滑块、传送带模型分析(带答案)

1．如图3－3－13所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块

施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度

的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )．

2．如图3－3－7所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 ( )．

3．如图3－3－8甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图像(以地面为参考系)如图3－3－21乙所示．已知v2>v1，则( )．

图3－3－8

A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大

B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

4.表面粗糙的传送带静止时,物块由顶端A从静止开始滑到皮带底端B用的时间是t,则 ( )

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的时间一定等于t

D.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t

5. 如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放

在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是（）A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧

B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短

C. 传送带运动的速度越大，径迹的长度越短

D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短

6.、如图所示，水平传送带上A、B两端点相距x＝4 m，传送带以v0＝2 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转．今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕．在小煤块从A运动到B的过程中( )

A．所用时间是 2 s B．所用时间是2.25 s

C．划痕长度是4 m D．划痕长度是0.5 m

7.如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是

A. 物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间

B. 若v2＜v1，物体从左端滑上传送带必然先做加速运动，再做匀速运动

C. 若v2＜v1，物体从右端滑上传送带，则物体可能到达左端

D. 若v2＜v1，物体可能从右端滑上传送带又回到右端，在此过程中物体先做减速运动再做加速运动

8.如图所示，传送带的水平部分长为L，运动速率恒为v，在其左端放上一无初速的小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左到右的运动时间不可能为（）

A．L

v

B．

2L

v

C．

2L

g

μ

D．

2

L v

v g

μ

+

9.如图(甲)所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端静止放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图(乙)所示，即F＝kt，其中k为已知常数．设物体A、B之间的滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力f，且A、B的质量相等，则下列可以定性描述长木板速度时间图象的是()

10.如图甲所示，光滑水平面上，木板m，向左匀速运动．t＝0时刻，木块从木板的左端向

右以与木板相同大小的速度滑上木板，t 1时刻，木块和木板相对静止，共同向左匀速运动．以v 1和a 1表示木板的速度和加速度，以v 2和a 2表示木块的速度和加速度，以向左为正方向，则图乙中正确的是(

)

11、如图所示为上、下两端相距 L=5 m 、倾角α=30°、始终以v=3 m/s 的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧).将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t=2 s 到达

下端，重力加速度g 取10 m/s 2，求：

(1)传送带与物体间的动摩擦因数多大？

(2)如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端？

12.地面高为h=1.25m ，在水平面上向右做直线运动，A 、B 是其左右两个端点．某时刻小车速度为v0=7.2m/s ，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N ，与此同时，将一个质量m=1kg 的小球轻放在平板车上的P 点（小球可视为质点，放在P 点时相对于地面的

速度为零），3

L PB

，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：

（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；

（2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间；

（3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小．

F

P A

B v0

1、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则( )

A．长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg

B．长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g

C．当F>μ2(m＋M)g时，长木板便会开始运动

D．无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动

解析：木块受到的滑动摩擦力大小为μ1mg，由牛顿第三定律，长木板受到m对它的摩擦力大小也是μ1mg，对长木板使用平衡条件得地面对长木板的静摩擦力为μ2mg，A正确．改变F的大小，木块m受到的滑动摩擦力不会发生变化，长木板受力不变，D正确．答案：AD

2、如图18所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离为S，传送带与零件间的动摩擦因数为μ，传送带的速度恒为V，在P点轻放一质量为m的零件，并使被传送到右边的Q处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动，则传送所需时间为，摩擦力对零件做功为 .

分析与解：刚放在传送带上的零件，起初有个靠滑动摩擦力加速的过程，当速度

增加到与传送带速度相同时，物体与传送带间无相对运动，摩擦力大小由f=μmg

突变为零，此后以速度V走完余下距离。

由于f=μmg=ma,所以a=μg. 加速时间

g

V

a

V

t

μ

=

=

1

加速位移

g

V

at

S

μ

2

2

1

12

1

2

1

=

=

通过余下距离所用时间

g

V

V

S

V

S

S

t

μ2

1

2

-

=

-

=

共用时间

g

V

V

S

t

t

t

μ2

2

1

+

=

+

=

摩擦力对零件做功2

2

1

mV

W=

3.如图7所示，一质量为m＝2 kg的滑块从半径为R＝0.2 m的光滑四分之一圆弧轨道的顶

端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接．已知传送带匀速运行的速度为v0＝4 m/s，B点到传送带右端C点的距离为L＝2 m．当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同．(g＝

10 m/s2)，求：

(1)滑块到达底端B时对轨道的压力；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ；

(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.

答案(1)60 N，方向竖直向下(2)0.3(3)4 J

解析(1)滑块由A到B的过程中，由机械能守恒定律得：mgR＝

1

2m v

2

B

①物体在B点，由牛顿第二定律得：F B－mg＝m

v2B

R②由①②两式得：F B＝60 N

图18

S

P Q

V