高中物理 皮带轮问题 +答案
人教版高中物理必修二课后练习答案详解
人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章：曲线运动第1节 曲线运动1. 答：如图6－12所示，在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同；在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
图6－122. 答：汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s ，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。
图6－133. 答：如图6－14所示，AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。
图6－14第2节 质点在平面内的运动1. 解：炮弹在水平方向的分速度是v x ＝800×cos60°＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y ＝800×sin60°＝692m/s 。
如图6－15。
图6－152. 解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v 2，风的作用使他获得向东的速度v 1，落地速度v 为v 2、v 1的合速度（图略），即：v xv v1vB6.4/v m s ===，速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°3. 答：应该偏西一些。
如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1，击中目标的速度v 是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度，所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。
图6－164. 答：如图6－17所示。
图6－17第3节 抛体运动的规律1. 解：（1）摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动，在竖直方向位移为y ＝1.5m ＝212gt经历时间0.55t s ===在水平方向位移x ＝v t ＝40×0.55m ＝22m ＞20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。
（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55m/s ＝5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40m/s 摩托车落地时的速度：/40.36/v s m s == 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ， tanθ＝vx ／v y ＝405.39＝7.422. 解：该车已经超速。
如图6所示一皮带轮传动装置，右轮半径为r，a是它边缘上的一点
江苏盱眙中学06届高三物理周练四一、选择题（4分*10＝40分）1、在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星，距地面高度为h ，已知地球半径为R ，自转周期为T ，地面重力加速度为g ，则这颗卫星的运转速度的大小是A ．()R h T +2πB ．R g R h +C ．223πR g TD ．422223πR g T2、质量为M 的木块静止在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以水平速度v 在下面两种情况下击中木块，并最终停在木块中，第一次木块被事先固定住，子弹在木块中钻入深度为s t 11，经历时间为。
第二次木块不固定，子弹在木块中钻入深度为s 2，经历时间为t 2。
两次打击木块过程中，子弹受的平均阻力相同。
比较s 1和s 2，t 1和t 2，有A ．s s t t 1212=<， B ．s s t t 1212<>， C ．s s t t 1212>>， D ．s s t t 1212><，3、如图所示一皮带轮传动装置，右轮半径为r ，a 是它边缘上的一点。
左侧是一轮轴，大轮的半径为4r ，小轮半径为2r ，b 点在小轮上，到小轮中心距离为r ，c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则 A ．a 点与b 点的线速度大小相等 B ．a 点与b 点的角速度大小相等C ．a 点与c 点的线速度大小相等D ．a 点与d 点的向心加速度大小相等4、图所示，是一个半球形的碗，直径AD 为水平，C 是最低点，B 是AC 弧的中点。
一个小物体的质量是m ，它与碗的摩擦系数是μ，物体由A 从静止下滑到B 点时的速度为v ，则这个物体在B 点时受到的摩擦力大小是A ．22μmg B ．μmv R 2C ．⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+R v g m 2μ D ．μm g v R 222+⎛⎝ ⎫⎭⎪5、电动机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象左图所示，则钢索拉重物的功率随时间变化的图象可能是右边四个中的哪一个6、滑动摩擦力的以下几种说法，哪种是正确的：①摩擦力总是与物体的运动方向相反；②摩擦力总是使物体的机械能减小；③摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动；④一个物体所受的滑动摩擦力有可能与物体运动方向相同，也可能相反。
2017高考物理圆周运动专题01同轴转动和皮带齿轮传动问题含解析
专题01 同轴转动和皮带（齿轮）传动问题1．（2017河南十校阶段性测试）如图甲所示，同轴转动的三个纸质柱状圆筒，其半径之比为r1 ：r2 ：r3＝1 ：2 ：3，三圆筒绕同一中心轴线按图示方向转动，现标记在一条水平直线上的四个点O、A、B、C如图乙所示，同时从圆心O处指向A、B、C沿直线射出一颗子弹，子弹若做匀速直线运动，不考虑重力作用，击穿三纸筒的位置分别标记为A'、B'、C'，现AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9，则三个圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3为A．1 ∶3∶9B．1∶1∶1C．1 ∶3∶27D．4∶3 ∶4【参考答案】D【名师解析】设子弹从O到A的时间为t，则有击穿三纸筒的时间之比为1∶2∶3.。
又AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9，由s=ωrt可知圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3=4∶3 ∶4，选项D正确。
2. .某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如图所示。
飞轮和链轮的齿数见下表,后轮的直径d=660mm．某人骑该车行进的速度v=4m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小为（）A．1.9rad/s B．3.8rad/sC．6.5rad/s D．7.1rad/s【参考答案】B3.（2016·上海）风速仪结构如图(a)所示。
光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。
已知风轮叶片转动半径为r ，每转动n 圈带动凸轮圆盘转动一圈。
若某段时间Δt 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片(A)转速逐渐减小，平均速率为4πΔnr t (B)转速逐渐减小，平均速率为8πΔnrt(C)转速逐渐增大，平均速率为4πΔnrt (D)转速逐渐增大，平均速率为8πΔnrt【参考答案】B【名师解析】若某段时间Δt 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，光被挡住的时间间隔越来越大，说明转速逐渐减小。
人教版高中物理必修二第五章5.4 圆周运动 同步练习及答案
人教版高中物理必修二 5.4 圆周运动同步练习一、选择题1.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一套轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中皮带不打滑，则以下判断正确的是（）A. a点与d点的向心加速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点与c点的向心加速度大小相等2.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。
为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）A. 适当增高内轨B. 适当增高外轨C. 减小弯道半径D. 增大弯道半径3.在匀速圆周运动中，线速度（）A.大小不变B.大小不断改变C.方向不变D.方向不断改变4.近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产机车总质量为m，如图已知两轨间宽度为L，内外轨高度差为h，重力加速度为g，如果机车要进入半径为R的弯道，请问，该弯道处的设计速度最为适宜的是（）A. B. C. D.5.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（）A. 小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力B. 小球在圆周最高点时绳子的拉力不可能为零C. 若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D. 小球在圆周最低点时拉力一定大于重力6.如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径为r2的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（）A. B. C. D.7.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒以较大的角速度匀速转动时，下列说法正确的是（）A. 物体所受弹力增大，摩擦力不变B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小C. 物体所受的弹力和摩擦力都增大D. 物体所受的弹力和摩擦力都减小8.如图所示，两个摩擦传动的轮子，A为主动轮，已知A、B轮的半径比为R1：R2=1：2，C点离圆心的距离为，轮子A和B通过摩擦的传动不打滑，则在两轮子做匀速圆周运动的过程中，以下关于A、B、C 三点的线速度大小V、角速度大小ω、向心加速度大小a之间关系的说法正确的是（）A. V A＜V B，ωA=ωBB. a A＞a B，ωB=ωCC. ωA＞ωB，V B=V CD. ωA＜ωB，V B=V C9.如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（）A. ①②B. ③④C. ②③D. ①④10.对于做匀速圆周运动的物体，下列判断正确的是（）A. 合力的大小不变，方向一定指向圆心B. 合力的大小不变，方向也不变C. 合力产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小D. 合力产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小11.如图所示，AB为斜面，BC水平面．从A点以水平初速度v向右抛出一小球，其第一落点与A的水平距离为s1；从A点以水平初速度2v向右抛出一小球，其第一落点与A的水平距离为s2．不计空气阻力，则s1：s2可能为（）A. 1：2B. 1：3C. 1：4D. 1：5二、解答题12.如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧衔接．将小球甲从斜面上高h=0.05m 处的A点由静止释放，同时小球乙从距离B点L=0.4m的C点以速度V0沿水平面向左匀速运动．甲开始运动后经过t=1s刚好追上乙．求：小球乙的速度V0．（g取10m/s2）13.如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r．物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同．物体A与转盘间的摩擦系数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动．14.已知摆钟的机械结构相同，摆钟摆锤的运动可近似看成简谐运动，如果摆长为的摆钟在一段时间里快了n min，另一摆长为的摆钟在同样的一段时间里慢了n min，则准确钟的摆长L为多少？参考答案一、选择题1.A,C2. B,D3. A,D4.A5. D6.C7.A8. B9. C10. A,D11.A,B,C二、解答题12.解：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a，运动时间为t1，运动到B处时的速度为v1，从B处到追上小球乙所用时间为t2，则a=gsin 30°=5 m/s2由得=0.2 sv1=at1=1 m/st2=t﹣t1=0.8 sv0t+L=v1t2代入数据解得：v0=0.4 m/s答：小球乙的速度为0.4 m/s．13.解：由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它受的合外力必然指向圆心，而其中重力与支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径，或指向圆心，或背离圆心．当A将要沿盘向外滑时，A所受的最大静摩擦力指向圆心，A受力分析如图（甲）所示，A的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即：F+F m′=mω12r…①由于B静止，故：F=mg…②由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即：F m′=μF N=μmg…③由①、②、③解得：ω1=当A将要沿盘向圆心滑时，A所受的最大静摩擦力沿半径向外，A受力分析如图（乙）所示，这时向心力为：F﹣F m′=mω22r…④由②③④解得：ω2=则转盘转动的角速度的范围是≤ω≤ ．答：转盘转动的角速度≤ω≤ ，物体A才能随盘转动．14.解:设标准钟摆长为L，周期为T，则有：在相同时间内摆长为的摆钟比标准钟快n，摆长为的摆钟比标准钟慢n，设该相同时间为t；相同时间内摆钟的走时之比等于频率之比，故有：T：：：：联立解得：。
2017高考物理圆周运动专题01同轴转动和皮带齿轮传动问题含解析
专题01 同轴转动和皮带（齿轮）传动问题1．（2017河南十校阶段性测试）如图甲所示，同轴转动的三个纸质柱状圆筒，其半径之比为r1 ：r2 ：r3＝1 ：2 ：3，三圆筒绕同一中心轴线按图示方向转动，现标记在一条水平直线上的四个点O、A、B、C如图乙所示，同时从圆心O处指向A、B、C沿直线射出一颗子弹，子弹若做匀速直线运动，不考虑重力作用，击穿三纸筒的位置分别标记为A'、B'、C'，现AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9，则三个圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3为A．1 ∶3∶9B．1∶1∶1C．1 ∶3∶27D．4∶3 ∶4【参考答案】D【名师解析】设子弹从O到A的时间为t，则有击穿三纸筒的时间之比为1∶2∶3.。
又AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9，由s=ωrt可知圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3=4∶3 ∶4，选项D正确。
2. .某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如图所示。
飞轮和链轮的齿数见下表,后轮的直径d=660mm．某人骑该车行进的速度v=4m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小为（）A．1.9rad/s B．3.8rad/sC．6.5rad/s D．7.1rad/s【参考答案】B3.（2016·上海）风速仪结构如图(a)所示。
光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。
已知风轮叶片转动半径为r ，每转动n 圈带动凸轮圆盘转动一圈。
若某段时间Δt 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片(A)转速逐渐减小，平均速率为4πΔnr t (B)转速逐渐减小，平均速率为8πΔnrt(C)转速逐渐增大，平均速率为4πΔnrt (D)转速逐渐增大，平均速率为8πΔnrt【参考答案】B【名师解析】若某段时间Δt 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，光被挡住的时间间隔越来越大，说明转速逐渐减小。
高考物理——传送带问题专题归类(含答案解析)
传送带问题归类分析传送带是运送货物的一种省力工具，在装卸运输行业中有着广泛的应用，本文收集、整理了传送带相关问题，并从两个视角进行分类剖析：一是从传送带问题的考查目标（即：力与运动情况的分析、能量转化情况的分析）来剖析；二是从传送带的形式来剖析．（一）传送带分类：（常见的几种传送带模型）1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种；2.按转向分顺时针、逆时针转两种；3.按运动状态分匀速、变速两种。
（二）传送带特点：传送带的运动不受滑块的影响，因为滑块的加入，带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。
（三）受力分析：传送带模型中要注意摩擦力的突变（发生在v物与v带相同的时刻），对于倾斜传送带模型要分析mgsinθ与f的大小与方向。
突变有下面三种：1.滑动摩擦力消失；2.滑动摩擦力突变为静摩擦力；3.滑动摩擦力改变方向；（四）运动分析：1.注意参考系的选择，传送带模型中选择地面为参考系；2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢？还是继续加速运动？3.判断传送带长度——临界之前是否滑出？（五）传送带问题中的功能分析1.功能关系：W F=△E K+△E P+Q。
传送带的能量流向系统产生的内能、被传送的物体的动能变化，被传送物体势能的增加。
因此，电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了工件增加的动能和势能以及摩擦产生的热量。
2.对W F 、Q 的正确理解（a ）传送带做的功：W F =F·S 带 功率P=F× v 带 （F 由传送带受力平衡求得） （b ）产生的内能：Q=f·S 相对（c ）如物体无初速，放在水平传送带上，则在整个加速过程中物体获得的动能E K ，因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系：E K =Q=2mv 21传 。
一对滑动摩擦力做的总功等于机械能转化成热能的值。
而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点，一般的一对相互作用力的功为W ＝f 相s 相对，而在传送带中一对滑动摩擦力的功W ＝f 相s ，其中s 为被传送物体的实际路程，因为一对滑动摩擦力做功的情形是力的大小相等，位移不等（恰好相差一倍），并且一个是正功一个是负功，其代数和是负值，这表明机械能向内能转化，转化的量即是两功差值的绝对值。
高中物理模型总结及练习皮带轮问题
高中物理模型总结及练习皮带轮问题1主动轮带动皮带，皮带带动从动轮，从动轮阻碍皮带，皮带阻碍主动轮。
不计皮带自重且不打滑，带上a,b,c张力___c_____处最大(两边拉) ，__a__________处次之，__b_______处最小(两边挤)。
2：如图所示，人与木块重分别为600N和400N，人与木块，木块与水平面间的动摩擦因素为0.2，绳与滑轮间摩擦不计，则当人用F＝N的力拉绳，就可以使人与木块一起匀速运动，此时人与木块间相互作用的摩擦力大小为N，木块对水平面的摩擦力的大小为。
答案：(100，100 200)3：如图所示，皮带是水平的，当皮带不动时，为了使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为F1当皮带向左运动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为F2。
（A）A．F1＝F2B．F1>F2C．F1<F2D．以上三种情况都在可能4．图3所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f ，使皮带以速度v 匀速 向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是（AD ）A ．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力B ．人对皮带不做功C ．人对皮带做功的功率为mgvD ．人对皮带做功的功率为fv5.如图所示，两轮靠皮带传动，绷紧的皮带始终保持 3m/s 的速度水平地匀速运动．一质量为 1kg 的小物体无初速地放到皮带轮的 A 处，着物体与皮带的动摩擦因数 μ＝0.2，AB 间距为 5.25 m 。
g 取10m/s 2。
（1）求物体从 A 到 B 所需时间？全过程中转化的内能有多少焦耳？（2）要使物体经 B 点后水平抛出，则皮带轮半径 R 不的超过多大？6.（18分）解：（1）小物体无初速放到皮带上，受到皮带的摩擦力作用向右作初速为零的匀加速直线运动。
f N mg μμ== 1分/2a f m g μ===m/s 2 1分11/3/2 1.5v at t v a ====s 1分11/22 1.5 1.5/2 2.25s at ==⨯⨯=m1分 小物体从1.5 s 末开始以 3 m/s 的速度作匀速直线运动。
高考物理关于物体在皮带上运动问题素材 新人教版
皮带系列专项训练1． 如右图皮带足够长，物块m 以大小为v 1的初速度向右滑上速度大小为v 2的皮带，动摩擦因数为μ。
试讨论下述情况下物体的运动情况： (1)v 2向右，且v 1>v 2，则物体在皮带上先做 运动，经过的位移为 ，后做 运动。
(2)v 2向右，且v 1<v 2，则物体在皮带上先做 运动，经过的位移为 ，后做 运动。
(3)v 2向左，且v 1>v 2，则物体在皮带上先做向 的 运动，后做向 的 运动，再做 运动，返回皮带左端时速度的大小为 。
(4)v 2向左，且v 1<v 2，则物体在皮带上先做向 的 运动，后做向 的 运动，返回皮带左端时速度的大小为 。
2． 如图皮带的倾角为θ，正以大小为u 的速度逆时针旋转，现将一质量为m 的物块轻轻放在皮带的顶端，物块与皮带的动摩擦因数为μ（μ<tan θ），开始阶段物块的加速度大小为 ，当物块的速度到达的瞬间，摩擦力为零。
此后将以大小为 的加速度下滑。
3． 皮带以大小为v 的速度顺时针转动，把质量为m 的物块轻轻放在皮带左端，物体经过位移s 后，物体与皮带相对静止，则皮带前进的位移为 ，物体获得的动能为 ，因摩擦而产生的热量为 ，电动机对皮带做的功为 ，动摩擦因数μ为 。
【2s;212mv ; 212mv ; 2mv ;22v sg 】 4． 如图，皮带逆时针旋转，速度大小为v 2，将一质量为m的物块放在皮带上，并给物体以向右大小为v 1的速度，假设皮带足够长，则所发的热量为 。
若动摩擦因数为μ，物体为一段粉笔，则粉笔在皮带上的划痕长为 。
【2121()2m v v +；212()2v v gμ+】 5． 上题若改为皮带顺时针转动，且v 2<v 1，则所发的热为 ，则粉笔在皮带上的划痕长为 。
【2121()2m v v -;212()2v v g μ-】 6． 上题若改为皮带顺时针转动，且v 2>v 1，则所发的热为 ，则粉笔在皮带上的划痕长为 。
山西省忻州市五台中学高一物理测试题带解析
山西省忻州市五台中学高一物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. （多选题）图示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2．已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是（）A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动C．从动轮的转速为n D．从动轮的转速为n参考答案：BC解：因为主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，A错误，B正确；由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据v=2πnr得：n2r2=nr1所以n2=nr1/r2故C正确，D错误．故选BC．2. （单选）质量为的小球，从离地面高处以初速度竖直上抛，小球上升到最高点时离抛出点距离为，若选取最高点为零势能面，不计空气阻力，则A.小球在抛出点（刚抛出时）的机械能为零B.小球落回抛出点时的机械能为C.小球落到地面时的动能为D.小球落到地面时的重力势能为参考答案：A3. 甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲着地是速度较大D.甲与乙加速度一样大参考答案：D4. （单选）如图为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。
c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若传动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（）A、a点和b点的角速度大小相等B、a点和c点的线速度大小相等C、a点和b点的线速度大小相等D、a点和d点的线速度大小相等参考答案：B5. 下列说法中正确的是（）A．平均速度为瞬时速度的平均值B．火车以速度v经过某一段路程，v是指瞬时速度C．平均速率即平均速度的大小D．子弹以速度v从枪口射出，v是瞬时速度参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某次实验纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从O点开始每打5个点取1个计数点，则小车通过D点时速度是m/s，小车运动的加速度是m/s2．（打点计时器的电源频率是50Hz）参考答案：2.46；6.2．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．【解答】解：从A点开始每打5个点取1个计数点，相邻的计数点之间的时间间隔是0.1s（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，v D==m/s=2.46m/s（2）逐差法求解：a==6.2m/s2；故答案为：2.46；6.2．7. 国庆期间人们燃放烟花爆竹进行庆祝，某颗烟花由地面竖直上升20m后，又竖直下落了1m爆炸，则此烟花从地面到爆炸通过的路程和位移的大小分别是参考答案：21m、19m8. （填空）右图为某汽车直线运动的速度时间图像。
高考必备物理牛顿运动定律的应用技巧全解及练习题(含答案)及解析
高考必备物理牛顿运动定律的应用技巧全解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面内，两者长度分别为L 1＝2.5 m 、L 2＝2 m ．传送带始终保持以速度v 匀速运动．现将一滑块（可视为质点）轻放到传送带的左端，然后平稳地滑上平板．已知：滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1＝0.3、μ2＝0.1，滑块、平板的质量均为m ＝2 kg ，g 取10 m/s 2.求：（1）若滑块恰好不从平板上掉下，求滑块刚滑上平板时的速度大小； （2）若v ＝6 m/s ，求滑块离开平板时的速度大小． 【答案】（1）4/m s （2）3.5/m s 【解析】 【详解】(1)滑块在平板上做匀减速运动，加速度大小：a 1＝1mgmμ＝3 m/s 2由于μ1mg>2μ2mg故平板做匀加速运动，加速度大小：a 2＝122mg mgmμμ-⨯＝1 m/s 2设滑块滑至平板右端用时为t ，共同速度为v′，平板位移为x ，对滑块： v′＝v －a 1t(1分)L 2＋x ＝vt －12a 1t 2 对平板：v′＝a 2tx ＝12a 2t 2 联立以上各式代入数据解得：t ＝1 s ，v ＝4 m/s. (2)滑块在传送带上的加速度：a 3＝mgmμ＝5 m/s 2若滑块在传送带上一直加速，则获得的速度为： v 1112a L 5 m/s<6 m/s 即滑块滑上平板的速度为5 m/s设滑块在平板上运动的时间为t′，离开平板时的速度为v″，平板位移为x′ 则v″＝v 1－a 1t′ L 2＋x′＝v 1t′－12a 1t′2 x′＝12a 2t′2联立以上各式代入数据解得：t′1＝12s ，t′2＝2 s(t′2>t ，不合题意，舍去) 将t′＝12s 代入v″＝v －a 1t′得：v″＝3.5 m/s.2．如图所示，质量为M =10kg 的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F =10N 的水平恒力．当小车向右运动的速度达到2.8m/s 时，在其右端轻轻放上一质量m =2.0kg 的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ＝0.20．假定小车足够长．（1）求经过多长时间煤块与小车保持相对静止 （2） 求3s 内煤块前进的位移 （3）煤块最终在小车上留下的痕迹长度 【答案】(1) 2s (2) 8.4m (3) 2.8m 【解析】 【分析】分别对滑块和平板车进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，根据运动学基本公式即可以求出时间．通过运动学公式求出位移． 【详解】(1)根据牛顿第二定律，刚开始运动时对小黑煤块有：1N F ma μ=F N -mg =0代入数据解得：a 1=2m/s 2 刚开始运动时对小车有：2N F F Ma μ-=解得：a 2=0.6m/s 2经过时间t ，小黑煤块和车的速度相等，小黑煤块的速度为：v 1=a 1t车的速度为：v 2=v +a 2t解得：t =2s ；(2)在2s 内小黑煤块前进的位移为：21114m 2x a t ==2s 时的速度为：11122m/s 4m/s v a t ==⨯=此后加速运动的加速度为：235m/s 6F a M m ==+ 然后和小车共同运动t 2=1s 时间，此1s 时间内位移为：2212321 4.4m 2x v t a t =+=所以煤块的总位移为：128.4m x x +=(3)在2s 内小黑煤块前进的位移为：21114m 2x a t ==小车前进的位移为：21116.8m 2x v t a t '=+=两者的相对位移为：m 1 2.8x x x '∆=-=即煤块最终在小车上留下的痕迹长度2.8m ． 【点睛】该题是相对运动的典型例题，要认真分析两个物体的受力情况，正确判断两物体的运动情况，再根据运动学基本公式求解．3．如图甲所示，倾角为θ＝37°的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量m ＝2 kg 的小物体轻轻放在传送带的A 端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2 s 末物体到达B 端，取沿传送带向下为正方向，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，求：(1)小物体在传送带A 、B 两端间运动的平均速度v ； (2)物体与传送带间的动摩擦因数μ； (3)2 s 内物体机械能的减少量ΔE ． 【答案】(1)8 m/s (2)0.5 (3)48 J 【解析】 【详解】（1）由v-t 图象的面积规律可知传送带A 、B 间的距离L 即为v-t 图线与t 轴所围的面积，所以：112122v v v L t t t ＝++代入数值得：L =16m由平均速度的定义得：168/2L v m s t ＝＝＝（2）由v-t 图象可知传送代运行速度为v 1=10m/s ，0-1s 内物体的加速度为：22110/10/1v a m s m s t V V ＝＝＝ 则物体所受的合力为：F 合=ma 1=2×10N=20N ．1-2s 内的加速度为：a 2＝21＝2m /s 2， 根据牛顿第二定律得：a 1＝mgsin mgcos mθμθ+=gsinθ+μgcosθa 2＝ mgsin mgcos mθμθ-=gsinθ-μgcosθ联立两式解得：μ=0.5，θ=37°．（3）0-1s 内，物块的位移：x 1＝12a 1t 12＝12×10×1m ＝5m 传送带的位移为：x 2=vt 1=10×1m=10m则相对位移的大小为：△x 1=x 2-x 1=5m则1-2s 内，物块的位移为：x 3＝vt 2+12a 2t 22=10×1+12×2×1m ＝11m 0-2s 内物块向下的位移：L =x 1+x 3=5+11=16m物块下降的高度：h =L sin37°=16×0.6=9.6m物块机械能的变化量：△E ＝12m v B 2−mgh =12×2×122−2×10×9.6=-48J 负号表示机械能减小．4．如图所示，质量M=2kg 足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0．1，另一个质量m=1kg 的小滑块，以6m/s 的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0．5，g 取l0m/s 2．（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离．（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止． （3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移的最大值．【答案】（1）203.6m 2v x a==（2）t=1s （3）121x x m +=【解析】 【分析】 【详解】试题分析：（1）225m /s a g μ==20 3.6m 2v x a==（2）对m ：2125/a g m s μ==，对M ：221()Ma mg m M g μμ=-+，221m /s a =012v a t a t -=t=1s（3）木板共速前先做匀加速运动2110.52x at m == 速度121m /s v a t ==以后木板与物块共同加速度a 3匀减速运动231/a g m s μ==，22310.52x vt a t m =+=X=121x x m +=考点：牛顿定律的综合应用5．如图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为θ=37°，传送带AB 足够长，传送皮带轮以大小为v=2m/s 的恒定速率顺时针转动，一包货物以v 0=12m/s 的初速度从A 端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5，且可将货物视为质点．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g 取10m/s 2）求：(1)货物刚滑上传送带时加速度的大小和方向；(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？这时货物相对于地面运动了多远？(3)从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多少时间？【答案】（1）10m/s2，方向沿传送带向下；（2）1s；7m.（3）(2+22)s.【解析】【分析】（1）货物刚滑上传送带时，受到重力、传送带的支持力和沿传送带向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律求解加速度；（2）货物向上做匀减速运动，根据运动学公式求出货物的速度和传送带的速度相同经历的时间和上滑的位移；（3）货物的速度和传送带的速度相同后，继续向上做匀减速运动，滑动摩擦力方向沿传送带向上，由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出速度减至零的时间和位移，再求出上滑的总位移，货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑，由下滑位移大小与上滑总位移大小相等，求出下滑的时间，最后求出总时间；【详解】（1）设货物刚滑上传送带时加速度为1a，货物受力如图所示：沿传送带方向：1fmgsin F maθ+=垂直传送带方向：Nmgcos Fθ=，又f NF Fμ=故货物刚滑上传送带时加速度大小2110/a m s=，方向沿传送带向下；（2）货物速度从v减至传送带速度v所用时间设为1t，位移设为1x，则根据速度与时间关系有：011212110v vt s sa--===--根据平均速度公式可以得到位移为：01172v vx t m+==（3）当货物速度与传送带速度相等时，由于0.5tanμθ=<，即mgsin mgcosθμθ＞，此后货物所受摩擦力沿传送带向上，设货物加速度大小为2a，则有2mgsin mgcos maθμθ-=设货物再经时间2t ，速度减为零，则：2201vt s a -==- 沿传送带向上滑的位移：22012v x t m +== 则货物上滑的总距离为：128x x x m =+=货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑，下滑加速度等于2a ，设下滑时间为3t ， 则22312x a t =，代入解得：322t s =． 所以货物从A 端滑上传送带到再次滑回A 端的总时间为：123222s t t t t =++=+（)． 【点睛】本题考查了倾斜传送带上物体相对运动问题，分析判断物体的运动情况是难点．6．如图所示，绷紧的传送带始终保持着大小为v=4m/s 的速度水平匀速运动一质量m=1kg 的小物块无初速地放到皮带A 处，物块与皮带间的滑动动摩擦因数μ=0.2，A 、B 之间距离s=6m ，求物块（1）从A 运动到B 的过程中摩擦力对物块做多少功？（g=10m/s 2） （2）A 到B 的过程中摩擦力的功率是多少？【答案】（1）8J ；（2）3.2W ； 【解析】（1）小物块开始做匀加速直线运动过程：加速度为： ． 物块速度达到与传送带相同时，通过的位移为：，说明此时物块还没有到达B 点，此后物块做匀速直线运动，不受摩擦力． 由动能定理得，摩擦力对物块所做的功为： （2）匀加速运动的时间 ， 匀速运动的时间， 摩擦力的功率7．质量为m 的长木板静止在水平地面上，质量同样为m 的滑块（视为质点）以初速度v 0从木板左端滑上木板，经过0.5s 滑块刚好滑到木板的中点，下右图为滑块滑上木板后的速度时间图像，若滑块与木板间动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，求：（1）μ1、μ2各是多少？（2）滑块的总位移和木板的总长度各是多少？ 【答案】（1）0.6；0.2（2）1.5m,2.0m 【解析】 【详解】（1）设0.5s 滑块的速度为v 1，由v-t 图像可知:v 0=4m/s v 1=1m/s 滑块的加速度 20116/v v a m s t-== 木板的加速度大小2122/v a m s t== 对滑块受力分析根据牛顿定律：μ1mg=ma 1 所以μ1=0.6对木板受力分析：μ1mg-μ2∙2mg= ma 2 解得 μ2=0.2（2）0.5s 滑块和木板达到共同速度v 1，假设不再发生相对滑动则2ma 3=μ2∙2mg 解得a 3=2m/s 2 因ma 3=f<μ1mg假设成立，即0.5s 后滑块和木板相对静止，滑块的总位移为s 1则20111122v v v s t a +=+解得s 1=1.5m由v-t 图像可知011222v v v L s t +∆==- 所以木板的长度 L=2.0m8．风洞实验室中可产生水平方向的，大小可调节的风力．现将一套有球的细直杆放入风洞实验室．小球孔径略大于细杆直径．如图所示．（1）当杆水平固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数．（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=3.75m 所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 【答案】（1）0.5（2）1s 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球做匀速直线运动，由平衡条件得：0.5mg=μmg ，则动摩擦因数μ=0.5； （2）以小球为研究对象，在垂直于杆方向上，由平衡条件得：000.5sin 37cos37N F mg mg +=在平行于杆方向上，由牛顿第二定律得：000.5cos37sin 37N mg mg F ma μ+-=代入数据解得：a=7.5m/s 2小球做初速度为零的匀加速直线运动，由位于公式得：s=12at 2 运动时间为22 3.7517.5s t s s a ⨯===； 【点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题，对小球进行受力分析是正确解题的前提与关键，应用平衡条件用正交分解法列出方程、结合运动学公式即可正确解题．9．如图所示，质量m=1kg 的物块，在沿斜面向上，大小F=15N 的拉力作用下，沿倾角θ=37°的足够长斜面由静止开始匀加速上滑，经时间t 1=2s 撤去拉力，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，取210/g m s =，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)拉力F 作用的时间t 1内，物块沿斜面上滑的距离x 1； (2)从撤去拉力起，物块沿斜面滑到最高点的时间t 2； (3)从撤去拉力起，经时间t=3s 物块到出发点的距离x ． 【答案】(1)110m x = (2)21t s = (3)11m x = 【解析】 【分析】 【详解】(1)物块在时间1t 内沿斜面匀加速上滑，设加速度大小为1a ， 由牛顿第二定律有1sin 37cos37F mg mg ma μ--︒=解得215/a m s =在这段时间内物块上滑的距离为21111102x a t m == (2)经时间1t 物块的速度大小为11210/v a t m s == 接着物块沿斜面匀速上滑，设加速度大小为2a ， 由牛顿第二定律有：2sin 37cos37mg mg ma μ+︒=解得2210/a m s =根据速度公式有：1220v a t =- 解得21t s =(3)物块在时间t 2内上滑的距离为221222152x v t a t m =-=， 沿斜面下滑时间为322t t t s =-= 设物块沿斜面下滑的加速度大小为3a ，由牛顿第二定律有：3sin 37cos37mg mg ma μ-︒=解得232/a m s =物块在时间t 3内沿斜面下滑的距离为2333142x a t m ==， 故12311x x x x m =+-= 【点睛】过程稍多，中间摩擦力方向有变化，要分过程仔细分析，不能盲目套用匀变速直线运动的规律．10．如图所示，倾角为θ的足够长光滑、固定斜面的底端有一垂直斜面的挡板，A 、B 两物体质量均为m ，通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连放在斜面上，开始时两者都处于静止状态．现对A 施加一沿斜面向上的恒力F = 2mgsin θ ( g 为重力加速度)，经过作用时间t ，B 刚好离开挡板，若不计空气阻力，求：(1)刚施加力F 的瞬间，A 的加速度大小； (2)B 刚离开挡板时，A 的速度大小； (3)在时间t 内，弹簧的弹力对A 的冲量I A ． 【答案】(1)2sin a g θ=；(2)2sin A m v g k ；(3)sin (21)A m I mg kθ= 【解析】（1）刚施加力F 的瞬间，弹簧的形变不发生变化，有：F 弹=mgsin θ；根据牛顿第二定律，对A ：F+F 弹-mgsin θ=ma解得a=2gsin θ.（2）由题意可知，开始时弹簧处于压缩状态，其压缩量为1sin mg x k θ=； 当B 刚要离开挡板时，弹簧处于伸长状态，其伸长量21sin =mg x x k θ=此时其弹性势能与弹簧被压缩时的弹性势能相等；从弹簧压缩到伸长的过程，对A 由动能定理：()()2121sin =2A F mg x x W mv θ-++弹 =0P W E ∆=弹解得2sin A v g = （3）设沿斜面向上为正方向，对A 由动量定理：()sin 0A A F mg t I mv θ-+=- ，解得2sin A I g t θ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭点睛：此题从力学的三大角度进行可研究：牛顿第二定律、动能定理以及动量定理；关键是先受力分析，然后根据条件选择合适的规律列方程；一般说研究力和时间问题用定量定理；研究力和位移问题用动能定理.。
高中物理皮带轮问题答案
皮带轮习题1.如图所示，皮带是水平的，当皮带不动时，为了使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为F1当皮带向左运动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为F2。
（）A．F1＝F2B．F1>F2C．F1<F2D．以上三种情况都在可能2.图3所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是（AD ）A．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力B．人对皮带不做功C．人对皮带做功的功率为mgvD．人对皮带做功的功率为fv3.如图所示，两轮靠皮带传动，绷紧的皮带始终保持3m/s 的速度水平地匀速运动．一质量为1kg 的小物体无初速地放到皮带轮的A处，着物体与皮带的动摩擦因数＝0.2，AB间距为 5.25 m。
g取10m/s2。
（1）求物体从A到B所需时间？全过程中转化的内能有多少焦耳？（2）要使物体经B点后水平抛出，则皮带轮半径R不的超过多大？解：（1）小物体无初速放到皮带上，受到皮带的摩擦力作用向右作初速为零的匀加速直线运动。
f N mg1分/2a f m g m/s21分11/3/2 1.5v at t v a s 1分11/22 1.5 1.5/2 2.25s at m 1分小物体从 1.5 s末开始以 3 m/s 的速度作匀速直线运动。
图322/(5.25 2.25)/31t s v s2分所以122.5t t t s 2分11()4.5Qfs mg vt s 相J5分（2）小物体达到B 点时速度为 3 m/s ，皮带对小物体的支持力N ＝0，小物体仅受重力作用从B 点水平抛出。
2/mg mv R 3分2/0.9Rv gm故皮带轮的半径不能超过0.9 m2分4.如图3-1所示的传送皮带，其水平部分ab=2米，bc=4米，bc 与水平面的夹角α=37°，一小物体A 与传送皮带的滑动摩擦系数μ=0.25，皮带沿图示方向运动，速率为2米/秒。
高中物理传送带专题题目与答案
For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use传 送 带 问 题一、传送带问题中力与运动情况分析 1、水平传送带上的力与运动情况分析例1 水平传送带被广泛地应用于车站、码头，工厂、车间。
如图所示为水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB 始终保持v 0＝2 m/s 的恒定速率运行，一质量为m 的工件无初速度地放在A 处，传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动，设工件与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2 ,AB 的之间距离为L ＝10m ，g 取10m/s 2 ．求工件从A 处运动到B 处所用的时间．例2： 如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型，传送带长L ＝8m ，以速度v ＝4m/s 沿顺时针方向匀速转动，现有一个质量为m ＝10kg 的旅行包以速度v 0＝10m/s 的初速度水平地滑上水平传送带．已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为μ＝0.6 ，则旅行包从传送带的A 端到B 端所需要的时间是多少？（g ＝10m/s 2 ,且可将旅行包视为质点．）例3、如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持3.0m ／s 的恒定速率运行，传送带的水平部分AB 距水平地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A 端被传送到B 端，且传送到B 端时没有被及时取下，行李包从B 端水平抛出，不计空气阻力，g 取10 m/s 2(1) 若行李包从B 端水平抛出的初速v ＝3.0m ／s ，求它在空中运动的时间和飞出的水平距离；(2) 若行李包以v 0＝1.0m ／s 的初速从A 端向右滑行， 包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.20，要使它从B 端飞出的水平距离等于(1)中所 求的水平距离，求传送带的长度L 应满足的条件？图 甲例4一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。
《易错题》高中物理必修二第六章《圆周运动》检测(含答案解析)
一、选择题1．市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士喜爱。
如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示。
已知配重质量0.5kg，绳长为0.4m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2m。
水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在1min内显数圈数为120，此时绳子与竖直方向夹角为θ。
配重运动过程中腰带可看做不动，g=10m/s2，sin37°=0.6，下列说法正确的是（）A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变B．若增大转速，腰受到腰带的弹力变大C．配重的角速度是120rad/s D．θ为37°2．一个风力发电机叶片的转速为19~30转每分钟，转子叶片的轴心通过低速轴跟齿轮箱连接在一起，再通过齿轮箱把高速轴的转速提高到低速轴转速的50倍左右，最后由高速轴驱动发动机工作。
即使风力发电机的叶片转得很慢也依然可以发电。
如图所示为三级[一级增速轴（Ⅱ轴）、二级增速轴（Ⅲ轴）、输出轴（Ⅳ轴）]增速箱原理图，已知一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）的速比为3.90，二级增速轴（Ⅲ轴）与一级增速轴（Ⅱ轴）的速比为3.53，输出轴（Ⅳ轴）与二级增速轴（Ⅲ轴）的速比为3.23（速比=输出轴转速输入轴转速）。
若该风力发电机叶片的转速为20转每分钟，则（）A．输出轴（Ⅳ轴）的转速为1500转每分钟B．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的半径之比为3.90:1C．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的线速度之比为1:3.90D．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的向心加速度之比为3.90:13．如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量不相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，关于球A和球B以下物理量的大小相等的是（）A．线速度B．角速度C．向心加速度D．对内壁的压力4．中国选手王峥在第七届世界军人运动会上获得链球项目的金牌。
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．皮带传输装置示意图的一部分如下图所示,传送带与水平地面的夹角37θ=︒，A 、B 两端相距12m,质量为M=1kg 的物体以0v =14.0m/s 的速度沿AB 方向从A 端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带顺时针运转动的速度v =4.0m/s(g 取210/m s )，试求:(1)物体从A 点到达B 点所需的时间；(2)若物体能在传送带上留下痕迹,物体从A 点到达B 点的过程中在传送带上留下的划痕长度．【答案】（1）2s （2）5m 【解析】 【分析】（1）开始时物体的初速度大于传送带的速度，根据受力及牛顿第二定律求出物体的加速度，当物体与传送带共速时，求解时间和物体以及传送带的位移；物体与传送带共速后，物体向上做减速运动，根据牛顿第二定律求解加速度，几何运动公式求解到达B 点的时间以及传送带的位移；（2）开始时物体相对传送带上滑，后来物体相对传送带下滑，结合位移关系求解划痕长度. 【详解】（1）物体刚滑上传送带时因速度v 0=14.0m/s 大于传送带的速度v=4m/s ，则物体相对斜面向上运动，物体的加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律有：Mgsin θ+μMgcos θ=Ma 1 解得：a 1=gsin θ+μgcos θ=10m/s 2 当物体与传送带共速时：v 0-at 1=v 解得t 1=1s此过程中物体的位移01192v vx t m +== 传送带的位移：214x vt m ==当物体与传送带共速后，由于μ=0.5<tan370=0.75，则物体向上做减速运动，加速度为：Mgsin θ-μMgcos θ=Ma 2 解得a 2=2m/s 2物体向上减速运动s 1=L-x 1=3m根据位移公式：s 1=vt 2-12a 2t 22 解得：t 2=1 s （t 2=3 s 舍去）则物体从A 点到达B 点所需的时间：t=t 1+t 2=2s（2）物体减速上滑时，传送带的位移：224s vt m == 则物体相对传送带向下的位移211s s s m ∆=-=因物体加速上滑时相对传送带向上的位移为：125x x x m ∆=-= 则物体从A 点到达B 点的过程中在传送带上留下的划痕长度为5m ． 【点睛】此题是牛顿第二定律在传送带问题中的应用问题；关键是分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动公式求解时间和位移等；其中的关键点是共速后物体如何运动.2．一个弹簧测力计放在水平地面上，Q 为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P 为一重物，已知P 的质量M 10.5kg =，Q 的质量m 1.5kg =，弹簧的质量不计，劲度系数k 800/N m =，系统处于静止.如图所示，现给P 施加一个方向竖直向上的力F ，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2s 内，F 为变力，0.2s 以后，F 为恒力.求力F 的最大值与最小值.(取g 210/)m s =【答案】max 168N F =min 72N F = 【解析】试题分析：由于重物向上做匀加速直线运动，故合外力不变，弹力减小，拉力增大，所以一开始有最小拉力，最后物体离开秤盘时有最大拉力 静止时由()M m g kX += 物体离开秤盘时212x at =()k X x mg ma --= max F Mg Ma -=以上各式代如数据联立解得max 168N F =该开始向上拉时有最小拉力则min ()()F kX M m g M m a +-+=+解得min 72N F =考点：牛顿第二定律的应用点评：难题．本题难点在于确定最大拉力和最小拉力的位置以及在最大拉力位置时如何列出牛顿第二定律的方程，此时的弹簧的压缩量也是一个难点．3．如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s 的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg 的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m 高处由静止沿斜面下滑，物体经过A 点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g=10m/s 2，求：（1）物体第一次到达A 点时速度为多大？（2）要使物体不从传送带上滑落，传送带AB 间的距离至少多大？ （3）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度为多少？ 【答案】（1）8m/s （2）6.4m （3）1.8m 【解析】 【分析】（1）本题中物体由光滑斜面下滑的过程，只有重力做功，根据机械能守恒求解物体到斜面末端的速度大小；（2）当物体滑到传送带最左端速度为零时，AB 间的距离L 最小，根据动能定理列式求解；（3）物体在到达A 点前速度与传送带相等，最后以6m/s 的速度冲上斜面时沿斜面上滑达到的高度最大，根据动能定理求解即可． 【详解】（1）物体由光滑斜面下滑的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则得：212mgh mv = 解得：2210 3.28m/s v gh =⨯⨯=（2）当物体滑动到传送带最左端速度为零时，AB 间的距离L 最小，由动能能力得：2102mgL mv μ-=-解得：228m 6.4m 220.510v L g μ===⨯⨯ （3）因为滑上传送带的速度是8m/s 大于传送带的速度6m/s ，物体在到达A 点前速度与传送带相等，最后以6m/s v =带的速度冲上斜面，根据动能定理得：2102mgh mv '-=-带得：226m 1.8m 2210v h g '===⨯带【点睛】该题要认真分析物体的受力情况和运动情况，选择恰当的过程，运用机械能守恒和动能定理解题．4．如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘3.2m 处放着一质量为0.1kg 的小铁球（可看作质点），铁球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2．现用水平向右推力F =1.0N 作用于铁球，作用一段时间后撤去。
高三物理期末试卷带答案解析
高三物理期末试卷带答案解析考试范围：xxx ；考试时间：xxx 分钟；出题人：xxx 姓名：___________班级：___________考号：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示，A 、B 两个皮带轮被紧绷的传送皮带包裹，传送皮带与水平面的夹角为θ，在电动机的带动下，可利用传送皮带传送货物。
已知皮带轮与皮带之间无相对滑动，皮带轮不转动时，某物体从皮带顶端由静止开始下滑到皮带底端所用的时间是t ，则A ．当皮带轮逆时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定等于tB ．当皮带轮逆时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于tC ．当皮带轮顺时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间可能等于tD ．当皮带轮顺时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t2.如图所示，电视剧拍摄时，要制造雨中场景，剧组工作人员用消防水枪向天空喷出水龙，降落时就成了一场“雨”．若忽略空气阻力，以下分析正确的是（ ）A ．水枪喷出的水在上升时超重B ．水枪喷出的水在下降时超重C ．水枪喷出的水在最高点时，速度方向斜向下D ．水滴在下落时，越接近地面，速度方向越接近竖直方向3.用波长为的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7。
由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量h=6.63·s ），光速c=3.0/s ，结果取两位有效数字） A ．5.5Hz B ．7.9Hz C ．9.8Hz D ．1.2Hz4.将一小球竖直向上抛出，小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内通过的路程分别为x 1和x 2，速度变化量的大小分别为△v 1和△v 2，假设小球所受空气阻力大小不变，则下列表述正确的是 A ．x 1>x 2，△v 1<△v 2 B ．x 1<x 2，△v 1>△v 2. C ．x 1<x 2，△v 1<△v 2 D ．x 1>x 2，△v 1>△v 2.5.小河宽为d ，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v 水= kx ，k =4v 0/d ，x 是各点到近岸的距离，v 0是小船划水速度。
高中物理必修二第六章圆周运动考点题型与解题方法(带答案)
高中物理必修二第六章圆周运动考点题型与解题方法单选题1、如图为某一皮带传动装置，主动轮M的半径为r1，从动轮N的半A径为r2，已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑。
下列说法正确的是（）A．从动轮做顺时针转动B．从动轮的角速度大小为2πn1r1r2C．从动轮边缘线速度大小为r2r1n1D．从动轮的转速为r2r1n1答案：BA．因为主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，故A错误；BD．由干通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据v=n⋅2πr得n2r2=nr1所以n2=r1n1 r2则ω2=2πr1n1 r2故B正确，D错误；C．从动轮边缘线速度大小为v2=n2⋅2πr2=2n1πr1故C错误。
故选B。
2、如图所示，轻杆一端与一质量为m的小球相连，另一端连在光滑固定轴上，轻杆可在竖直平面内自由转动。
现使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g。
下列说法正确的是（）A．小球在运动过程中的任何位置对轻杆的作用力都不可能为0B．当轻杆运动到水平位置时，轻杆对小球的拉力大小不可能等于mgC．小球运动到最低点时，对轻杆的拉力可能等于4mgD．小球运动到最低点时，对轻杆的拉力一定不小于6mg答案：BA．小球在轻杆的作用下做圆周运动，在最高点时，若只有重力提供向心力，则小球对轻杆的作用力为0，故A错误；B．假设当轻杆运动到水平位置时，轻杆对小球的拉力等于重力，则有mg＝m v2 r此时小球的动能为1 2mv2=12mgr由机械能守恒定律可知，小球不可能运动到最高点，不能完成完整的圆周运动，假设不成立，B正确；CD．若小球恰能完成完整的圆周运动，则在最高点时，小球的速度为0，在最低点时，由机械能守恒得小球的动能为E k=2mgr由F−mg=m v2r=4mg得F=5mg由牛顿第三定律，可知小球对轻杆的作用力最小为5mg，故CD错误。
物理皮带问题
高考热点专题——有关传送带问题的分析与计算【例1】如图所示，水平放置的传送带以速度v=2 m / s 向右运行，向右运行，向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送现将一小物体轻轻地放在传送带A 端，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，若A 端与B 端相距4 4 mm ，则物体由A 到B 的时间和物体到B 端时的速度是：（）端时的速度是：（）A ．2.5 s ，2 m / s B ．1 s ，2 m / s C ．2.5 s ，4 m / s D ．1 s ，4 / s A 【例2】如图所示，传送带与地面的倾角θ=37°，从A 端到B 端的长度为16m ，传送带以v 0=10m/s 的速度沿逆时针方向转动。
在传送带上端A 处无初速地放置一个质量为0.5kg 的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，求物体从A 端运动到B 端所需的时间是多少？(sin37°(sin37°=0.6=0.6，cos37°cos37°=0.8)=0.8)【例3】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。
如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB 始终保持v=1m/s 的恒定速率运行。
一质量为m=4kg 的行李无初速度地放在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=2m ，g 取10 m/ 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。
【例4】如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平。
一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落在地面上的C 点，轨迹如图中虚线BC所示，已知它落地时相对于B点的水平位移OC=L。
高一物理皮带问题专题分析
[例1] 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。
如图1所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB 始终保持s m v /1=的恒定速率运行，一质量为kg m 4=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。
（1（2（3处传送到B[例2] 如图2传送带上端A 5.0=μ[例3] 如图3端后飞出，落到地面上的C 点，轨道如图中虚线BC 所示，已知它落地时相对于B 点的水平位移OC=l 。
现在轨道的下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端E与B端的距离为2l。
当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端E点水平飞出，仍然落在地面上的C点，当驱动轮转动带动传送带以速度v匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D（不计空气阻力）。
试求：（1）P滑至B点时的速度大小；（2）P与传送带之间的动摩擦因数μ；（3）设传送带轮半径为r，顺时针匀速旋转，当转动的角速度为ω时，小物体P从E端滑落后运动的水平距离为s。
若皮带轮以不同的角速度重复以上动作，可得到一组对应的ω值与s值，讨论s值与ω值的关系。
图3[例4]一传送带装置示意如图4，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，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，放置时初速度为零，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，相邻两箱的距离为L。
每个箱子在A处投放后，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。
求电动机的输出功率P。
........ABC LLD[例5]（2004年济南调研）如图5所示，许多工厂的流水线上安装有传送带，用传送带传送工件，可以大大提高工作效率，传送带以恒定的速率s m v /2=运送质量为kg m 5.0=的工件，工件从A 位置放到传送带上，它的初速度忽略不计。
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皮带轮习题
1.如图所示，皮带是水平的，当皮带不动时，为了使物
体向右匀速运动而作用在物体 上的水平拉力为F 1当
皮带向左运动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体
上的水平拉力为F 2。
（ ）
A ．F 1＝F 2
B ．F 1>F 2
C ．F 1<F 2
D ．以上三种情况都在可能
2.图3所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m 的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f ，使皮带以速度v 匀速 向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是（ AD ）
A ．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力
B ．人对皮带不做功
C ．人对皮带做功的功率为mgv
D ．人对皮带做功的功率为fv 3.如图所示，两轮靠皮带传动，绷紧的皮带始终保持 3m/s 的速度水平地匀速运动．一质量为 1kg 的小物体无初速地放到皮带轮的 A 处，着物体与皮
带的动摩擦因数 μ＝0.2，AB 间距为 5.25 m 。
g 取10m/s 2。
（1）求物体从 A 到 B 所需时间？全过程中转化的内能有多
少焦耳？
（2）要使物体经 B 点后水平抛出，则皮带轮半径 R 不的超过多大？
解：（1）小物体无初速放到皮带上，受到皮带的摩擦力作用向右作初速为零的匀加速直线运动。
f N m
g μμ== 1分
/2a f m g μ===m/s 2 1分
11/3/2 1.5v at t v a ====s 1分
11/22 1.5 1.5/2 2.25s at ==⨯⨯=m 1分
小物体从1.5 s 末开始以 3 m/s 的速度作匀速直线运动。
图
3
22/(5.25 2.25)/31t s v ==-=s 2分
所以 12 2.5t t t =+=s 2分
11() 4.5Q fs mg vt s μ==-=相J 5分
（2）小物体达到B 点时速度为 3 m/s ，皮带对小物体的支持力 N ＝0，小物体仅受重力作用从B 点水平抛出。
2/m g m v R = 3分
2/0.9R v g ==m 故皮带轮的半径不能超过0.9 m 2分
4.如图3-1所示的传送皮带，其水平部分 ab=2米，bc=4米，
bc 与水平面的夹角α=37°，一小物体A 与传送皮带的滑动
摩擦系数μ=0.25，皮带沿图示方向运动，速率为2米/秒。
若
把物体A 轻轻放到a 点处，它将被皮带送到c 点，且物体A
一直没有脱离皮带。
求物体A 从a 点被传送到c 点所用的时
间。
分析与解：物体A 轻放到a 点处，它对传送带的相对运动向后，传送带对A 的滑动摩擦力向前，则 A 作初速为零的匀加速运动直到与传送带速度相同。
设此段时间为t1，则：a1=μg=0.25x10=2.5米/秒2 t=v/a1=2/2.5=0.8秒
设A 匀加速运动时间内位移为S1，则：
设物体A 在水平传送带上作匀速运动时间为t2，则
设物体A 在bc 段运动时间为t3，加速度为a2，则：
a2=g*Sin37°-μgCos37°=10x0.6-0.25x10x0.8=4米/秒2
解得：t3=1秒 （t3=-2秒舍去） 所以物体A 从a 点被传送到c 点所用的时间t=t1+t2+t3=0.8+0.6+1=2.4秒。
5、如图4-1所示，传送带与地面倾角θ=37°，AB 长为16米，传送带以10米/秒的速度匀速运动。
在传送带上端A 无初速地释放一个质量为0.5千克的物体，它与传送带之间的动摩擦系数为μ=0.5，求：
（1）物体从A 运动到B 所需时间，
（2）物体从A 运动到B 的过程中，摩擦力对物体所做的功（g=10米/秒2）
分析与解：（1）当物体下滑速度小于传送带时，物体的加速度为α1,（此时滑动摩擦力沿斜面向下）则：
t 1=v/α1=10/10=1秒
当物体下滑速度大于传送带v=10米/秒 时，物体的加速度为a 2，（此时f 沿斜面向上）则：
即：10t 2+t 22=11 解得：t 2=1秒（t 2=-11秒舍去）
所以，t=t 1+t 2=1+1=2秒
（2）W 1=fs 1=μmgcos θS 1=0.5X0.5X10X0.8X5=10焦
W 2=-fs 2=-μmgcos θS 2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22焦
所以，W=W 1+W 2=10-22=-12焦。
6.如图4-1所示，传送带不动时，物体由皮带顶端A 从静止开始下滑到皮带底端B 用的时间
为（s=12
at 2）其中a=2米/秒2 得t ＝4秒，则：（请选择） A. 当皮带向上运动时，物块由A 滑到B 的时间一定大于t 。
B. 当皮带向上运动时，物块由A 滑到B 的时间一定等于t 。
C. 当皮带向下运动时，物块由A 滑到B 的时间可能等于t 。
D. 当皮带向下运动时，物块由A 滑到B 的时间可能小于t 。
答案：（B 、C 、D ）
7.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v 0=2 m/s 的速率运行.现把一质量为m =10 kg 的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s ，工件被传送到h =1.5 m 的高处，取g =10 m/s 2.求：
(1)工件与皮带间的动摩擦因数；
(2)电动机由于传送工件多消耗的电能.
解：由题图得，皮带长s =
30sin h =3 m (1)工件速度达v 0前，做匀加速运动的位移s 1=v t 1=
102t v 达v 0后做匀速运动的位移s-s 1=v 0（t-t 1）
解出加速运动时间 t 1=0.8 s
加速运动位移 s 1=0.8 m
所以加速度a =10t v =2.5 m/s 2 (5分)
工件受的支持力N =mg cos θ
从牛顿第二定律，有μN -mg sin θ=ma
解出动摩擦因数μ＝23 (4分)
(2)在时间t 1内，皮带运动位移s 皮=v 0t =1.6 m
在时间t 1内，工件相对皮带位移 s 相=s 皮-s 1=0.8 m
在时间t 1内，摩擦发热 Q=μN ·s 相=60 J
工件获得的动能 E k =2
1mv 02=20 J 工件增加的势能E p ＝mgh ＝150 J
电动机多消耗的电能W =Q +E k 十E p =230 J
(6分)
8.如图所示，质量m1=1.0kg 的物块随足够长的水平传送带一起匀速运动，传送带速度v 带=3.0m/s ，质量m 2=4.0kg 的物块在m 1的右侧L=2.5m 处无初速度放上传送带，两物块与传送
带间的动摩擦因数均为0.10，碰后瞬间m 1相对传送带
的速度大小为2.0m/s ，求碰撞后两物块间的最大距离．
解:以地面为参照物，由牛顿第二定律可得碰撞前
m 2向右的加速度
a=f 2/m 2=μm 2g /m 2=μg =1.0m/s 2
碰撞前运动时间内m 1与 m 2位移关系s 1= s 2+L 即v 带t=at 2/2+L
代入数据解得: t =1.0s
t /=5.0s （不合题意舍去）
碰前m 1随传送带匀速运动速度为v １= v 带=3.0m/s ，碰前瞬间m 2的速度v 2=at =1m/s ，碰
后瞬间m１的速度v1/= v１－2.0m/s=1.0m/s，碰撞瞬间由动量守恒定律有: m1v１+ m2v2= m1v1/+ m2v2/
代入数据解得: v2/=1.5m/s
碰后m1和m2均作匀加速运动至与传送带相对静止，由于v2/> v1/，其加速度均为a，此过程中总有m2均大于m1的速度，故二者都相对传送带静止时距离最大（设为s m）．m1相对滑动的时间为: t１=( v１－v1/)/a=2.0s
m2相对滑动的时间为: t2=( v１－v2/)/a=1.5s
m1相对滑动的时间内m2先加速后匀速，则
s m= s2m－s1m= v2/ t2+a t22/2+ v2( t１－t2)－(v1/ t1+a t12/2)=0.875s。