高中物理传送带、滑块木板 模型

高中物理传送带、滑块木板模型

一．解答题（共20小题）

1．（2015•东莞校级模拟）长为0.51m的木板A，质量为1kg，板上右端有物块B，质量为3kg，它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动，速度v0=2m/s，木板与等高的竖直固定板C发生碰撞，时间极短，没有机械能的损失，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，求：

（1）第一次碰撞后，A、B共同运动的速度大小和方向．

（2）第一次碰撞后，A与C之间的最大距离．（结果保留两位小数）（3）A与固定板碰撞几次，B可脱离A板．

2．（2015•黄冈模拟）如图所示，水平传送带AB长2m，以v=1m/s的速度匀速运动，质量均为4kg的小物体P、Q与绕过定滑轮的轻绳相连，t=0时刻P、在传送带A端以初速度v0=4m/s向右运动，已知P与传送带间动摩擦因数为0.5，P在传动带上运动过程它与定滑轮间的绳始终水平，不计定滑轮质量和摩擦，绳不可伸长且足够长度，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，求：

（1）t=0时刻小物体P的加速度大小和方向．

（2）小物体P滑离传送带时的速度．

3．（2015•滨州二模）如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图．传送带BC与水平平台AB的夹角θ=37°，其交接处由很小的圆弧平滑连接，平台左端A处一质量为m=30kg的货物，在F=350N水平推力的作用下由静止开始向传送带运动，经时间t1=1.5s到达平台AB的中点，此时撤去外力F，货物继续向前运动，不计货物经过B处的机械能损失．已

知货物与平台和传送带间的动摩擦因数均为0.5，B、C两端相距4.45m，g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6．求：

（1）货物到达B点时的速度；

（2）若传送带BC不运转，货物在传送带上运动的最大位移；

（3）若要货物能被送到C端，传送带顺时针运转的最小速度．

4．（2015•福建模拟）如图所示，在水平光滑轨道的右侧装有一弹性挡板，一质量为M=0.5kg的木板正中间放有一质量为m=2kg的小铁块（可视为质点）静止在轨道上，木板右端距离挡板s0=0.5m，小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.2．现对铁块施加一沿着轨道水平向右的外力F=10N，小铁块与木板保持相对静止，一起向右匀加速运动，木板第一次与挡板碰前瞬间撤去外力．若木板与挡板碰撞时间极短，反弹后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2．

（1）求木板第一次与挡板碰撞前经历的时间．

（2）若铁块和木板最终停下来时，铁块刚好没滑出木板，求木板的长度．

（3）从开始运动到铁块和木板都停下来的整个过程中，求木板通过的路程．

5．（2015•临沂模拟）车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持υ=1m/s的恒定速率运行，AB为水平传送带部分且足够长，现有一质量为m=5kg的行李包（可视为质点）无初速度的放在水平传送带的A端，传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端沿倾角为37°的斜面滑入储物槽，已知行李包与传送带的动摩擦因数为0.5，行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8，g=10m/s2，不计空气阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．

（1）行李包相对于传送带滑动的距离．

（2）若B轮的半径为R=0.2m，求行李包在B点对传送带的压力；

（3）若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零，求斜面的长度．

6．（2015•天水校级四模）如图所示，一轻质薄木板静止在粗糙水平桌面，左端通过细绳跨过桌子边缘的定滑轮与重物相连，用手托住重物，细绳处于伸直状态．木板上有一质量为m=1kg的小铁块，它离木板的右端距离为L=0.5m，铁块与木板、木板与桌面间动摩擦因数为μ=0.1．释放重物，从静止开始以a0=2m/s2的加速度将木板从铁块下抽出，假设铁块大小、滑轮摩擦不计，桌面足够长，g取10m/s2，求：

（1）将木板从铁块下抽出需要多长时间？

（2）所挂重物的质量．

7．（2015春•武汉校级期末）如图所示水平传送带，轮的半径均为

，顺时针转动，两轮轴心相距L=8.0m．将一物体轻放在传送带左端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4．

（1）当传送带以v0=4.0m/s的速度匀速运动时，物体由A端运送到B端所用时间为多少？

（2）要想尽快将物体由A端送到B端（设初速度仍为零），轮的转速至少应为多大？

（3）在运送物体的过程中物体会在传送带上留下划痕．当物体静止释放在A端时，传送带做初速度v0=

m/s的匀减速运动，物体刚好到达B端，求传送带的加速度大小和划痕的长度．（结果可用分数表示）

8．（2015春•重庆校级期末）如图所示，与水平方向成θ=37°的传送带

以恒定速度v=4m/s沿逆时针方向转动，两传动轮间距为l AB=5.8m．一质量为M=1kg的长木板静止在粗糙地面上，其右端靠着传送带．现将一质量为m=1kg且可视为质点的物块轻放在传送带顶端B点，物块沿传送带滑至底端，正好滑上长木板（此过程无机械能损失）．已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.5，物块与长木板间的动摩擦因数为

μ2=0.4，长木板与地面间的动摩擦因素为μ3=0.1，重力加速度

g=10m/s2；求：

（1）物块刚滑到长木板上的速度大小

（2）从滑块滑上长木板到二者停下的总时间；

（3）为保证滑块不从长木板上滑下，长木板的最小长度．

9．（2015春•遂宁校级期中）科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结

构简图如下：传送带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.40m，其下端C点与圆弧轨道DEF 的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角θ=37°且圆弧轨道的半径R=0.50m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角θ=37°．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物

块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，

=2.68，求：

（1）物块由A到B所经历的时间；

（2）DE弧对应的圆心角α为多少；

（3）若要物块能被送到H端，倾斜传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G端到H端所用时间的取值范围．