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人教版物理必修一典型题:传送带模型
1.如图所示,传送带始终保持v=2m/s的速度水平向右移动,一质量m=0.5kg的小物块以v0=4m/s的速度从A点向右滑上传送带,设小物块与传送带间的摩擦因数=0.2,传送带两端点A、B间的距离L=5m,g取10m/s2,下列说法正确的有( )
A.刚开始物块的加速度大小为2m/s2
B.物块一直做匀加速直线运动
C.物块从A点运动的B点所用时间为3s
D.传送带上将留下一段长为1m的摩擦痕迹
情景特点:传送带 小物块以v0=4m/s的速度从A点向右滑上传送带
问题特点: 加速度 时间 摩擦痕迹
【详解】A.物块刚滑上传送带,水平方向受向左的摩擦力
解得
故A正确;
BC.物块和传送带共速所经过的位移
故匀减速时间为
共速后做匀速运动,时间为
因此物块从A点运动的B点所用时间为2s,故BC错误;
D.摩擦痕迹长度为
故D正确。
故选AD。
1.水平传送带常见类型及滑块运动情况
类型 滑块运动情况
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-163.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-163.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-163.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2021\\同步\\看ppt\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\全书完整的Word版文档\\4-163.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-164.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-164.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-164.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2021\\同步\\看ppt\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\全书完整的Word版文档\\4-164.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0=v时,一直匀速(3)v0INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-165.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-165.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-165.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2021\\同步\\看ppt\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\全书完整的Word版文档\\4-165.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)传送带较短时,滑块一直减速到达左端(2)传送带足够长时,滑块先向左减速再向右加速回到右端
2.倾斜传送带常见类型及滑块运动情况
类型 滑块运动情况
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-166.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-166.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-166.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2021\\同步\\看ppt\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\全书完整的Word版文档\\4-166.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-167.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-167.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-167.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2021\\同步\\看ppt\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\全书完整的Word版文档\\4-167.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速再以a2加速
1.传送带的基本类型
传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到其他地方,有水平传送带和倾斜传送带两种基本模型.
2.传送带模型分析流程
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-160.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2021\\同步\\看ppt\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\全书完整的Word版文档\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET
3.注意
求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况,确定摩擦力的大小和方向.当物体的速度与传送带的速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变,速度相等前后对摩擦力的分析是解题的关键.
变式一、倾斜传送带
2.如图所示,倾角为的传送带以速度顺时针匀速转动。将一小物块以v0= 8m/s的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ = 0.5,传送带足够长,取sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,g = 10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小物块向上运动的时间为1.6s
B.为使小物块滑到传送带的顶端,则传送带AB间距离不超过4m
C.小物块向下运动的时间小于向上运动的时间
D.小物块向下运动到传送带的底端,这一过程小物块与传送带的相对位移为4m
【详解】AB.由于物块的速度大于传送带的速度,所以物块相对传送带向上运动,物块受重力和沿斜面向下的滑动摩擦力,沿斜面方向有根据牛顿第二定律
mgsinθ + μmgcosθ = ma1
代入数据解得
a1 = 10m/s2,方向沿斜面向下
设物块减速到与传送带共速需要的时间为t1,有
在这个阶段物体运动位移
由于物块所受重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力,因此物体相对传送带向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律有
mgsinθ - μmgcosθ = ma2
代入数据解得
a2 = 2m/s2,方向沿斜面向下
最后减速到速度为零需要的时间为t2有
在这个阶段物体运动位移
小物块向上滑行的最远距离为
xm = x1 + x2 = 4m,t上 = t1 + t2 = 1.6s
AB正确;
C.小物块之后以反向加速运动直到回到底端,加速度
a2 = 2m/s2
由
v32 - 0 = 2a2xm,
C错误;
D.小物块向下运动到传送带的底端,这一过程传送带走过的位移为
x传 = v1t下 = 4m
小物块向下运动到传送带的底端,这一过程小物块与传送带的相对位移为
x = x传 + xm = 8m
D错误。
故选AB。
变式二、水平传送带
3.如图所示,一个物体(可看成质点)从传送带左端以速度滑上传送带,如果传送带静止,物体可以滑上与传送带右端无缝连接的斜面(从传送带到斜面无能量损失),滑至A点并静止,下列说法正确的是( )
A.如果传送带逆时针转动,物体将静止在A点
B.如果传送带逆时针转动,物体将静止在A点下方
C.如果传送带顺时针转动,物体一定静止在A点上方
D.如果传送带顺时针转动,物体可能静止在A点下方
【详解】AB.如果传送带静止,物体在运动过程中受到重力,支持力和向左的摩擦力,如果传送带逆时针转动,物体的受力不变,因此仍将静止在点,故A正确,B错误;
CD.如果传送带顺时针转动,那么传送带的速度会影响物体的受力情况,如果传送带速度大于物体速度,摩擦力向右,如果传送带速度小于物体速度,摩擦力向左,因此物体最终可能停在点,可能停在点上方,但不可能停在点下方,故CD错误。
故选A。
4.如图所示,一足够长的传送带倾斜放置,倾角,以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度v0=14m/s从A端冲上传送带,煤块与传送带之间动摩擦因数,取,、。则下列说法正确的是( )
A.煤块冲上传送带后经与传送带速度相同
B.煤块向上滑行的最大位移为12m
C.煤块在传送带上留下的痕迹长为
D.煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为6s
5.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,沿如图中箭头所示顺时针方向转动,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( )
A.M会静止在传送带上 B.M可能沿斜面向上运动
C.M下滑的速度减小 D.M受到的摩擦力不变
6.如图所示,水平传送带以v1=3m/s的速度逆时针匀速转动,其两端点A、B之间的距离L=0.75m;可视为质点的小物块以v2=2m/s的初速度从传送带左端A向右运动,物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,则小物块在传送带上运动的时间是( )
A.0.5s B.1s
C.1.5s D.3s
7.如图所示,从斜面滑下质量为1kg的小煤块(可视为质点),以2m/s滑上与地面等高的传送带,传送带以4m/s的恒定速率运行。传送带长度(即B、C间距离)为7m,小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.2,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.小煤块在传送带上运动的时间为2s
B.小煤块在传送带上运动的时间为1.75s
C.小煤块在传送带上留下的痕迹长小于1m
D.小煤块在传送带上留下的痕迹长大于1m
8.水平传送带以某一速度v匀速运动,在传送带的A端轻轻放一工件,工件运动到另一端B所需的时间为t,则t与v的关系是( )
A.不论v多大,t是一定值
B.v越大,t一定越小
C.v越大,t越小,但v超过某一值后,t就不会再变小
D.v越大,t越大,但v超过某一值后,t就不会再增大
9.如图所示,在静止的足够长的传送带上,物块M以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,并沿如图中箭头所示顺时针方向以速度v转动起来,则传送带启动后( )
A.M最终会静止在传送带上 B.M过一会可能沿斜面向上运动
C.M的摩擦力方向可能会发生变化 D.M的速度大小和方向都不变
10.如图甲所示,水平传送带逆时针匀速转动,一质量为m=2kg的小物块(可视为质点)以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向,以地面为参考系,从小物块滑上传送带开始计时,其运动的v-t图像如图乙所示,g取10m/s2。则( )
A.小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2
B.3s内小木块受到的冲量为-6N·s
C.物块与皮带间由于摩擦产生的热量Q=9J
D.若滑块在传送带上能留下划痕,长度为5.5m
11.如图所示,水平传送带A、B两端相距s=2m,工件与传送带间动摩擦因数μ=0.4。工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s,达到B端瞬时速度设为vB,则( )
A.若传送带不动,则vB=3m/s
B.若传送带逆时针匀速转动,则vB<3m/s
C.若传送带以某速度4m/s顺时针匀速转动,则一定vB=4m/s
D.若传送带以2m/s顺时针匀速转动,则vB=2m/s
12.传送带的高效利用能为生活生产带来诸多便利,如图甲为一足够长的倾斜传送带,倾角θ=37°,现以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带,煤块的v-t图像如图乙所示,已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )
A.图乙中t1=0.75s
B.图乙中t2=2s
C.煤块运动过程中距离A点的最远距离为10m
D.煤块在传送带上留下的痕迹长为
13.一传送带以恒定速率顺时针方向运行,传送带倾角为37°,如图所示。现将一质量的物块静止放于传送带底端A,经过一段时间将物块传送到传送带的顶端B,传送带底端A、顶端B之间的距离,物块与传送带间的动摩擦因数为,物块可以看作质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小取,,。下列说法正确的是( )
A.从物块放于传送带底端A开始计时,当时物块的速度大小为
B.从物块放于传送带底端A开始计时,当时物块的加速度大小为
C.物块从底端A传送到顶端B所用的时间为4s
D.物块从底端A传送到顶端B过程中传送带上留下的滑痕长度为
14.如图,传送带顺时针匀速转动,在其左端无初速放上木块P,木块被运送到右端。现将传送带的转动速率调大,再次将木块P无初速放在传送带左端,则木块( )
A.加速过程中的加速度一定不变
B.运动到传送带右端时的速度一定变大
C.运动到传送带右端的时间一定变短
D.与传送带之间相对滑动的路程一定变大
15.疫情时期孝感市各类医疗物资紧张,一方有难八方支援,很快各类物资运抵孝感,为提高转运效率运输部门使用了传送带装置。如图所示,传送带与水平方向夹角为θ,以速度v0顺时针匀速转动。志愿者将某防疫物资轻放在传送带下端的A点(可以认为初速度为零),经传送带运送到与上端B点等高的平台上,再运走。已知传送带与物资间的动摩擦因数为μ,列说法正确的是( )
A.μ > tanθ
B.物资到达B处的速度为v0
C.物资刚放上传送带时加速度为g(μcosθ sinθ)
D.传送带速度越大物资在传送带上运动时间越短
16.传送带以恒定速度v=4 m/s顺时针运行,已知传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=2 kg的小物块轻放在其底端(小物块可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20 N拉小物块,经过一段时间物块被拉到平台上,如图所示,已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,传送带长6m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。则( )
A.物体一直做匀加速运动
B.物体先受滑动摩擦力,共速后受静摩擦力
C.物体在传送带上运动的时间为1.5s
D.物体相对传送带滑行的距离为1m
17.如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4 m,以v0=2 m/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点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10 m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.小煤块从A运动到B的过程中( )
A.所用的时间是s B.所用的时间是2.25 s
C.划痕长度是4 m D.划痕长度是0.5 m
18.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)无初速度地轻放至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,取重力加速度g=10m/s2,则煤块从A运动到B的过程中
A.煤块到A运动到B的时间是2.25 s
B.煤块从A运动到B的时间是1.5 s
C.划痕长度是2 m
D.划痕长度是0.5 m
19.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
20.如图所示,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,则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )
B.
C. D.
4.C
【详解】A.由于煤块初速度大于传送带的速度,则煤块开始向上减速运动的加速度为
煤块冲上传送带后与传送带速度相同经历的时间
A错误;
B.煤块与传送带速度相同后,由于
则煤块向上做减速运动的加速度为
则煤块向上滑行的最大位移为
B错误;
C.煤块与传送带速度相同前。煤块相对皮带向上运动
煤块与传送带速度相同后,到达最高点经历时间
此过程,煤块相对皮带向下运动
煤块从最高点返回底端过程做加速度为a2的匀加速直线运动
解得
则煤块相对皮带向下运动
该过程,煤块相对皮带向下运动的总的相对位移为
可知,煤块在传送带上留下的痕迹长为,C正确;
D.根据上述,煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为
D错误。
故选C。
5.D
【详解】因为传送带静止时,物块匀速下滑,摩擦力为滑动摩擦力,且满足
传送带突然顺时针方向运动时,物块与传送带之间还是滑动摩擦力,则所受摩擦力不变,即物块受力情况不变,则物块M继续保持原来的速度匀速直线运动。
故选D。
6.A
【详解】小物块向右匀减速运动时,加速度大小为
a=μg=2m/s2。
速度减小到零所经历的时间为
物体滑过的位移为
所以物体滑离传送带时速度不为零,设物体滑离传送带的时间为t,根据位移时间关系可得
代入数据,解得
t=0.5s
故选A。
7.A
【详解】AB.对小煤块,由牛顿第二定律得
代入数据解得
a=2m/s2
小煤块加速时间
小煤块在传送带上做匀加速运动的位移
小煤块在传送带上做匀速直线运动的时间
小煤块在传送带上运动的时间
t=t1+t2=1s+1s=2s
故A正确,B错误;
CD.小煤块在传送带上运动过程传送带的位移
x=vt=4×2m=8m
小煤块在传送带上留下的痕迹长
s=x-L=8m-7m=1m
故CD错误。
故选A。
8.C
【详解】若传送带速度非常小,则工件在短时间内加速后与传送带同步运动,逐渐增加传送带的速度,工件通过的时间会减少,当传送带速度足够大时,工件在传送过程中一直做匀加速直线运动,此时t是一定值。故选C。
9.D
【详解】传送带静止时,物块匀速下滑,摩擦力为滑动摩擦力,传送带突然运动,但物块与传送带之间滑动摩擦力不变,即物块受力情况不变,继续保持原来的速度匀速直线运动。
故选D。
10.BC
【详解】A.根据图像斜率,有
则动摩擦因数为0.1,故A错误;
B.根据动量定理有
故B正确;
CD.前2s内相对位移为皮带位移x1与物块位移x2之和,第3s内相对位移为皮带位移x1'与物块位移x2’之差,故划痕长度为
由于摩擦产生的热量为
故C正确,D错误。
故选BC。
11.AC
【详解】A.若传送带不动,工件一直做匀减速运动,匀减速运动的加速度大小为
a=μg=4m/s2,vA2-vB2=2as
解得
vB=m/s=3m/s
故A正确;
B.若传送带逆时针匀速转动,工件一直做匀减速运动,匀减速运动的加速度大小为
a=μg=4m/s2,vA2-vB2=2as
解得
vB=m/s=3m/s
故B错误;
C.若传送带以4m/s顺时针匀速转动,工件在传送带上做减速运动,加速度为
a=μg=4m/s2
减速到与传送带共速的时间
位移为
然后工件与传送带一起匀速运动,达到B端瞬时速度为4m/s,选项C正确;
D.若传送带以2m/s顺时针匀速转动,工件在传送带上做匀减速运动,当与传送带共速时的速度
v=m/s=3m/s
即达到B端瞬时速度vB=3m/s。故D错误。
故选AC。
【点睛】解决本题的关键知道工件在传送带上的运动规律,根据摩擦力的方向判断加速度的方向,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解。
12.BC
【详解】A.0~t1内,根据牛顿第二定律得
解得煤块的加速度为
所以
故A错误;
B.t1~t2内,根据牛顿第二定律得煤块运动的加速度大小为
所以
故B正确;
C.由图像知,在0~t2内,煤块向上运动的位移为
故C正确;
D.0~t1内,传送带位移大小为
由图像知煤块位移大小为8m,煤块比传送带多走
t1~t2内,传送带位移大小为
由图像知煤块位移大小为2m,传送带比煤块多走
故煤块向上运动时划痕是4.0m;
当煤块下滑时,有
解得
传送带向上运动的位移为
故划痕总长为
故D错误。
故选BC。
13.AD
【详解】A.物块开始运动时受到沿传送带向上的滑动摩擦力
根据牛顿第二定律
解得加速度
与传送带达到共同速度经历的时间为
运动的位移
此时物块还没有到达顶端B,从物块放于传送带底端A开始计时,当2.1s时物块正做匀加速直线运动,此时速度大小为
A正确;
B.当时物块的速度与传送带的速度相等,因为
当物块的速度与传送带的速度相等时开始做以做匀速直线运动,一直运动到顶端B,由于
物块处于匀速直线运动阶段,此时的加速度大小为零,B错误;
C.物块做匀速直线运动的位移为
匀速运动的时间为
则物块从底端传送到顶端用的时间为
C错误;
D.第一阶段物块与传送带之间发生相对滑动,物块做匀加速直线运动,位移为
传送带做匀速运动,位移
第二阶段物块与传送带之间没有相对滑动,则滑痕长度为
D正确。
故选AD。
14.AD
【详解】A.对木块受力分析得
即加速度为
所以加速过程中的加速度一定不变,故A正确;
BC.对木块由运动学公式
可知,木块速度大小与滑块位移有关,若木块在传送带上一直加速,则两次加速的位移都为传送带长度,则到达右端的速度相等,同理,由运动学公式
可知,若木块在传送带上一直加速,则运动到传送带右端的时间也相等,故BC错误;
D.此过程中,木块位移为L,传送带位移为
所以与传送带之间相对滑动的路程为
所以传送带的转动速率调大时,与传送带之间相对滑动的路程一定变大,故D正确。
故选AD。
15.AC
【详解】A.因为物资是静止放在传送带上被运走的,所以物资重力沿斜面的分力应小于最大静摩擦力(即滑动摩擦力),则有
解得
故A正确;
B.物资从传送带的A点运动到B点,可能是先做匀加速直线运动,然后与传送带一起以速度v0做匀速直线运动;也可能是一直做匀加速直线运动,所以物资到达B处的速度不一定为v0,故B错误;
C.物资刚放上传送带时,物资与传送带相对滑动,则物资受重力、支持力和滑动摩擦力的作用,由牛顿第二定律得
解得
故C正确;
D.物资在传送带上运动的加速度和位移是固定的,不随传送带速度的变化而变化。当物资先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动时,传送带速度越大物资在传送带上运动时间越短;但当物资是一直做匀加速直线运动时,传送带速度越大物资在传送带上运动时间保持不变,故D错误。
故选AC。
16.BD
【详解】AB.开始时,物体受向上的拉力F=20N,
向上的摩擦力
重力沿斜面向下的分力:
则物体向上做加速运动,当与传送带共速后,因F=G1+f(此时摩擦力向下)可知物块匀速运动;即物体先做匀加速运动,后做匀速运动;物体先受向上的滑动摩擦力,共速后受向下的静摩擦力,选项A错误,B正确;
CD.物体加速运动时的加速度
加速运动的时间
加速运动的位移
做匀速运动的时间
则在传送带上滑行的总时间
物体相对传送带滑行的距离为
选项C错误,D正确;
故选BD。
17.BD
【详解】AB. 煤块在传送带上滑动时,根据牛顿第二定律有:
解得
a=μg=4m/s2
当煤块速度和传送带速度相同时,位移为:
因此煤块先加速后匀速运动:
加速时间为:
匀速运动的时间为:
小煤块从A运动到B的过程中总时间为:
t=t1+t2=0.5+1.75=2.25s。
故A错误,B正确;
CD.在加速阶段产生相对位移即产生划痕,固有:
△s=v0t1 s1=2×0.5 0.5=0.5m,
故C错误,D正确。
18.BC
【详解】A、B、煤块在传送带上匀加速运动时,根据牛顿第二定律有μmg=ma,得a=μg=4 m/s2,当煤块速度和传送带速度相同时,位移,因此煤块先加速后匀速,匀加速运动的时间,匀速运动的时间,煤块从A运动到B的总时间t=t1+t2=1.5 s,A错误,B正确;
C、D、在加速阶段产生相对位移即产生划痕,则有Δx=v0t1–x1=2 m,C正确,D错误.
故选BC.
【点睛】对传送带问题,要注意区分划痕和产生热量的有效路程不同,对简单的过程,二者一般相等,但对复杂的过程,要注意前者为某段的最大位移,后者为总的相对路程.
19.CD
【详解】ABC.由牛顿第二定律,得
得
设行李做匀加速运动的时间为t,行李加速运动的末速度为v=1m/s.由
代入数值,得
匀加速运动的位移大小为
匀速运动的时间为
行李从A到B的时间为
而乘客一直做匀速运动,从A到B的时间为
故乘客提前0.5 s到达B,AB错误C正确;
D.若行李一直做匀加速运动时,运动时间最短.由
解得,最短时间
D正确。
故选CD。
20.BD
【详解】AB.开始阶段滑动摩擦力沿传送带向下,由牛顿第二定律知
因此
如果传送带不是足够长,小木块可能一直匀加速到传送带底部,到达底部时速度小于等于v0;A错误,B正确;
CD.当传送带足够长时,小木块匀加速到和传送带速度相等时,由于
即
小木块不会匀速运动,小木块会继续加速,滑动摩擦力变为沿传送带向上,由牛顿第二定律知
因此
由公式知
.
注意摩擦力是被动力,速度相等时摩擦力会突变。所以D正确, C错误。
故选BD。
一、题型特点分析
二、例题讲解
三、解题必备知识
四、方法总结
五、变式归纳
六、巩固练习
六、巩固练习参考答案
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