2020高考物理一轮总复习第三章牛顿运动定律能力课2动力学中的“传送带”“板块”模型练习新人教版

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1、能力课2动力学中的“传送带”“板块”模型一、选择题1.如图所示，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＜tanθ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是(　　)解析：选D　开始阶段，木块受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿传送带向下的摩擦力作用，做加速度为a1的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，所以a1＝gsinθ＋μgcosθ木块加速至与传送带速度相等时，由于μ

2、滑动摩擦力变为沿传送带向上，做加速度为a2的匀加速直线运动，这一阶段由牛顿第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma2所以a2＝gsinθ－μgcosθ根据以上分析，有a2

3、板与地面间的动摩擦因数为μ2.对木板应用牛顿第二定律得－μ1mg－μ2·2mg＝ma1，a1＝－(μ1＋2μ2)g设物块与木板达到相同速度之后，木板的加速度为a2，对整体有－μ2·2mg＝2ma2，a2＝－μ2g，可见

4、a1

5、>

6、a2

7、由vt图象的斜率表示加速度大小可知，选项A正确．3．光滑水平面上停放着质量M＝2kg的平板小车，一个质量为m＝1kg的小滑块(视为质点)以v0＝3m/s的初速度从A端滑上小车，如图所示．小车长l＝1m，小滑块与小车间的动摩擦因数为μ＝0.4，取g＝10m/s2，从小滑块滑上小车开始计时，1s末小滑块与小车B端的距离为(　　)A．1m　　　　　　　　　　

8、B．0C．0.25mD．0.75m解析：选C　设最终小滑块与小车速度相等，小滑块的加速度a1＝＝μg，小车加速度a2＝，则v＝v0－a1t0，v＝a2t0，联立解得t0＝0.5s<1s，v＝1m/s,0.5s后小滑块与小车以共同的速度做匀速直线运动．则在0～0.5s时间内小滑块位移x1＝t0＝1m，小车位移x2＝t0＝0.25m，小滑块与小车B端的距离d＝l＋x2－x1＝0.25m，C项正确．4．(多选)(2019届广东中山模拟)如图甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的

9、变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点)．已知传送带的速度保持不变，重力加速度取g＝10m/s2.关于物块与传送带间的动摩擦因数μ及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t，下列计算结果正确的是(　　)A．μ＝0.4B．μ＝0.2C．t＝4.5sD．t＝3s解析：选BC　由题图乙可得，物块做匀变速运动的加速度大小为a＝＝2.0m/s2，由牛顿第二定律得Ff＝ma＝μmg，则可得物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，A错误，B正确；在vt图象中，图线与t轴所围面积表示物块的位移，则物块经减速、反向加速到与传送带相对静止，最后匀速运动回到传送带左端时

10、，物块的位移为0，由题图乙可得物块在传送带上运动的总时间为4.5s，C正确，D错误．二、非选择题5．如图甲所示，水平传送带沿顺时针方向匀速运转．从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C，物体A经tA＝9.5s到达传送带另一端Q，物体B经tB＝10s到达传送带另一端Q，若释放物体时刻作为t＝0时刻，分别作出三物体的vt图象如同乙、丙、丁所示，取g＝10m/s2，求：(1)传送带的速度大小v0；(2)传送带的长度L；(3)物体A、B、C与传送带间的动摩擦因数；(4)物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间tC.解析：(1)物体A与B先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，说明物体

11、的速度与传送带的最终速度相等，所以由图乙、丙可知传送带的速度大小是4m/s.(2)vt图线与t轴围成图形的面积表示物体的位移，所以A的位移xA＝36m传送带的长度L与A的位移相等，也是36m.(3)(4)A的加速度aA＝＝4m/s2由牛顿第二定律得μAmg＝maA，所以μA＝＝0.4同理，B的加速度aB＝＝2m/s2，μB＝＝0.2设物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间为tC，则L＝tC，tC＝＝24sC的加速度aC＝＝m/s2，μC＝＝0.0125.答