)木板有a=F-μmgm0=Fm0-μmgm0,圖線的斜率k=1m0=1,解得m0=1k

8、g,滑塊的質(zhì)量m=2kg,選項(xiàng)A正確;滑塊的最大加速度a'=μg=2m/s2,所以小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)F=7N時(shí),由a=F-μmgm0知長(zhǎng)木板的加速度a=3m/s2,選項(xiàng)C正確;當(dāng)兩物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),滑塊的加速度a'=μg=2m/s2,恒定不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 6.解析(1)根據(jù)v-t圖像,滑塊以初速度v2=6m/s沖上傳送帶時(shí),在t=8s時(shí)刻,到達(dá)A點(diǎn),所以傳送帶的長(zhǎng)度l=12×(6+2)×8m=32m 根據(jù)圖線a或者圖線b,滑塊的加速度大小為a=ΔvΔt=0.5m/s2 根據(jù)牛頓第二定律得μmg=ma 解得傳送帶與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05。

9、 (2)滑塊在0~6s和6~ts內(nèi)的位移大小相等,方向相反 12×6×3m=12×(t-6+t-10)×2m 滑塊返回B點(diǎn)的時(shí)間t=12.5s。 答案(1)32 m　0.05　(2)12.5 s 7.解析(1)滑板一直加速時(shí),所用時(shí)間最短。設(shè)滑板加速度為a2,Ff=μm1g=m2a2,a2=10m/s2,x=a2t22,解得t=1s。 (2)剛好相對(duì)滑動(dòng)時(shí),水平恒力最小,設(shè)為F1,此時(shí)可認(rèn)為二者加速度相等, F1-μm1g=m1a2, 解得F1=30N。 當(dāng)滑板運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),滑塊剛好脫離時(shí),水平恒力最大,設(shè)為F2,設(shè)滑塊加速度為a1, F2-μm1g=m1a1, a1t22-a2t22=l, 解得F2=34N。 則水平恒力大小范圍是30N≤F≤34N。 答案(1)1 s　(2)30 N≤F≤34 N 4