人教版高一物理必修 第一册 第四章 运动和力的关系专题复习传送带问题专练.docx
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人教版高一物理必修第一册第四章运动和力的关系专题复习传送带问题专练
人教版(2019)高一物理必修第一册第四章运动和力的关系专题复习
传送带问题专练
姓名:
__________班级:
__________考号:
__________
一、选择题(共17题)
1、如图所示,表面粗糙的水平传送带匀速向右传动。
现在其左侧的A处轻轻放上一物块,设传送带足够长,则该物块
A.一直向右匀速运动
B.先向右匀加速,后继续向右匀速运动
C.先受到向右的滑动摩擦力,后受到向右的静摩擦力
D.先受到向右的滑动摩擦力,后不受摩擦力
2、如图所示,物块M在静止的足够长的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送启动后( )
A. M下滑的速度不变
B. M静止在传送带上
C.M先向下减速运动,后向上加速,最后与传送带一起向上运动
D. M可能沿斜面向上运动
3、如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是( )
A.A物体受的摩擦力不是零,方向向右
B.三个物体只有A物体受的摩擦力是零
C.B、C受的摩擦力大小相等,方向相同
D.B、C受的摩擦力大小相等,方向相反
4、如图所示,一物体放在倾角为θ的传输带上,且物体始终与传输带相对静止.关于物体所受到的静摩擦力,下列说法正确的是( )
A.当传输带加速向上运动时,加速度越大,静摩擦力越大
B.当传输带匀速运动时,速度越大,静摩擦力越大
C.当传输带加速向下运动时,静摩擦力的方向一定沿斜面向下
D.当传输带加速向下运动时,静摩擦力的方向一定沿斜面向上
5、如图所示,足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行。
t=0时刻,在左端轻放一质量为m的小滑块,t=2s时刻传送带突然被制动而停止。
已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。
则t=2.5s时滑块的速度为
A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0
6、如图所示,足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行.t=0时,在最左端轻放一个小滑块,t=2s时,传送带突然制动停下.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2.在图中,关于滑块相对地面运动的v﹣t图象正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7、如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( )
A.M静止在传送带上 B.M受到的摩擦力不变
C.M下滑的速度减小 D. M可能沿斜面向上运动
8、如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。
其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行。
旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离为2m,g取10m/s2。
若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则( )
A.乘客与行李同时到达B处
B.行李一直做加速直线运动
C.乘客提前0.5s到达B处
D.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达B处
9、如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率
运行。
初速度大小为
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
图像(以地面为参考系)如图乙所示。
已知
>
,则( )
A.
时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.
时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~
时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~
时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
10、如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4m,以v0=4m/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)无初速度地轻放在A端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕。
已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度大小g取10m/s2。
则煤块从A运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.煤块从A运动到B的时间是2.25s
B.煤块从A运动到B的时间是1.5s
C.划痕长度是0.5m
D.划痕长度是2m
11、如图所示,用传送带向高处运送货物.当货物在传送带上随传送带一起加速上行时,加速度大小为a1,货物受到的摩擦力大小为f1;在上行过程中传送带因故突然停住不动后的瞬间,货物加速度大小为a2,受到的摩擦力大小为f2.若货物与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以下关系式可能正确的是( )
A.a1<a2,f1<f2 B.a1=a2,f1=f2C.a1>a2,f1>f2 D.a1<a2,f1>f2
12、利用倾斜传送带可以将货物从低处运到高处,也可以将货物从高处运到低处。
如图所示是传送带模型,足够长的传送带与水平面间的夹角为
,传送带逆时针运行速度为
,将木箱轻轻放在传送带上端,木箱短暂加速后与传送带一起安全运动到下端,某次工人操作失误,木箱以一定的速度从传送带上端滑上传送带,则能够正确描述木箱的速度随吋间变化关系的图线可能是( )
A.
B.
C.
D.
13、如图3-3-20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:
14、如图所示,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.当皮带轮逆时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定大于t
B.当皮带轮逆时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t
C.当皮带轮顺时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间可能等于t
D.当皮带轮顺时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t
15、如图8所示,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,小物体A与传送带相对静止,重力加速度为g。
则( )
A.只有a>gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
B.只有a C.只有a=gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用 D.无论a为多大,A都受沿传送带向上的静摩擦力作用 16、如图所示为粮袋的传送装置,已知AB间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时其运行速度为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,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) A.粮袋到达B点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小 B.粮袋开始运动的加速度为g(sinθ-μcosθ),若L足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动 C.若μ≥tanθ,则粮袋从A到B一定是一直做加速运动 D.不论μ大小如何,粮袋从A到B一直做匀加速运动,且a>gsinθ 17、如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,传送带匀速转动,在传送带上某位置轻轻放置一滑块,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ,滑块速度随时间变化的关系如图乙所示,v0、t0已知,则( ) A.传送带一定顺时针转动 B.μ= C.传送带的速度大于v0 D.t0后滑块的加速度为2gsinθ- 二、计算题(共6题) 1、如图,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,已知传送带左、右端间的距离为10m,求传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间.(g取10m/s2) 2、某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面的夹角θ=30°,传送带两端A、B的长度L=10m。 传送带以v=5m/s的恒定速度匀速向上运动。 在传送带底端A轻轻放一质量m=5kg的货物,货物与传送带间的动摩擦因数 。 求货物从A端运送到B端所需的时间。 (g取10m/s2) 3、如图所示,水平传送带以v=2m/s的速度匀速转动,传送带两端的长度L=8m.现在传送带左端A无初速度竖直释放某一物块,t1=2s时物块的速度与传送带的速度相同,试求: (g=10m/s2) (1)物块与传送带间的动摩擦因数μ; (2)物块由传送带左端A运动到右端B的时间t; (3)若传送带匀速转动的速度可调,则传送带至少以多大速度vmin运行,物块从A端到B端运动时间才最短? 4、一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2.0m,其右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,试问: (1)物块到达传送带右端的速度。 (2)物块能否到达斜面顶端? 若能则说明理由,若不能则求出物块上升的最大高度。 (sin37°=0.6,g取l0m/s2) 5、如图所示,一足够长的水平传送带,以v=2m/s的速度匀速顺时针转动运动.将一质量为m=1kg的物块无初速度地轻放在传送带左端,物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.05, (1)求物块与传送带相对静止前物块受到的摩擦力Ff大小和方向(取g=10m/s2) (2)若摩擦力使物块产生a1=0.5m/s2的加速度,求物块与传送带共速所用时间t (3)若关闭电动机让传送带以a2=1.5m/s2的加速度减速运动,同时将该物块无初速度地放在传送带上,由于传送带比较光滑,物块在停止运动前始终无法与传送带保持相对静止且相对滑动过程中加速度的大小一直为a1=0.5m/s2.求物块相对传送带滑动的位移大小L 6、如图所示,传送带与地面夹角θ=37°,从A到B长度为L=10.25m,传送带以v0=10m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5.煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹.已知sin37°=0.6,g=10m/s2,求: (1)煤块从A运动到B的时间; (2)煤块从A到B的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度. ============参考答案============ 一、选择题 1、BD 2、A 3、BC 4、A 解析 传输带加速向上运动时,对物体受力分析,由牛顿第二定律得Ff-mgsinθ=ma,故加速度越大,摩擦力越大,A正确;传输带匀速运动时,根据平衡条件得Ff=mgsinθ,静摩擦力与物体运行速度无关,B错误;当传输带加速向下运动时,如果加速度小于gsinθ,摩擦力沿斜面向上,如果加速度大于gsinθ,摩擦力沿斜面向下,C、D错误. 5、C 6、D 7、B 8、CD 9、B 【详解】 A.0~t1时间内小物块向左做匀减速直线运动,t1时刻小物块向左速度减为零,此时离A处的距离达到最大,故A错误; B.t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后小物块相对传送带静止, 时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B正确; C.0~t2时间内小物块先减速,后反向加速,小物块受到大小不变,方向始终向右的摩擦力作用,故C错误; D. 时刻小物块向右速度增加到与皮带相等, 时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送带一起匀速运动,摩擦力消失,故D错误。 故选B。 10、BD 【解析】: 根据牛顿第二定律,煤块的加速度a= =4m/s2,煤块运动到速度与传送带速度相等时的时间t1= =1s,位移大小x1=at12=2m<x,此后煤块与传送带以相同的速度匀速运动直至B端,故划痕长度即为煤块相对于传送带的位移大小,则Δx=v0t1-x1=2m,选项D正确,C错误;x2=x-x1=2m,匀速运动的时间t2= =0.5s,运动的总时间t=t1+t2=1.5s,选项B正确,A错误。 11、A 12、ABD 解析: 将木箱轻轻放在传送带上端,木箱短暂加速后与传送带一起安全运动到下端,说明 ,若木箱冲上传送带时速度与传送带相等,则一起匀速运动,选项A正确;若木箱冲上传送带时的速度比传送带的速度小,则先加速,后匀速,选项B正确;若木箱冲上传送带时速度比传送带的速度大,则先减速后匀速,选项D正确;木箱不会二次加速,选项C错误。 13、D 14、D 15、解析: 选B A与传送带相对静止,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,A有沿斜面向下的加速度a,对A受力分析可知只有a 16、A 【详解】 A.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度小于等于v;可能先匀加速运动,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. B.粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,大小为μmgcosθ,根据牛顿第二定律得到,加速度a=g(sinθ+μcosθ),若μ<tanθ,则重力的下滑分力大于滑动摩擦力,故a的方向一直向下,粮袋从A到B一直是做加速运动,可能是一直以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速,也可能先以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速,后以g(sinθ-μcosθ)匀加速;故B错误. C.若μ≥tanθ,粮袋从A到B可能是一直做加速运动,有可能在二者的速度相等后,粮袋做匀速直线运动;故C错误. D.由上分析可知,粮袋从A到B不一定一直匀加速运动,故D错误. 17、D 【解析】: 若传送带顺时针转动,当滑块下滑时(mgsinθ>μmgcosθ),将一直匀加速到底端;当滑块上滑时(mgsinθ<μmgcosθ),先做匀加速运动,在速度与传送带速度相等后将做匀速运动,两种情况均不符合题图乙,故传送带是逆时针转动,选项A错误;滑块在0~t0时间内,所受滑动摩擦力沿传送带向下,匀加速下滑,a1=gsinθ+μgcosθ,由题图乙可知a1= ,则μ= -tanθ,选项B错误;滑块与传送带的速度相等后的加速度a2=gsinθ-μgcosθ,解得a2=2gsinθ- ,选项D正确;由前述分析结合题图乙知,传送带的速度等于v0,选项C错误。 二、计算题 1、解: 物体置于传动带左端时,先做加速直线运动,受力分析,由牛顿第二定律得: f=μmg=ma 代入数据得: a=μg=0.5×10m/s2=5m/s2 当物体加速到速度等于传送带速度v=2m/s时,运动的时间为 运动的位移 则物体接着做匀速直线运动,匀速直线运动所用时间: 所以物体传送到传送带的右端所需时间t=t1+t2=0.4s+4.8s=5.2s 答: 传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间为5.2s. 2、解析: μmgcos30°-mgsin30°=ma 3分 解得a=2.5m/s2 2分 货物匀加速运动的时间 1分 货物匀加速运动的位移: 2分 随后货物做匀速运动。 运动位移 S2=L-S1=5m 1分 匀速运动时间 1分 t=t1+t2=3s 2分 3、 (1) =0.1 (2)5s (3)4m/s 【分析】 (1)物块在传送带上先做初速度为零的匀加速运动,根据速度时间公式求出加速度的大小,根据牛顿第二定律即可求出动摩擦因数; (2)先分析当物块加速的位移与传送带的长度关系,从而得出传送带的运动情况,再根据运动规律求出时间;(3)当物块一直加速时,时间最短,根据速度位移公式求出最小速度. 【详解】 (1)依题意知: 物块运动的加速度大小为: 物块被放在传送带上时初速度为零,相对于传送带向左运动,受滑动摩擦力向右,大小为: 物块与传送带间的动摩擦因数 (2)在 时间内工件运动的位移 故物块达到与传送带相同的速度后与传送带相对静止,一起匀速运动至B端. 经过时间 后,物块做匀速运动的时间为 物块由传送带左端运动到右端共用时间为 (3)当物块一直加速时,时间最短,则传送带的最小速度 解得: 【点睛】 解决本题的关键理清物块在整个过程中的运动规律,结合运动学公式和牛顿第二定律综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁. 4、答案: (1)2m/s (2)不能;上升的最大高度为0.2m 解析: (1)物块在传送带上先做匀加速直线运动,μmg=mal,s1= ,所以在到达传送带右端前物块已匀速,速度为2m/s。 (2)物块以初速度ν0滑上斜面,之后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度大小a2=gsinθ,当物块速度减为零时上升高度最大,此时沿斜面上滑的距离为s2= ;由于s2<0.4m,所以物块未到达斜面的最高点。 物块上升的最大高度: hm=s2sinθ=0.2m。 5、 (1)f=μmg=0.5N·······························································································(1分) 方向向右··································································································(1分) (2)t0= =4s··································································································(2分) (3设传送带减速到停止运动的距离x1 v2=2(-a2)x1 得x1= m······································································(2分) 设经t1物块与传送带速度恰好相等 a1t1=v-a2t1 得t1=1s············································································(2分) v共=0.5m/s································································································(1分) 物块加速运动的距离x2= t1=0.25m·····················································(1分) 此后由题意知不能相对静止,则物体做加速度大小不变的匀减速运动,时间t2=t1. 减速运动的距离为x3= t2=0.25m························································(1分) 相对滑动L=x1-x2-x3= m=0.83m···························································(1分) 6、 (1)1.5s (2)5m 【解析】 试题分析: 1)煤块刚放上时,受到向下的摩擦力 a1=g(sinθ+μcosθ)=10m/s2 t1=v0/a1 x1=a1t21/2 达到v0后,受到向上的摩擦力 a2=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2 x2=L-x1=5.25m x2=v0t2+at2/2 t2=0.5s 将煤块从A到B的时间为t=t1+t2=1.5s (2)第一过程划痕长Δx1=v0t1-a1t12/2=5m 第二过程划痕长Δx2=x2-v0t2=0.25m Δx1与Δx2部分重合划痕总长5m 考点: 本题考查匀变速直线运动规律的应用.
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