《(要点归纳夯实基础练)第四节牛顿定律与传送带模型.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(要点归纳夯实基础练)第四节牛顿定律与传送带模型.docx（12页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、第四节牛顿定律与传送带模型【要点归纳】一、水平传送带项目图小滑块可能的运动情况共速与返回题型1目一QOO)可能i直加速(2)可能先加速后匀速若袅/,物、带能共速；题型2如QO(I)Ivy时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)血。时，可能一直加速，也可能先加速再匀速用/,物、带能共速题型3lnQO(1)传送带较短或小较大时滑块一直减速到左端(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端.若wv返回时速度为V,若v0gsin时，静摩擦力沿斜面向下；当Vgsin。时，静摩擦力沿斜面向上；故BD错误；C.当传送带加速向上运动时，块始终与传送带相对静止，由牛顿第二定律得f-mgsn=rna,/的方向定
2、沿传送带向上，故C正确。故选C。【答案】C4. （2022广东省深圳市高三（下）第二次调研）如图，工人用传送带运送货物，传送带倾角为30。，顺时针匀速转动，把货物从底端A点运送到顶端8点，其速度随时间变化关系如图所示。己知货物质量为IOkg,重力加速度取Iom/S?。则（）A.传送带匀速转动的速度大小为lmsB.货物与传送带间的动摩擦因数为立2C.48两点的距离为16mD.运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功15J【解析】A.由图像可知，货物先向上匀加速，再向上匀速，所以传送带匀速转动的速度大小为Ims,选项A正确；B.开始时货物的加速度a=包=-Lms2=2.5ms2,由牛顿第二定律可知Z0
3、.4COS3()sin30=ma,解得货物勺传送带间的动摩擦因数为孝，选项B正确：C.由图像可知，AB两点的距离为s=gx(16+15.6)xlm=15.8m,选项C错误；D.由功能定理可知叼-mgssin30解得运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功W=795J,选项D错误。故选AB。【答案】AB5.(2022福建漳州市高三(下)二模)如图甲，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的03s段为抛物线，3s4.5s段为直线，下列说法正确的是()A.传送带沿逆时针方向转动B.传送带速度大小为2msC.物块刚滑上传送带时的速度大小为4msD.04
4、4内摩擦力对物块所做的功为-31【解析】AB.根据位移时间图象的斜率表示速度，可知：前2s物体向左匀减速运动，第3s内向右匀加速运动。345s内x-f图象为一次函数，说明小物块已与传送带保持相对静止，即与传送带一起向右匀速运动，因此传送带沿顺时针方向转动，且速度为Ar3V=m/s=2ms,故B正确，A错误；Z4.5-3C.由图象可知，在:第3s内小物块向右做初速度为专的匀加速运动，则X=2。”,其2中x=lm,=ls,解得=2ms2,根据牛顿第二定律=jw,解得=0.2,在0-2s内，对物块有匕2-4=-2依，解得物块的初速度为%=4ms,故C正确；D.对物块在04.5s内，根据动能定理叼=g
5、相F-gzm已解得摩擦力对物块所做的功为W=-3J,故D正确。故选BCD。【答案】BCD6.如图所示,绷紧的长为6m的水平传送带,沿顺时针方向以恒定速率=2ms运行.一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带，其速度大小为v2=5m/s.若小物块与传送带间的动摩擦因数=0.2,重力加速度g=10ms2,下列说法中正确的是（）A.小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，然后向右做匀加速直线运动B.若传送带的速度为5m/s,小物块将从传送带左端滑出C.若小物块的速度为4m/s,小物块将以2m/s的速度从传送带右端滑出D.若小物块的速度为1m/s,小物块将以2m/s的速度从传送带右端滑出【解析】
6、小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，设加速度大小为。，速度减至房52零时通过的位移为X.根据牛顿第二定律得Wng=也，解得=4g=2m/s?,则X=立=m=6.25m6m,所以小物块将从传送带左端滑出，不会向右做匀加速直线运动，A错误；传送带的速度为5m/s时，小物块在传送带上受力情况不变，则运动情况也不变，仍会从传送带左端滑出，B正确：若小物块的速度为4m/s,小物块向左减速运动的位移大小为V=/=42H7m=4m6m,则小物块的速度减到零后再向右加速，小物块加速到与传送带共速时的V?2位移为”=五=5苍m=lm6m,以后小物块以g=2m/s的速度匀速运动到右端，则小物块从传送带右端滑出
7、时的速度为2m/s,C正确；若小物块的速度为1m/s,小物块向左减速运动的位移大小为X=哈=7m=0.25m6m,则小物块速度减到零后再向右加速，由于Xa,则小物块不可能与传送带共速，小物块将以ImZs的速度从传送带的右端滑出，D错误.【答案】BC7. （2021黑龙江哈师大附中）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为。，以速度小逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为根的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan。，则下图中能客观地反映小木块的运动情况的是（）【解析】开始阶段滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律知mgsinmgcos=ma,因此q=gsin+gcos。，小木块加速到
8、和传送带速度相等时，由于4cos6,小木块不会匀速运动，然后小木块会继续加速，滑动摩擦力变为沿传送带向上，由牛顿第二定律知mgsin。一zmgCosJ=Wia?,因此%=gsin。-geos。，由公式知&4，注意摩擦力是被动力，速度相等时摩擦力会突变。所以BD正确，AC错误。故选BD。【答案】BD8. （2021甘肃省靖远一中）如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为山的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为.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。开始运动，当其速度达到U后，便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
9、送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）（）a.与。之间一定满足关系gB.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为ENgVC.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为一D.黑色痕迹的长度为2矿【解析】A.要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即则有：/mgcos。，物块将,直匀加速到底端，且加速度不变，当木块上滑时满足AWgSine3咫cos6,木块先匀加速，在速度与传送带相等后将匀速运动，两种情况均不符合运动图像，故A错误；B.由A中分析可知，传送带逆时针转动，只有木块的速度大于传送带速度时，木块所受摩橡力才能沿传送带向上，由图乙可知，传送带速度的大
10、小等于%,故B正确：C.木块在时间内，所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第：定律彳mgsin+ngcos=mal,由图乙可知4二%,联立解得=-tan,故Cbgfcos6错误；D./时间后木块所受摩橡力沿传送带向上，根据牛犊第二定律mgsin-mgcos=ma2,把C中解得代入解得2=2gsin6-%,故D正确。故fO选BD。【答案】BD11.如图所示，绷紧的传送带，始终以2m/s的速度匀速斜向上运行，传送带与水平方向间的夹角8=30。现把质量为IOkg的工件轻轻地放在传送带底端P处，由传送带传送至顶端Q处。已知P,Q之间的距离为4m,工件与传送带间的动摩擦因数为=乎，g=10ms2o(1)通过
11、计算说明工件在传送带上做什么运动：(2)求工件从P点运动到Q点所用的时间。【解析】(1)工件受重力、摩擦力、支持力共同作用，摩擦力为动力，由牛顿第二定律得mgcos-mgsin=ma代入数值得a=2.5ms2V222则其速度达到传送带速度时发生的位移为Xi=-=m=0.8m4m2a22.5可见工件先匀加速运动0.8m,然后匀速运动3.2m。V(2)匀加速时，由XI=-h得h=0.8s2匀速上升时t2=X=Ms6sV2所以工件从P点运动到Q点所用的时间为t=t+t2=2.4So【答案】(1)先匀加速运动0.8m,然后匀速运动3.2m(2)2.4s12 .如图所示，传送带与地面倾角夕=37。，从A
12、到B长度为L=IO.25m,传送带以处=10m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速度地放一个质量为w=0.5kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为=05煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹.已知Sin37o=0.6,g=10ms2,求：(1)煤块从A到8的时间；(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度.【解析】煤块刚放上时，受到向下的摩擦力，如图甲，其加速度为=g(sinJ+“CoS)=10ms2,=ls,X=afi=5mcos37o=0.8)求：(1)物体与传送带间的摩擦因数为多少？(2)物体在传送带上运动过程中因摩擦而产生的热量为多少？【解析】(1)由图知，物体先做初速度为
13、零的匀加速直线运动，摩擦力沿斜面向下，速度达到传送带速度后，由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，摩擦力沿斜面向上。在O-LOS内有mgsin0+tngcos=mai由M图像得4=Ri=10ms24&1.0-2.0s有mgsin-mgcos=ma2由M图像得4=等=2ms2,联立解得=0.5(2)由题意得传送带的速率为T,or.Os物体相对传送带的路程为A=1-1=5m1.0-2.0s物体相对传送带的路程为必=七aL一卬2=Im物体在传送带上运动过程中产生的热量为Q=mgcos6(Ax1+M),解得Q=24J【答案】(1)0.5；(2)24J15 .(2022齐齐哈
14、尔实验中学第一次月考)传送带以恒定速率v=4ms顺时针运行，传送带与水平面的夹角。=37。.现将质量m=lkg的小物块轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力F=ION拉小物块，经过一段时间物块被拉到离地高为H=1.8m的平台上，如图所示,已知物块与传送带之间的动摩擦因数=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取Ioms已知sin37o=0.6,cos37o=0.8.:(1)物块在传送带上运动的时间：(2)若在物块与传送带速度相等的瞬间撤去恒力F,则物块还需多少时间才能脱离传送带？【解析】(D物体在达到与传送带速度v=4m/s相等前，做匀加速宜线运动，有：Fmgcos37o-mgsin37o=ma,解得a=8ms2由v=at,得i=0.5s,位移X=-ait/=1m2物体与传送带达到共同速度后，因F-mgsin=4N=mgcos37故物体在静摩擦力作用下随传送带一起匀速上升.H位移X2=rx=2m,t2=-=0.5ssin370V总时间为t=t+t2=ls(2)在物体与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,因为x22%故物体向上匀减速运动达到速度为零前已滑上故X2=Vtv-a?tr2解得t3=(2-2)s或t3=(2+J)s(舍去)【答案】(I)IS
