2019年高考物理双基突破 专题16 动力学中滑块、皮带问题精练

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1、专题十六动力学中板—块模型、传送带问题(精练)1.如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板,在木板A的上面放着一个质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态。A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ。若用水平恒力F向右拉动木板A,使之从C、B之间抽出来,已知重力加速度为g,则拉力F的大小应该满足的条件是(已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力)A.F>μ(2m+M)g B.F>μ(m+2M)gC.F>2μ(m+M)gD.F>2μmg2.如图甲所示,长木板B静置于光滑水平面上,其上放置物块A,木板B受到水平拉力F作用时,其加速度a与拉力F的

2、关系图象如图乙所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块A的质量为A.4kgB.3kgC.2kgD.1kg【答案】B【解析】由题图乙可知,在拉力F较小时,物块A和长木板B一起做加速运动,当拉力大于4N时,物块与长木板间有相对滑动,设长木块B的质量为M,根据牛顿第二定律,A、B一起滑动时有F=(m+M)a,得a=F,结合题图乙得=kg-1,当物块与长木板有相对滑动时,对长木板B有F-μmg=Ma,得a=F-,结合题图乙得=kg-1,联立解得m=3kg,B正确。3.如图,水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成,且AB=BC,小物块P,可视为质点,以某一初速

3、度从A点滑上桌面,最后恰好停在C点,已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1∶4,则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为(P物块在AB、BC上所做两段运动可看作匀变速直线运动)A.1∶1B.1∶4C.4∶1D.8∶1【答案】D4.一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示,重力加速度g取10m/s2。则A.若F=1N,则物块、木板都静止不动B.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5NC.若F=4N,

4、则B物块所受摩擦力大小为4ND.若F=8N,则B物块的加速度为1m/s2【答案】D【解析】物块A的滑动摩擦力为FfA=μmAg=2N,物块B的滑动摩擦力为FfA=μmBg=4N。若F=1N<2N,则两物块相对木板静止不动,而木板向左加速运动,A错误;若F=1.5N<2N,对两木块与木板整体由牛顿第二定律得共同加速度为a==m/s2=0.5m/s2,对A有F-Ff=mAa,解得Ff=1N,B错误;当F=4N>2N时,木块A与木板相对滑动,此时木板和B的加速度为a==1m/s2,此时B物块所受摩擦力大小为Ff=mBa=2N,C错误;同理若F=8N,木块A与木板相

5、对滑动,此时木板和B的加速度为a==1m/s2,D正确。5.(多选)如图所示,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2,物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是A.若F1=F2,M1>M2,则v1>v2B.若F1=F2,M1<M2,则v1>v2C.若F1>F2,M1=M2,则v1>v2D.若F1<F2,M1=M2,则v1>v2【答案】BD6.(多选)如图甲所示,质量为M=

6、2kg的木板静止在光滑水平面上,可视为质点的物块(质量设为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板。物块和木板的速度—时间图像如图乙所示,g=10m/s2,结合图像,下列说法正确的是A.可求得物块在前2s内的位移5mB.可求得物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2C.可求得物块的质量m=2kgD.可求得木板的长度L=2m【答案】ABC【解析】物块在前2s内的位移x=×1m+2×1m=5m,A正确;由运动学图像知,两物体加速度大小相同,设物块加速度大小为a1,木板加速度大小为a2,则有μmg=ma1=Ma2,则m=M=2kg,C正确;由题图可知物块加速度大小为a1=

7、2m/s2,则μg=2m/s2,μ=0.2,B正确;由于物块与木板达到共同速度时不清楚二者的相对位置关系,故无法求出木板的长度,D错。7.如图,A、B两个皮带轮被紧绷的传送皮带包裹,传送皮带与水平面的夹角为θ,在电动机的带动下,可利用传送皮带传送货物。已知皮带轮与皮带之间无相对滑动,皮带轮不转动时,某物体从皮带顶端由静止开始下滑到皮带底端所用的时间是t,则A.当皮带逆时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定大于tB.当皮带逆时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于tC.当皮带顺时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间

8、可能等于tD.当皮带顺时针匀速转动时,该物体从顶端由

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