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（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lAB=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．　10．（2014秋•会宁县期末）一平板车的质量M=100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=1.25m．一质量m=50kg的物块置于车的平板上，它到车尾端的距离b=1.00m，与平板间的动摩擦因数μ=0.20，如图所示．今对平板车施一水平方向的恒力，使车向右行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离s0=2.0m，不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦，取g=10m/s2，求：（1）物块没有离开平板车时物块的加速度和物块刚要离开平板车时平板车的速度．（2）物块落地时，落地点到车尾的水平距离是多少？　11．（2014秋•宿迁期末）如图所示，一倾角θ=37°的斜面底端与一传送带左端相连于B点，传送带以v=6m/s的速度顺时针转动，有一小物块从斜面顶端点以υ0=4m/s的初速度沿斜面下滑，当物块滑到斜面的底端点时速度恰好为零，然后在传送带的带动下，从传送带右端的C点水平抛出，最后落到地面上的D点，己知斜面长度L1=8m，传送带长度L2=18m，物块与传送带之间的动摩擦因数μ2=0.3，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．（1）求物块与斜而之间的动摩擦因数μl；（2）求物块在传送带上运动时间；（3）若物块在D点的速度方向与地面夹角为a=53°，求C点到地面的高度和C、D两点间的水平距离．　12．（2014秋•路南区校级期末）图为某娱乐活动中的挑战项目装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D传送带足够长，B、C相距很近．水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动．挑战者需要将质量为2.5kg的纸箱以一定的水平向右的初速v0放在A端，到达B端后，纸箱速度大小不变地被传到倾斜的CD部分，以纸箱最终在CD部分上升的距离大小定输赢，距离大者获胜．纸箱与AB传送带间的动摩擦因数为0.2，与CD间的摩擦因数为0.5．试求：（1）倾斜部分CD静止不转时，若第一位挑战者以3m/s的水平向右初速将纸箱放上A点，纸箱到达B点时的速度是多大？纸箱在CD传送带上上升的最大距离是多少？（2）倾斜部分CD以1m/s的速率顺时针转动．若第二位挑战者想胜过第一位，应最少以多大的水平初速将纸箱放上A点？　13．（2014秋•眉山期末）如图所示，一足够长的平直木板C静止在光滑水平面上，现有两小物块A和B分别以2v0和v0的水平初速度从长木板C两端滑上长木板．已知物块A、B与长木板C间的动摩擦因数均为μ，A、B、C三者质量相等，重力加速度为g．求：（1）A、B刚滑上C时，A、B、C的加速度大小；（2）物块B相对于木板C静止时，A的速度大小；（3）物块A、B开始滑上C到A、B都静止在C上为止，经历的时间以及B通过的位移．　14．（2014秋•路南区校级月考）如图所示，在水平面上有A、B两块相同的木板．质量均为m=2kg，每块木板长L=1m．两木板放在一起但不粘连，木板与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，设定最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．现有一质量M=4kg的金属块C以初速度ν0=2m/s从A的左端向右滑动，金属块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2，g取g=10m/s2，试求：（1）金属块滑上B的左端时速度为多少？（2）金属块停在木块B上何处？（3）整个过程中木块B的位移是多少．　15．（2014秋•金牛区校级月考）如图所示，水平地面上一个质量M=4.0kg、长度L=2.0m的木板，在F=8.0N的水平拉力作用下，以v0=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动．某时刻将质量m=1.0kg的物块（物块可视为质点）轻放在木板最右端．（g=10m/s2）（1）若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间；（保留二位有效数字）（2）若物块与木板间有摩擦，且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等，求将物块放在木板上后，经过多长时间木板停止运动．　16．（2014春•偃师市校级月考）如图所示，一轻绳处于自然长度，一端固定于O点，另一端系着质量为m=1kg的小物块．现将物块从与水平方向成α=30°角的A点由静止释放，绳子绷紧后物块做圆周运动．经最低点B后绳子被离最低点很近的刀片割断，物块滑到位于水平面的木板上．已知木板质量M=2kg，其上表面与圆弧相切于B点，且长度足够长．整个过程中木板的v﹣t图象如图所示，g=l0m/s2．求：（1）物块经过B点时对轻绳的拉力大小．（2）滑块与木板之间的动摩擦因数．（3）滑块在木板上滑过的距离．　17．（2012•南宁三模）如图所示，质量分别为mA=3kg、mB=1kg的物块A、B置于足够长的水平面上，在F=13N的水平推力作用下，一起由静止开始向右做匀加速运动，已知A、B与水平面间的动摩擦因素分别为μA=0.1，μB=0.2，取g=10m/s2．求：（1）物块A、B﹣起做匀加速运动的加速度；（2）物块A对物块B的作用力大小；（3）某时刻A、B的速度为v=10m/s，此时撤去推力F，求撤去推力后物块B滑行的距离．　18．（2012秋•黄冈期末）如图所示，质量m1=0.5kg的长木板在水平恒力F=6N的作用下在光滑的水平面上运动，当木板速度为υ0=2m/s时，在木板右端无初速轻放一质量为m2=1.5kg的小木块，此时木板距前方障碍物s=4.5m，已知木块与木板间动摩擦因素μ=0.4，在木板撞到障碍物前木块未滑离木板．g取10m/s2．（1）木块运动多长时间与木板达到相对静止；（2）求木块撞到障碍物时木块的速度．　19．（2011秋•朝阳区期末）如图所示，水平面上有一块木板，质量M=4.0kg，它与水平面间的动摩擦因数μ1=0.10．在木板的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m=2.0kg．小滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.50．开始时它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加一个水平向右的恒力F=18N，此后小滑块将相对木板滑动，1.0s后撤去该力．（1）求小滑块在木板上滑行时，木板加速度a的大小；（2）若要使小滑块不离开木板，求木板的长度L应满足的条件．　20．（2011秋•和平区校级期末）如图所示，在工厂的流水线上安装有水平传送带，用水平传送带传送工件，可以大大提高工作效率，水平传送带以恒定的速率v=2m/s运送质量为m=0.5kg的工件，工件都是以v0=lm/s的初速度从A位置滑上传送带，工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即滑上传送带，取g=10m/s2，求：（1）工件滑上传送带后多长时间停止相对滑动（2）在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离．　　第1页（共1页）