文档介绍:该【2024年高考物理大一轮复习微专题04“传送带模型”和“滑块-木板模型”问题学案新人教版 】是由【帅气的小哥哥】上传分享,文档一共【9】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【2024年高考物理大一轮复习微专题04“传送带模型”和“滑块-木板模型”问题学案新人教版 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。微专题04“传送带模型〞和“滑块—木板模型〞问题“传送带模型〞,,物体所受的摩擦力有可能发生突变. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,=1m/s运行,一质量为m=4kg的行李无初速度地放在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,=,A、B间的距离L=2m,g取10m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小;(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,:(1)行李所受滑动摩擦力大小Ff=μmg=×4×10N=4N,加速度大小a=μg=×10m/s2=1m/s2.(2)行李到达与传送带相同速率后不再加速,那么v=at1,得t1==s=1s.(3)行李始终匀加速运行时,所需时间最短,加速度大小仍为a=1m/s2,当行李到达右端时,有v=2aL,得vmin==m/s=2m/s,所以传送带对应的最小运行速率为2m/=atmin得行李最短运行时间tmin==s=:(1)4N 1m/s2 (2)1s (3)2s 2m/s 如下列图为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为θ=37°,传送带AB长度足够长,传送皮带轮以大小为v=2m/=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带,假设货物与皮带之间的动摩擦因数μ=,且可将货物视为质点.(1)货物刚滑上传送带时加速度为多大?(2)当货物的速度和传送带的速度相同时用了多少时间?这时货物相对于地面沿传送带方向运动了多远?(3)从货物滑上传送带开始计时,到货物再次滑回A端共用了多少时间?(g取10m/s2,sin37°=,cos37°=)解析:(1)设货物刚滑上传送带时加速度大小为a1,货物相对传送带向上运动,所以货物受到的摩擦力沿传送带向下,+Ff=ma1,FN-mgcosθ=0又Ff=μFN解得a1=g(sinθ+μcosθ)=10m/s2(2)货物速度从v0减至传送带速度v所用时间t1==1s位移x1==7m(3)解法1:t1=1s后货物所受摩擦力沿传送带向上,设此时货物的加速度大小为a2,同理可得a2=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2,,那么t2==1s沿传送带向上滑的位移x2==1m上滑的总距离为x=x1+x2=8m货物到达最高点再次下滑时的加速度为a2,设下滑时间为t3,由x=a2t解得t3=2s那么货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为t=t1+t2+t3=(2+2)s解法2:过了t1时刻,货物的加速度变为a2,从t1到货物滑回A端的过程,加速度保持不变,那么-x1=vt2-a2t,代入数值,解得t2=(1+2)s,货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为t=t1+t2=(2+2):(1)10m/s2 (2)1s;7m (3)(2+2)s1.(2024·辽宁东北育才学校三模)如下列图为粮袋的传送装置,A、B间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时逆时针运行,速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的选项是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ),可能大,(sinθ-μcosθ),假设L足够大,≥tanθ,,粮袋从A到B一直做匀加速运动,且a≥gsinθ解析:选A 粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度小于v;也可能先做匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达B点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达B点时的速度大于v,故A正确,,大小为μmgcosθ,根据牛顿第二定律有加速度a=g(sinθ+μcosθ),≥tanθ,粮袋从A到B可能是一直做加速运动,也可能先做匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,(可视为质点),,,当其速度到达v0后,便以此速度做匀速运动,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,.(假设传送带足够长)解析:设煤块在加速过程中的加速度为a,根据题意知a<a0,根据牛顿第二定律可得a=,经历的时间为t,那么v0=a0t,此时煤块的速度v=<a0,故v<v0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用,′,煤块的速度由v增加到v0,有v0=v+at′.设煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,煤块和传送带相对地面移动的距离分别为x和x0,那么x=,x0=a0t′2+v0t′,传送带上留下的黑色痕迹的长度l=x0-x,由以上各式得l=.答案:3.(2024·湖南娄底五校联考)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行,一质量m=1kg,,从煤块滑上传送带开始计时,煤块在传送带上运动的速度—时间图象如图乙所示,g取10m/s2,求:(1)煤块与传送带间的动摩擦因数;(2):(1)由题图乙的速度—时间图象可知,煤块做匀变速运动的加速度a==1m/s2,由牛顿第二定律得μmg=ma,解得煤块与传送带间的动摩擦因数μ=.(2)由题图乙的速度—时间图象可知,传送带速度大小v1=1m/s,煤块初速度大小v2=3m/s,煤块在传送带上滑动t1==t=,方向向左,3~4s内煤块的位移s2=t′=,方向向右,4s内煤块的位移s=s1-s2=4m,方向向左,煤块接着在传送带上向右匀速运动,时间t2==4s,故煤块在传送带上运动的时间t=t1+t2=:(1) (2)8s“滑块—木板模型〞,,假设滑块和木板同向运动,位移大小之差等于板长;反向运动时,,滑块位移大小为x1,木板位移大小为x2同向运动时:如图甲所示,L=x1-x2甲反向运动时:如图乙所示,L=x1+→↓→↓→ (2024·全国卷Ⅲ)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=;木板的质量为m=4kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3m/、B相遇时,,取重力加速度大小g=10m/(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,:(1)滑块A和B在木板上滑动时,、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,=μ1mAg ①f2=μ1mBg ②f3=μ2(m+mA+mB)g ③由牛顿第二定律得f1=mAaA ④f2=mBaB ⑤f2-f1-f3=ma1 ⑥设在t1时刻,B与木板到达共同速度,=v0-aBt1 ⑦v1=a1t1 ⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入数据得v1=1m/s ⑨(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为sB=v0t1-aBt ⑩设在B与木板到达共同速度v1后,,由牛顿第二定律有f1+f3=(mB+m)a2 ?由①②④⑤式知,aA=aB;再由⑦⑧式知,B与木板到达共同速度时,A的速度大小也为v1,,A和B相遇时,A与木板的速度相同,,那么由运动学公式,对木板有v2=v1-a2t2 ?对A有v2=-v1+aAt2 ?在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为s1=v1t2-a2t ?在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为sA=v0(t1+t2)-aA(t1+t2)2 ?A和B相遇时,,两者之间的距离为s0=sA+s1+sB ?联立以上各式,并代入数据得s0=(也可用如图的速度—时间图线求解)答案:(1)1m/s (2).(多项选择)如图甲所示,长木板B固定在光滑水平面上,=6N的水平力向右拉A,经过5sA运动到B的最右端,且其v-、B的质量分别为1kg、4kg,A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/( )、,B的加速度大小为2m/,A运动到B的最右端所用的时间为5s解析:选BD 根据v-t图象可知A的加速度大小为aA==m/s2=2m/s2,A错误;以A为研究对象,根据牛顿第二定律可得F-μmAg=mAaA,解得μ==,B正确;假设B不固定,假设A、B不发生相对滑动,那么有F=(mA+mB)a′,a′=,对A有F-f=mAa′,得f=>μmAg,假设不成立,故A、B会发生相对滑动,那么B的加速度大小为aB==m/s2=1m/s2,C错误,由题图乙可知B的长度l=×5×10m=25m,设A运动到B的最右端所用的时间为t,根据题意可得aAt2-aBt2=l,解得t=5s,.(2024·安徽蚌埠二中模拟)如下列图,地面依次摆放两个完全相同的木板A、B,长度均为l=,质量均为m2==6m/s冲上木板A的左端,小滑块质量m1=200g,滑块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10m/s2)(1)假设滑块滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ1应满足的条件.(2)假设μ1=,求滑块运动的时间(结果可用分数表示).解析:(1)滑块滑上木板A时,木板不动,由受力分析得μ1m1g≤μ2(m1+2m2)g,滑块滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得μ1m1g>μ2(m1+m2)g,<μ1≤.(2)假设μ1=,那么滑块在木板A上滑动时,,由牛顿第二定律得μ1m1g=m1a1,解得a1=4m/s2,由-2a1l=v-v,得滑块到达木板B时的速度v1=4m/s,设滑块在A板上运动的时间为t1,由v1=v0-a1t1,解得t1=,滑块滑上B后,B开始运动,由μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a2,解得a2=m/s2,当滑块与B速度相同时,有a2t2=v1-a1t2,解得t2=s,相对位移Δx=t2-t2=m<l=,故滑块与木板B能到达共同速度,v共=a2t2=m/s,然后两者相对静止并一起做减速运动,有μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a共,解得a共=2m/s2,t3==s,所以t=t1+t2+t3=:(1)<μ1≤ (2)s