(word完整版)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

《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/s 2
） （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/s 2
)
F m
M
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/s 2
）
（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？
A
v B
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.L v ＋v μg
B.L
v C.
2L μg
D.2L v 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 ／s 2．
（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v0=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v1=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v0=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／s2。

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/s 2；（2）1s ；（3）2m/s
解析：（1）滑动摩擦力F =μmg ① 以题给数值代入，得F =4N ②
由牛顿第二定律得 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
2
min 12
l at =
⑦ 代入数值，得min 2s t = 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
mg
所以动摩擦因素 µ=
gt
v
g a mg ma == （3）工件加速距离 t v
x 2
1=
工件匀速距离 vt t v x 222=⨯= 所以工件从左端到达右端通过的距离 vt x x x 5.221=+=
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 B①F NB= m B g②f =µF NB③以A为研究对象，根据牛顿第二定律：f = m A a A④
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 =1
2a A t2⑤s B =1
2
a B t2⑥s B - s A =L⑦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/s2 t1 = v/a =1s
x1 = at2/2 = 2m x2 = x—x1=20m—2m=18m
t2 = x2/v = 9s
t = t1+t2 = 11s
13.：。