高中物理滑块问题

题号一、计算题二、选择题总分得分评卷人得分一、计算题（每空？分，共？分）1、如下图中甲所示为传送装置的示意图。绷紧的传送带长度L=2.0m，以v=3.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m。现有一行李箱（可视为质点）质量m=10kg，以v0＝1.0m/s的水平初速度从A端滑上传送带，被传送到B端时没有被及时取下，行李箱从B端水平抛出，行李箱与传送带间的动摩擦因数m＝0.20，不计空气阻力，重力加速度g取l0m/s2。  （1）求行李箱从传送带上A端运动到B端过程中摩擦力对行李箱冲量的大小；（2）传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，求为运送该行李箱电动机多消耗的电能；（3）若传送带的速度v可在0～5.0m/s之间调节，行李箱仍以v0的水平初速度从A端滑上传送带，且行李箱滑到B端均能水平抛出。请你在图乙中作出行李箱从B端水平抛出到落地点的水平距离x与传送带速度v的关系图象。（要求写出作图数据的分析过程）2、如图所示，质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）。初始时刻，A、B分别以v0=2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.40，取g=10m/s2。求：⑴A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向；⑵A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移x；⑶木板B的长度l。3、水平放置的传送带AB间的距离L=10m，传送带在电动机带动下以v=2m/s的速度匀速运动，如下图所示。在A点轻轻放上一个质量为m=2kg的小物块，物块向右运动s=2m后和传送带保持静止（取g=10m/s2）   求：（1）物块与传送带间的动摩擦因数.      （2）若在A点，每隔1s放上一个初速为零的物块，经过相当长的时间稳定后，传送带上共有几个物块？此时电动机的功率比不放物块时增加多少？      （3）若在A点由静止释放第一个物块，3s后再释放第二个物块，为使第二个物块在传送带上与第一个物块碰撞，第二个物块释放时的初速度v0至少需要多大？4、利用皮带运输机将物体由地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的竖直高度为5m，已知皮带和物体问的动摩擦因数为0.75，运输机的皮带以2m／s的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑。（g=l0m/s2，sin37°=0.6）  （1）如图所示，若两个皮带轮相同，半径是25cm，则此时轮子转动的角速度是多大?  （2）假设皮带在运送物体的过程中始终是张紧的。为了将地面上的物体能够运送到平台上，皮带的倾角θ最大不能超过多少?    （3）皮带运输机架设好之后，皮带与水平面的夹角为9=30°．现将质量为lkg的小物体轻轻地放在皮带的A处，运送到C处．试求由于运送此物体，运输机比空载时多消耗的能量．5、如图所示，在水平地面上放置一块质量为M的长板B，在平板的上方某一高度处有一质量为m的物块P由静止开始落下。在平板上方附近存在“相互作用”区域（如图中虚线所示区域），当物块P进入该区域内，B便会对P产生一个竖直向上的恒力f作用，使得P恰好不与B的上表面接触，且f=kmg，其中k=11。在水平方向上P、B之间没有相互作用力。已知平板与地面间的动摩擦因数，平板和物块的质量比M/m=10。在P开始下落时，平板B向左运动的速度v0=1.0m/s，P从开始下落到进入相互作用区域经历的时间t0=2.0s。设平板B足够长，保证物块P总能落到B板上方的相互作用区域内，忽略物块P受到空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：  （1）物块P从开始下落到再次回到初始位置所经历的时间。  （2）从物块P开始下落到平板B的运动速度减小为零的这段时间内，P能回到初始位置的次数。6、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求（1）物块B刚要离开C时物块A的加速度a（2）从开始到此时物块A的位移d。重力加速度g。(3)如果两个物体的质量相等都为m，物体A的动能是多少？7、如图所示，质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一个水平向右的恒力F=8.0N。当向右运动的速度达到u0=1.5m/s时，有一物块以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小车的右端。小物块的质量m=2.0kg，物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.20。设小车足够长，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物块从滑上小车开始，经过多长的速度减小为零。（2）物块在小车上相对滑动的过程，物块相对地面的位移。（3）物块在小车上相对小车滑动的过程中，系统产生的内能？（保留两位有效数字）8、一小圆盘静止在一长为L的薄滑板上，且位于滑板的中央，滑板放在水平地面上，如图所示．已知盘与滑板间的动摩擦因数为，盘与地面间的动摩擦因数为．现突然以恒定的加速度，使滑板沿水平地面运动，加速度的方向水平向右．若水平地面足够大，则小圆盘从开始运动到最后停止共走了多远的距离?(以表示重力加速度)9、如图，某货场一水平的皮带运输机以速度匀速运动，把P处的物体运送到Q处，P、Q相距，在P处把物体无初速的放在皮带上，经时间传送到Q处，现欲用最短时间把物体从P处传送到Q处(传送皮带与物体间动摩擦因数不变)，则传送皮带的运行速度至少应为多大?(保留两位有效数字)10、长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一切初速度从木板B的左端冲上长木反B，直到A、B速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下，若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相等，A、B间动摩擦因数μ1=0.5(g=10m/s2)求：  （1）木块与冰面的动摩擦因数  （2）小物块相对于长木板滑行的距离。  （3）为了保证小物块恰好不从长木板的右端滑落，小物块冲上长木板的初速度是多少。                           11、如图所示，两轮在同一高度，他们的半径均为R=0.2m，均以角速度=8rad/s绕过轮心的水平轴逆时针转动，两轮心间的距离S=1m，有块长为>2m的均匀木板AB，水平无初速度地放在两轮上，且木板重心O恰好在右轮轮心正上方。木板两轮边缘的动摩擦因数均为。求  （1）木板刚开始运动大的加速度大小是多少？  （2）从木板刚开始运动到重心O移到左轮心正上方所用的时间是多少？12、如图所示，倾角为的光滑斜面上放有一个质量为m1的长木板，当质量为m2的物块以初速度v0在木板上平行于斜面向上滑动时，木板恰好相对斜面体静止，已知物块在木板上滑的整个过程中，斜面体相对地面没有滑动。求：  （1）物块沿木板上滑过程中，斜面体受到地面的摩擦力；  （2）物块沿木板上滑过程中，物块由速度v0变为时所通过的距离。13、如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑的足够长的木板的在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝1m时，又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速放一铁块．试问．（取g＝10m/s2）(1）第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？(2）最终木板上放有多少块铁块？   (3）最后一块铁块与木板右端距离多远？14、如图所示，在光滑水平地面上，静止放着一质量m=0.2kg的绝缘平板小车，小车的右边处在以PQ为界的匀强电场中，电场强度E1=1×104V/m，小车A点正处于电场的边界。质量m2=0.1kg，带电量q=6×10-5C的带正电小物块（可视为质点）置于A点，其与小车间的动摩擦因数μ=0.40（且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）。现给小物块一个v0=6m/s的速度。当小车速度减为零时，电场强度突然增强至E2=2×104V/m，而后保持不变。若小物块不从小车上滑落，取g=10m/s2。试解答下列问题：（1）小物块最远能向右运动多远？（2）小车、小物块的最终速度分别是多少？（3）小车长度应满足什么条件？15、如图所示。水平传送装置由轮半径均为的主动轮O1和从动轮O2及传送带等构成。两轮轴心相距L=8.0m，轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉，已知面粉袋与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4，这袋面粉中间的面粉可不断地从袋中渗出。  （1）当传送带以v0==4.0m/s的速度匀速运动时，将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后，这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用时间为多少？  （2）要想尽快将这带面粉由A端送到B端（设初速度仍为零），主动能O1的转速至少应为多大？  （3）由于面粉的渗漏，在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹。这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长（设袋的初速度仍为零）？此时主动轮的转速应满足何种条件？16、一条传送带始终水平匀速运动，将一个质量为m=20kg的货物无初速地放到传送带上，货物从放上到跟传送带一起匀速运动，经过的时间是0.8s滑行的距离是1.2m{g=10m/s2}求：（1）货物与传送带间动摩擦因数μ的值（2）这个过程，动力对传送带多做的功是多少？17、如图所示，用半径为0．4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽．薄铁板的长为2．8m、质量为10kg．已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0．3和0．1．铁板从一端放入工作台的滚轮下，工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N，在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽．已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s，g取10m／s2．   (1)通过分析计算，说明铁板将如何运动?   (2)加工一块铁板需要多少时间?(3)加工一块铁板电动机要消耗多少电能?(不考虑电动机自身的能耗)18、如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为30°，轮半径R= m，两轮轴心相距L=3.75m，A、B分别使传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。一个质量为0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ= 。g取10m/s2。  （1）当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时，将小物块无初速地放在A点后，它运动至B点需多长时间？（计算中可取≈16，≈20）  （2）小物块相对于传送带运动时，会在传送带上留下痕迹。当传送带沿逆时针方向匀速运动时，小物块无初速地放在A点，运动至B点飞出。要想使小物块在传送带上留下的痕迹最长，传送带匀速运动的速度v2至少多大？19、质量为M＝10kg的B板上表面上方，存在一定厚度的相互作用区域，如图中划虚线的部分，当质量为m＝1kg的物块P进入相互作用区时，B板便有竖直向上的恒力f=kmg（k＝51）作用于物块P，使其刚好不与B板的上表面接触；在水平方向，物块P与B板间没有相互作用力.已知物块P开始自由下落的时刻，B板向右运动的速度为VBo=10m/s.物块P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为t0=2.0s.设B板足够长，B板与水平面间的动摩擦因数μ＝0.02，为保证物块P总能落入B板上方的相互作用区，问：（1）物块P从起始位置下落到刚好与B板不接触的时间t    （2）物块B在上述时间t内速度的改变量  （3）当B板刚好停止运动时，物块P已经回到过初始位置几次？（g=10m/s2）20、如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2，试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，试通过计算分析铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的情况．并在图中画出f随F变化的图像。21、图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°,C、D两端相距4.45m,B、C相距很近．水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动．将质量为10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5．试求：（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离．（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D端所用时间的取值范围．22、如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1m，质量为M=3kg的木块（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）(1)为使小物体不掉下去，F不能超过多少？(2)如果拉力F=10N恒定不变，求小物体所能获得的最大速率？23、如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带，用传送带传送工件，可以大大提高工作效率.传送带以恒定的速率运送质量为的工件，工件在A位置放到传送带上，它的初速度忽略不计.工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角是，传送带AB之间长度是．每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即放到传送带上，取求：（1）工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动；（2）传送带上相对传送带静止的相邻两个工件间的距离；（3）每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能．24、如图，一质量m=1kg的木块静止的光滑水平地面上。开始时，木块右端与墙相距L=0.08m；质量为m=1kg的小物块以初速度v0=2m/s滑上木板左端。木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触。物块与木板之间的动摩擦因数为=0.1，木板与墙的碰撞是完全弹性的。取g=10m/s2，求（1）从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数及所用的时间；（2）达到共同速度时木板右端与墙之间的距离。25、质量m=1kg的小滑块（可视为质点）放在质量M=1kg的长木板右端，木板放在光滑水平面上。木板与滑块之间摩擦系数，木板长L=75cm。开始二者均静止。现用水平恒力F沿板向右拉滑块，如图所示，试求：  （1）为使滑块和木板以相同的速度一起滑动，力F应满足什么条件？  （2）用水平恒力F沿板方向向右拉滑块，要使滑块在0.5s时间从木板右端滑出，力F应多大？  （3）滑块刚刚从木板上滑出时，滑块和木板滑行的距离各多大？取g=10m/s2。26、如图所示，平板车长L=6m，质量M=10kg，上表面距离水平地面高h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点。某时刻小车的速度v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量m=1kg的小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），PB=，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面。车与地面的动摩擦因数为0.2。其他摩擦均不计，取g=10m/s2，求：  （1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间。  （2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间。  （3）从小球轻放上平板车至落到地面的过程中，摩擦力对平板车做的功。27、如图所示，质量M=10kg，上表面光滑的足够长的木板在水平拉力F=50N作用下，以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为m=1kg，将第一个铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L=1m时，又无初速地在木板最右端放上第二个铁块，只要木板运动了L=1m就在木板最右端无初速放一个铁块。取g=10m/s2。求：  （1）第一个铁块放上后，木板的加速度是多大？  （2）木板运动1m时，木板的速度多大？  （3）最终有几个铁块能留在木板上？28、如图3-1所示的传送皮带，其水平部分ab=2米，bc=4米，bc与水平面的夹角α=37°，一小物体A与传送皮带的滑动摩擦系数μ=0.25，皮带沿图示方向运动，速率为2米/秒。若把物体A轻轻放到a点处，它将被皮带送到c点，且物体A一直没有脱离皮带。求物体A从a点被传送到c点所用的时间。29、如图所示，质量的长木板放在光滑水平面上，在长木板的右端施加一水平恒力F=8N，当长木板向右运动速率达到时，在其右端有一质量的小物块（可视为质点）以水平向左的速率滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数，小物块始终没离开长木板，取，求：（1）经过多长时间小物块与长木板相对静止；（2）长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板；（3）上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功。 评卷人得分二、选择题（每空？分，共？分）30、如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送上端A滑上传送带，滑上时速率为v1，传送带的速率为v2，且v2>v1，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的速率v和位置，下面哪个是可能的（   ）A．从下端B离开，v>v1                                 B．从下端B离开，v<v1c．从上端a离开，v=v1 d="">m2）随着车一起向前匀速运动，设两个滑块和车之间的滑动摩擦因数为，其他阻力不计，当车突然停止时，下列说法正确的是                                   （　）A、若，一定相碰　            B、若，一定不相碰C、若，一定相碰　            D、若，一定不相碰36、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可能沿斜面向上运动C.M受到的摩擦力不变        D.M下滑的速度不变37、如图3－5所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间不可能是（  ）   A．   　　　　　B．   C．  　　　     D．38、如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，绳张紧时与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时（v1＜v2），绳中的拉力分别为F1、F2；若剪断细绳，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是（  ）A．F1＝F2B．F1＜F2C．t1＞t2D．t1＜t2        39、如图所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3,中间均用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运行，三个木块处于平衡状态．下列结论正确的是（  ） A.2,3两木块之问的距离等于 B.2,3两木块之问的距离等于              C.1,2两木块之间的距离等于2,3两木块之间的距离 D.如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大40、如图所示，质量为M的木板放在水平桌面上，一个质量为m的物块置于木板上。木板与 物块间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。现用一水平恒力F向右拉木板，使木板和物块体共同向右做匀加速直线运动，物块与木板保持相对静止。已知重力加速度为g。下列说法正确的是                                                     （   ）    A．木板与物块间的摩擦力大小等于0      B．木板与桌面间的摩擦力大小等于F      C．木板与桌面间的摩擦力大小等于μMg      D．木板与桌面问的摩擦力大小等于μ（M+m）g 参考答案一、计算题1、（1）行李箱刚滑上传送带时做匀加速直线运动，设行李箱受到的摩擦力为Ff根据牛顿第二定律有  Ff＝mmg＝ma解得a＝mg＝2.0m/s2                                            设行李箱速度达到v＝3.0m/s时的位移为s1v2－v02＝2as1s1＝                                           即行李箱在传动带上刚好能加速达到传送带的速度3.0m/s          设摩擦力的冲量为If，依据动量定理If＝mv－mv0                      解得If＝20N·s                                               （2）在行李箱匀加速运动的过程中，传送带上任意一点移动的长度s＝vt＝3m行李箱与传送带摩擦产生的内能Q＝mmg（s-s1）                      行李箱增加的动能ΔEk＝m（v2－v02）                          设电动机多消耗的电能为E，根据能量转化与守恒定律得E＝ΔEk+Q解得E＝60J                                                 （3）物体匀加速能够达到的最大速度vm＝当传送带的速度为零时，行李箱匀减速至速度为零时的位移s0＝=0.25m<l当传送带的速度0<v<3.0m s="">v1，选项A是正确的，当摩擦力和重力的分力相等时，滑块一直做匀速直线运动，v=v1，故本题应选ABC。31、 D32、C33、B34、C35、   BD36、CD37、 BD38、A39、 B40、D</l当传送带的速度0<v<3.0m></v1c．从上端a离开，v=v1>