高一物理人教版必修一第四章《牛顿运动定律》----传送带与滑块专题

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《牛顿运动定律》——-—传送带与滑块专题
1．（双选）如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平恒力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为（)
A．物块先向左运动，再向右运动
B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动
C．木板向右运动,速度逐渐变小，直到做匀速运动
D．木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
2．如图所示,长为L=6m、质量M=4kg的长木板放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为m=1kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为0。

4,开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块施加F=8N，方向水平向右的恒定拉力,求：(g=10m/s2）
（1）小物块的加速度;
（2)长木板的加速度；
（3）物块从木板左端运动到右端经历的时间。

3．如图所示,有一长度x＝1 m、质量M＝10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m＝4 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.25,要使物块在2 s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力F是多少？
(g取10 m/s2)
4．长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0。

4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B 间的动摩擦因数μ1=0.25．求：（ g=10m/s2)
（1）木块与冰面的动摩擦因数．
（2)小物块相对于长木板滑行的距离．
（3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？
5．如图所示，货运平板车始终保持速度v向前运动，把一个质量为m，初速度为零的物体放在车板的前端A处，若物体与车板间的摩擦因数为μ，要使物体不滑落，车板的长度至少是多少？
6．如图所示，光滑水平面上放着长L=2m，质量为M=4。

5kg的木板（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0。

1，开始均静止．今对木板施加一水平向右的恒定拉力F,（g 取10m/s2）求：（1)为使小物体不从木板上掉下，F不能超过多少．（2)如果拉力F=10N,小物体能获得的最大速度？
7．(双选）如图所示，在马达驱动下，皮带运输机的皮带以速率v向右水平运行,现将一块砖
正对皮带上的A点轻轻地放在皮带上，此后（）A．一段时间内，砖块将在滑动摩擦力的作用下对地做加速运动
B．当砖的速率等于v时，砖块与皮带间摩擦力变为静摩擦力
C．当砖块与皮带相对静止时它位于皮带上A点的右侧的某一点 B D．砖块在皮带上有可能不存在砖块与皮带相对静止的状态
8．（双选）如图11所示，传送带的水平部分长为L,传动速率为v，
在其左端无初速释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，
则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
A。

错误!＋错误! B。

错误! C。

错误! D。

错误!
9．如图示,两传送带轮间距离S=20m,按图示方向以速度v=4m/s匀速转动着.在传送带左端沿与传送带转动方向相同的方向以1m/s的初速度滑上一小物体，已知小物体与传送带间动摩擦因数为0.1,求小物体从左端运动到右端所需时间？
10．水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带A、B始终保持v=1m/s的恒定速率运行；一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离l=2m,g=10m／s2．
（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；
（2）求行李做匀加速直线运动的时间；
（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处．求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率．
11．如图所示,水平传送带以不变的速度v 向右运动，将工件轻轻放在传送带的左端，由于摩擦力的作用，工件做匀加速运动，经过时间t,速度变为v;再经时间2t,工件到达传送带的右端，求：
（1）工件在水平传送带上滑动时的加速度 （2）工件与水平传送带间的动摩擦因素
（3）工件从水平传送带的左端到达右端通过的距离
12．如图，木块以v 0=6m/s 的水平速度滑上L=18m 的水平静止的传送带，经t=6s 能由A 端运动到 B 端，求：（1）木块与传送带之间动摩擦力因数;(2）若传送带以v 1=4m ∕s 顺时针转动，木块无水平初速度轻放到传送带上,说明木块运动情况；（3)求第（2）问中木块用多长时间到达B ？
13. 如下图所示为车站使用的水平传送带模型，传送带长L ＝8m ，现有一质量为m=10kg 的旅行包以v 0=10m/s 的初速度水平地滑上水平传送带。

已知旅行包与传送带间的动摩擦因数
为μ=0。

6，可将旅行包视为质点,取g =10m ／s 2。

试讨论如下问题：
（1）若传送带静止，则旅行包从传送带左端A 滑到右端B 所需要的时间是多少?
(2)若传送带以速度v=4m/s 沿顺时针方向匀速转动，则旅行包从传送带左端A 滑到右端B 历时多少?
（3）若传送带以速度v=4m/s 沿逆时针方向匀速转动，则旅行包能否从传送带的A 端滑到B 端？如不能试说明理由；如能试计算历时多少？
v v
1。

BC 2题：
3题：4
题:
5题 :V2/（2μg)
6题：
7．AD 8． CD
9题:
10题:
【答案】（1）4N,a=lm/s2；（2）1s；（3）2m/s 解析:（1）滑动摩擦力F=μmg①
以题给数值代入，得F=4N ②
由牛顿第二定律得
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F =ma
③
代入数值，得a =lm/s 2
④
（2）设行李做匀加速运动的时间为t ，行李加速运动的末速度v=1m ／s ．则 v =at ⑤ 代入数值，得t =1s ⑥ （3）行李从A 匀加速运动到B 时，传送时间最短．则 ⑦ 代入数值，得 ⑧ 传送带对应的运行速率 V min =at min
⑨ 代人数据解得V min =2m/s
⑩
11. 解:（1）工件的加速度 a=v/t
（2）设工件的质量为m ，则由牛顿第二定律得
µmg ＝ma
所以动摩擦因素 µ=
（3）工件加速距离
工件匀速距离 所以工件从左端到达右端通过的距离
12题：Μmg = ma a = μg = 1m/s 2
t 1 = v /a =1s
x 1 = at 2
/2 = 2m x 2 = x —x 1=20m -2m=18m t 2 = x 2/v = 9s
t = t 1+t 2 = 11s
13题：
(l ）取旅行包为研究对象，若传送带静止,旅行包在传送带上受到向左的滑动摩擦力作用，做匀减速运动，由牛顿第二定律得，设旅行包由A 端滑到B 端历时，由运动学公式得
，解得
，由于旅行包由开始到静止共历时
不符合运动实际情况，故舍去.
（2)设旅行包滑到B 端时，其速度恰好与传送带的速度v 相等,则有，解得此时
传送带的速度为
，说明旅行包在传送带上应先
做匀减速运动然后匀速运动,设旅行包匀减速运动时间为，则有
，
旅
2min
12l at =m in 2s t =gt v g a mg ma =
=t
v
x 21=
vt t v x 222=⨯=
vt x x x
5.221=+=g
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行包匀速运动的位移为
，旅行包由A 端滑到B 端所用时间为。

(3)若传送带以速度
沿逆时针方向匀速转动，旅行包的受力情况与传送带静止时相同，
旅行包能从传送带的A 端滑到B 端，所用时间同样为。

18．0.8s 【解析】以B 为研究对象，由牛顿第二定律：F —f = m B a B ① F NB = m B g ② f =µF NB ③
以A 为研究对象，根据牛顿第二定律：f = m A a A ④
设B 从木板的左端拉到木板右端所用时间为t ，A 、B 在这段时间内发生的位移分别为s A 和s B ，
s A =a A t
2
⑤ s B =a B t 2 ⑥ s B — s A =L ⑦ 由以上各式可得 t =0.8s
15：如图所示,传输带与水平面间的倾角为θ=37o
，皮带以10m/s 的速率运行，在传输带上端A 处无初速度地放上质量为0.5Kg 的物体，它与传输带间的动摩擦因数为0.5，若传输带A 到B 的长度为16m ，则物体从A 运动到B 的时间为多少？
12．Μmg = ma a = μg = 1m/s 2
t 1 = v /a =1s
x 1 = at 2/2 = 2m x 2 = x —x 1=20m —2m=18m t 2 = x 2/v = 9s t = t 1+t 2 = 11s
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