新高考物理一輪復(fù)習(xí)提升練習(xí)導(dǎo)學(xué)案第14講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用二（解析版）

第14講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用二第14講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用二學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)明確目標(biāo)確定方向1.等時(shí)圓模型應(yīng)用2.牛頓第二定理解決板塊模型問(wèn)題3.牛頓第二定律解決傳送帶問(wèn)題4.動(dòng)力學(xué)臨界極值問(wèn)題【知識(shí)回歸】回歸課本夯實(shí)基礎(chǔ)一等時(shí)圓模型1.“等時(shí)圓”模型所謂“等時(shí)圓”就是物體沿著位于同一豎直圓上的所有光滑細(xì)桿由靜止下滑，到達(dá)圓周的最低點(diǎn)(或從最高點(diǎn)到達(dá)同一圓周上各點(diǎn))的時(shí)間相等，都等于物體沿直徑做自由落體運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間。2.基本規(guī)律(1)物體從豎直圓環(huán)上沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到環(huán)的最低點(diǎn)所用時(shí)間相等，如圖甲所示。(2)物體從豎直圓環(huán)上最高點(diǎn)沿不同的光滑弦由靜止開始滑到下端所用時(shí)間相等，如圖乙所示。(3)兩個(gè)豎直圓環(huán)相切且兩環(huán)的豎直直徑均過(guò)切點(diǎn)，物體沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到下端所用時(shí)間相等，如圖丙所示。二“傳送帶”模型1.水平傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況情景1①可能一直加速②可能先加速后勻速情景2①v0＞v，可能一直減速，也可能先減速再勻速②v0＝v，一直勻速③v0＜v，可能一直加速，也可能先加速再勻速情景3①傳送帶較短時(shí)，滑塊一直減速到達(dá)左端②傳送帶較長(zhǎng)時(shí)，滑塊還要被傳送帶傳回右端。若v0＞v，返回時(shí)速度為v，若v0＜v，返回時(shí)速度為v02.傾斜傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況情景1①可能一直加速②可能先加速后勻速情景2①可能一直勻速②可能一直加速3.模型特點(diǎn)傳送帶問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，這樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將直接影響摩擦力的方向。4.解題關(guān)鍵(1)理清物體與傳送帶間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向及摩擦力方向是解決傳送帶問(wèn)題的關(guān)鍵。(2)傳送帶問(wèn)題還常常涉及臨界問(wèn)題，即物體與傳送帶達(dá)到相同速度，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài)，對(duì)這一臨界狀態(tài)進(jìn)行分析往往是解題的突破口。三板塊模型1.模型特點(diǎn)“滑塊—木板”模型類問(wèn)題中，滑動(dòng)摩擦力的分析方法與“傳送帶”模型類似，但這類問(wèn)題比傳送帶類問(wèn)題更復(fù)雜，因?yàn)槟景迨艿侥Σ亮Φ挠绊?，往往做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，解決此類問(wèn)題要注意從速度、位移、時(shí)間等角度，尋找各運(yùn)動(dòng)過(guò)程之間的聯(lián)系。2.解題關(guān)鍵(1)臨界條件：使滑塊不從木板的末端掉下來(lái)的臨界條件是滑塊到達(dá)木板末端時(shí)的速度與木板的速度恰好相同。(2)問(wèn)題實(shí)質(zhì)：“板—塊”模型和“傳送帶”模型一樣，本質(zhì)上都是相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要分別求出各物體相對(duì)地面的位移，再求相對(duì)位移。四動(dòng)力學(xué)中的臨界、極值問(wèn)題1．臨界或極值條件的標(biāo)志(1)有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過(guò)程存在著臨界點(diǎn)。(2)若題目中有“取值范圍”、“多長(zhǎng)時(shí)間”、“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就對(duì)應(yīng)臨界狀態(tài)。(3)若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過(guò)程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)。(4)若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。2．產(chǎn)生臨界問(wèn)題的條件3.解決動(dòng)力學(xué)臨界、極值問(wèn)題的常用方法方法一極限分析法把物理問(wèn)題(或過(guò)程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來(lái)，以達(dá)到正確解決問(wèn)題的目的。方法二假設(shè)分析法臨界問(wèn)題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過(guò)程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問(wèn)題。方法三數(shù)學(xué)極值法【典例分析】精選例題提高素養(yǎng)【例1】多選．如圖所示，1、2、3、4四小球均由靜止開始沿著光滑的斜面從頂端運(yùn)動(dòng)到底端，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為SKIPIF1<0，已知豎直固定的圓環(huán)的半徑為r，O為圓心，固定在水平面上的斜面水平底端的長(zhǎng)度為SKIPIF1<0，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0例1【答案】BC【詳解】1號(hào)小球的加速度為SKIPIF1<0位移為SKIPIF1<0運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<02號(hào)小球的加速度為SKIPIF1<0位移為SKIPIF1<0運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<03號(hào)小球的加速度為SKIPIF1<0位移為SKIPIF1<0運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<04號(hào)小球的加速度為SKIPIF1<0位移為SKIPIF1<0運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<0則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0故選BC。【例2】多選．如圖所示是某地鐵站的安檢設(shè)施。該設(shè)施中的水平傳送帶以恒定速率SKIPIF1<0運(yùn)動(dòng)，乘客將質(zhì)量為SKIPIF1<0的物品放在傳送帶上，物品由靜止開始加速至速率為SKIPIF1<0后勻速通過(guò)安檢設(shè)施，下列說(shuō)法正確的是（）A．物品先受滑動(dòng)摩擦力作用，后受靜摩擦力作用B．物品所受摩擦力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向相同C．物品與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，產(chǎn)生熱量越多D．物品與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，物品與傳送帶相對(duì)位移越小例2【答案】BD【詳解】A．物品勻速后，與傳送帶之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不受靜摩擦力作用，故A錯(cuò)誤；B．物品與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向相同，故B正確；CD．物品與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度SKIPIF1<0物品由靜止開始加速至速率為SKIPIF1<0過(guò)程用時(shí)SKIPIF1<0與傳送帶相對(duì)位移SKIPIF1<0產(chǎn)生熱量SKIPIF1<0故物品與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，產(chǎn)生熱量仍一樣，相對(duì)位移越小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。【例3】．多選水平地面上某長(zhǎng)平板車在外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)如圖甲所示，平板車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示，t=0時(shí)將質(zhì)量為m的物塊（無(wú)水平方向初速度）放在平板車上，平板車足夠長(zhǎng)，物塊始終在平板車上，g取10m/s2，則物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能為（）A． B．C． D．例3【答案】ABC【詳解】A．物塊無(wú)初速放到長(zhǎng)平板車上，與長(zhǎng)平板車相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在摩擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果摩擦力比較大，物塊在4s前與長(zhǎng)平板車共速，然后一起做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)長(zhǎng)平板車開始減速時(shí)，物塊一起減速，A正確；C．如果最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊與長(zhǎng)平板車共速后，物塊將在木板上以0.5m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)到停止，C正確；B．如果最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力，物塊與長(zhǎng)平板車共速后，物塊將與木板不發(fā)生滑動(dòng)，與木板一起做勻減速運(yùn)動(dòng)到停止，B正確；D．物塊與木板共速后，木板做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊的加速度不可能大于木板的加速度，D錯(cuò)誤。故選ABC?！纠?】．在疫情防控期間為符合隔離要求，用傳送帶裝置為隔離人員運(yùn)送物品和生活垃圾，如圖為其工作場(chǎng)景簡(jiǎn)化圖?？烧{(diào)傳送帶水平段AB與傾斜段BC轉(zhuǎn)動(dòng)方向及速率始終一致，AB長(zhǎng)SKIPIF1<0，BC長(zhǎng)SKIPIF1<0，傾角SKIPIF1<0，傳送帶速率SKIPIF1<0，一運(yùn)輸生活垃圾的平板車靜止于水平光滑地面，其左端位于水平傳送帶右端A的正下方，平板車與水平傳送帶上表面高度差SKIPIF1<0。物品和包裝后的生活垃圾均可視為質(zhì)點(diǎn)，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，取SKIPIF1<0。（1）先調(diào)節(jié)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將SKIPIF1<0的物品輕放在A端，物品與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0求物品在AB段做加速運(yùn)動(dòng)的位移大??；（2）C處隔離人員拿到物品后，調(diào)節(jié)傳送帶變?yōu)轫槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速率不變，將生活垃圾放入包裝箱后無(wú)初速放在C端，包裝箱與傳送帶間動(dòng)摩擦因素為SKIPIF1<0，求包裝箱從C點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間；（3）經(jīng)傳送帶運(yùn)送，包裝箱從A端沿水平方向以SKIPIF1<0的速度飛出，落入平板車。箱子落入平板車中時(shí)，豎直速度瞬間變?yōu)榱?，水平速度不變，同時(shí)工作人員對(duì)平板車施加一水平向右恒力F，已知平板車質(zhì)量SKIPIF1<0，總長(zhǎng)SKIPIF1<0，包裝箱與生活垃圾的總質(zhì)量SKIPIF1<0，平板車與包裝箱間動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，車與包裝箱之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，為使包裝箱不脫離小車，求恒力F的取值范圍。例4【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【詳解】（1）在AB段對(duì)物品受力分析，由牛頓第二定律SKIPIF1<0設(shè)物品達(dá)到與傳送帶共速時(shí)的位移為SKIPIF1<0，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以到達(dá)B點(diǎn)前已經(jīng)勻速，則AB段加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移大小為SKIPIF1<0。（2）在傾斜傳送帶CB段，從C開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)包裝箱受力分析由牛頓第二定律可得SKIPIF1<0解得，包裝箱的加速度為SKIPIF1<0包裝箱加速到與CB傳送帶共速所用時(shí)間為SKIPIF1<0CB段加速位移為SKIPIF1<0此時(shí)因?yàn)镾KIPIF1<0包裝箱將繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0當(dāng)包裝箱以SKIPIF1<0加速度運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以包裝箱從C點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為SKIPIF1<0（3）如圖，包裝箱落入平板車時(shí)距平板車左端相距為d，則SKIPIF1<0由題意可知當(dāng)包裝箱滑至平板車最右端時(shí)兩者剛好共速，此情景下施加的恒力F最小，則對(duì)包裝箱由牛頓第二定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0對(duì)平板車，由牛頓第二定律SKIPIF1<0兩者共速時(shí)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0當(dāng)包裝箱與平板車共速后，兩者間的摩擦力剛好為最大靜摩擦力時(shí)，此情景下施加的恒力F最大，則對(duì)包裝箱，由牛頓第二定律SKIPIF1<0對(duì)整體受力分析，由牛頓第二定律SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0所以F的范圍為SKIPIF1<0【鞏固練習(xí)】舉一反三提高能力多選1．在水平直軌道上運(yùn)動(dòng)的火車車廂內(nèi)有一個(gè)傾角為30°的斜面，如圖所示，小球的重力、繩對(duì)球的拉力、斜面對(duì)小球的彈力分別用G、T、N表示，當(dāng)火車以加速度a向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則（）A．若a=20m/s2，小球受G、T、N三個(gè)力的作用B．若a=20m/s2，小球只受G、T兩個(gè)力的作用C．若a=10m/s2，小球只受G、T兩個(gè)力的作用D．若a=10m/s2，小球受G、T、N三個(gè)力的作用1【答案】BD【詳解】設(shè)小車加速度為SKIPIF1<0時(shí)，小球剛好對(duì)斜面沒(méi)有壓力，以小球?yàn)閷?duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0AB．若SKIPIF1<0，可知小球已經(jīng)離開斜面，小球受到重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用，A錯(cuò)誤，B正確；CD．若SKIPIF1<0，可知小球還沒(méi)有離開斜面，小球受到重力、繩子拉力和斜面支持力三個(gè)力的作用，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。多選2．如圖所示，水平傳送帶以SKIPIF1<0的恒定速率逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，它與兩側(cè)的水平軌道分別相切于A、B兩點(diǎn)，物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度SKIPIF1<0從B點(diǎn)滑上傳送帶，與軌道左端的豎直固定擋板P碰撞（無(wú)機(jī)械能損失）返回到B點(diǎn)。已知物塊與傳送帶、軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0，且SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，取SKIPIF1<0。物塊的初速度SKIPIF1<0可能是（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<02【答案】BCD【詳解】從A點(diǎn)到返回B點(diǎn)的過(guò)程中，假設(shè)B點(diǎn)的速度剛好為零，則根據(jù)動(dòng)能定理可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0假設(shè)物塊從B點(diǎn)全程加速到A點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0假設(shè)物塊從B點(diǎn)全程減速到A點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故選BCD。多選3．某快遞公司用傾斜傳送帶運(yùn)送包裹，如圖所示。包裹被輕放在傳送帶的底端，在經(jīng)過(guò)短暫的加速過(guò)程后，與傳送帶達(dá)到共速，最終被運(yùn)送到傳送帶的頂端。若傳送帶運(yùn)行速度一定，包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則（）A．在包裹加速運(yùn)動(dòng)階段，傳送帶對(duì)包裹的作用力方向豎直向上B．傳送帶傾斜角度越大，包裹在傳送帶上所受的靜摩擦力越大C．傳送帶傾斜角度越大，包裹加速所需時(shí)間越長(zhǎng)D．包裹越重，從傳送帶的底端運(yùn)送到頂端所需要的時(shí)間越長(zhǎng)3【答案】BC【詳解】A．在包裹加速運(yùn)動(dòng)階段，包裹加速度沿傳送帶向上，根據(jù)力的合成可知傳送帶對(duì)包裹的作用力方向偏向右上方，故A錯(cuò)誤；B．包裹與傳送帶達(dá)到共速時(shí)，包裹在傳送帶上受到靜摩擦力的作用，隨傳送帶一起勻速，根據(jù)平衡條件可得SKIPIF1<0所以傳送帶傾斜角度越大，包裹在傳送帶上所受的靜摩擦力越大，故B正確；C．依題意可得，包裹加速所需時(shí)間滿足SKIPIF1<0又SKIPIF1<0聯(lián)立可得包裹加速所需時(shí)間SKIPIF1<0由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，傳送帶傾斜角度越大，包裹加速所需時(shí)間越長(zhǎng)，故C正確；D．依題意由選項(xiàng)C可知，包裹在加速階段的時(shí)間與包裹質(zhì)量無(wú)關(guān)，在勻速階段時(shí)間取決于傳送帶的速度，也與包裹質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以，整個(gè)過(guò)程包裹從傳送帶的底端運(yùn)送到頂端所需要的時(shí)間與包裹質(zhì)量無(wú)關(guān)。故D錯(cuò)誤。故選BC。多選4．如圖所示，傳送帶左右兩端的長(zhǎng)度為12.5m，在某次輸送過(guò)程中，每隔0.5s在傳送帶左端放一小物塊，各物塊放上后都先以1m/s2的加速度做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到2m/s后再做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．每個(gè)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為7.25sB．每個(gè)物塊在傳送帶上勻速運(yùn)動(dòng)的位移為7.5mC．兩個(gè)相鄰的勻速運(yùn)動(dòng)的物塊間的距離為1mD．傳送帶上物塊的個(gè)數(shù)最多為15個(gè)4【答案】ACD【詳解】AB．物塊勻加速到和傳送帶速度相等時(shí)間SKIPIF1<0加速的位移SKIPIF1<0則勻速運(yùn)動(dòng)的位移SKIPIF1<0勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間SKIPIF1<0在傳送帶上的時(shí)間SKIPIF1<0B錯(cuò)誤A正確；C．兩個(gè)相鄰勻速運(yùn)動(dòng)物體間的距離SKIPIF1<0C正確；D．每隔0.5s放一個(gè)木塊，故SKIPIF1<0加上剛開始放的一個(gè)，最多傳送帶上可運(yùn)動(dòng)15個(gè)木塊，D正確。故選ACD。多選5．長(zhǎng)為SKIPIF1<0的平板車放在光滑水平面上，質(zhì)量相等、長(zhǎng)度也為SKIPIF1<0的長(zhǎng)木板并齊地放在平板車上，如圖所示，開始二者以共同的速度SKIPIF1<0在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知長(zhǎng)木板與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則下列說(shuō)法正確的是（）A．二者之間沒(méi)有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，平板車剎車的加速度可能大于SKIPIF1<0B．為了避免二者之間存在相對(duì)滑動(dòng)，平板車剎車的距離最小為SKIPIF1<0C．如果平板車突然以SKIPIF1<0的加速度勻加速，則經(jīng)SKIPIF1<0長(zhǎng)木板從平板車上掉下D．如果平板車突然以SKIPIF1<0的加速度勻加速，長(zhǎng)木板從平板車上掉下時(shí)，平板車的速度為SKIPIF1<05【答案】BD【詳解】A．由題意可知，為了避免二者之間存在相對(duì)滑動(dòng)，由牛頓第二定律對(duì)長(zhǎng)木板有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0此時(shí)長(zhǎng)木板與平板車加速度大小相等，A錯(cuò)誤；B．對(duì)平板車由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得SKIPIF1<0解得平板車剎車的最小距離為SKIPIF1<0選項(xiàng)B正確；CD．平板車加速后，設(shè)經(jīng)時(shí)間t長(zhǎng)木板從平板車上掉下，該過(guò)程中平板車的位移SKIPIF1<0長(zhǎng)木板的位移為SKIPIF1<0又SKIPIF1<0由以上可解得SKIPIF1<0此時(shí)平板車的速度為SKIPIF1<0選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。6．如圖所示，豎直的圓環(huán)置于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，三個(gè)完全相同的帶正電的絕緣小球（未畫出）分別套在固定于AB、AC、AD的三根光滑細(xì)桿上，其中AB與豎直方向夾角為60°，AC經(jīng)過(guò)圓心，AD豎直?，F(xiàn)將小球無(wú)初速度地從A端釋放，小球分別沿AB、AC、AD下滑到B、C、D三點(diǎn)。已知小球所受電場(chǎng)力大小與重力大小之比為SKIPIF1<0，則小球在三根細(xì)桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．無(wú)法確定6【答案】B【詳解】小球所受電場(chǎng)力大小與重力大小之比為SKIPIF1<0，可知小球所受重力與電場(chǎng)力的合力F的方向恰好與SKIPIF1<0平行，且由A指向B。延長(zhǎng)SKIPIF1<0，作SKIPIF1<0交SKIPIF1<0于M，以SKIPIF1<0為直徑畫一個(gè)圓（圖中虛線），SKIPIF1<0與該圓交于N。設(shè)SKIPIF1<0，則小球沿SKIPIF1<0桿運(yùn)動(dòng)的加速度為SKIPIF1<0位移為SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0與SKIPIF1<0無(wú)關(guān)，由等時(shí)圓模型知SKIPIF1<0而SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，故SKIPIF1<0故選B。7．如圖甲所示，水平面上有一傾角為SKIPIF1<0的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的輕質(zhì)細(xì)繩系一質(zhì)量為m的小球。斜面以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力和斜面對(duì)小球的支持力分別為T和FN，若T-a圖像如圖乙所示，AB是直線，BC為曲線，圖中AB的坐標(biāo)分別是A（0，0.6），B（SKIPIF1<0，SKIPIF1<0），重力加速度為SKIPIF1<0，則說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0B．小球質(zhì)量SKIPIF1<0C．斜面傾角θ的正切值為SKIPIF1<0D．小球離開斜面之前，SKIPIF1<07【答案】D【詳解】A．小球離開斜面之前，對(duì)小球受力分析，如下圖所示，由牛頓第二定律可知水平方向SKIPIF1<0豎直方向SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0所以小球離開斜面之前，SKIPIF1<0圖像呈線性關(guān)系，由題圖乙可知，當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，有SKIPIF1<0A正確；BC．由題意可知，當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)SKIPIF1<0此時(shí)有SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，有SKIPIF1<0此時(shí)，對(duì)小球受力分析如下圖所示所以，由牛頓第二定律得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0BC正確；D．因?yàn)樾∏螂x開斜面之前，小球受到的支持力為SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0D錯(cuò)誤。本題選擇錯(cuò)誤的，故選D。8．在大型物流貨場(chǎng)廣泛使用傳送帶運(yùn)送貨物如圖甲所示，傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，將m=1kg的貨物無(wú)初速度放在傳送帶上的A處，經(jīng)過(guò)1.2s貨物到達(dá)傳送帶的B端，用速度傳感器測(cè)得貨物與傳送帶的速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，已知，g=10m/s2，則下列判斷不正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)間的距離為3.2m B．貨物與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C．傳送帶上留下的黑色痕跡長(zhǎng)1.2m D．傾角SKIPIF1<08【答案】C【詳解】BD．由v-t圖像可知，貨物在傳送帶上先做a1勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為SKIPIF1<0對(duì)貨物受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，得mgsinθ+μmgcosθ=ma1同理，貨物做a2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度SKIPIF1<0對(duì)貨物受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，得mgsinθ-μmgcosθ=ma2聯(lián)立解得cosθ=0.8SKIPIF1<0μ=0.5選項(xiàng)BD正確；A．貨物在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度后，繼續(xù)做加速度較小的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以貨物由A到B的間距對(duì)應(yīng)圖像所圍梯形的“面積”，為x=SKIPIF1<0×2×0.2m+SKIPIF1<0×（2+4）×1m=3.2m選項(xiàng)A正確；C．在0~0.2s時(shí)間內(nèi)，貨物相對(duì)傳送帶上的位移長(zhǎng)SKIPIF1<0此過(guò)程中，貨物相對(duì)傳送帶向后劃線；在0.2~1.2s時(shí)間內(nèi)物塊相對(duì)傳送帶的位移SKIPIF1<0此過(guò)程中，滑塊相對(duì)傳送帶向前劃線，因SKIPIF1<0則傳送帶上留下的黑色痕跡長(zhǎng)為1m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選C。9．傳送帶是物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化的傳送用具，可以替代人工搬運(yùn)，節(jié)省人力物力。一水平傳送帶兩端相距SKIPIF1<0，物料與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0。物料從一端輕放上傳送帶，被傳送至另一端。當(dāng)傳送帶分別以SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的速度大小勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，取重力加速度大小SKIPIF1<0，物料通過(guò)傳送帶的時(shí)間差為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<09【答案】A【詳解】物料在傳送帶加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為SKIPIF1<0當(dāng)傳送帶以SKIPIF1<0的速度大小勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物料加速過(guò)程的時(shí)間為SKIPIF1<0加速過(guò)程的位移為SKIPIF1<0勻速過(guò)程的時(shí)間為SKIPIF1<0物料通過(guò)傳送帶的時(shí)間為SKIPIF1<0當(dāng)傳送帶以SKIPIF1<0的速度大小勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)物料在傳送帶上一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0物料離開傳送帶的速度為SKIPIF1<0假設(shè)成立，故物料通過(guò)傳送帶的時(shí)間差為SKIPIF1<0故選A。10．如圖所示，將小滑塊A放在長(zhǎng)為SKIPIF1<0的長(zhǎng)木板B上，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上，A與B的質(zhì)量之比為SKIPIF1<0，A距B的右端為SKIPIF1<0?，F(xiàn)給長(zhǎng)木板B一個(gè)水平向右初速度SKIPIF1<0，小滑塊A恰好從長(zhǎng)木板B上滑下；若給A一個(gè)水平向右初速度SKIPIF1<0，要使A能從B上滑下，則SKIPIF1<0至少為（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s10【答案】B【詳解】第一種情形下有SKIPIF1<0第二種情形下有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故選B。11．如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)SKIPIF1<0、質(zhì)量SKIPIF1<0的木板放在墻角附近，它上表面的左端放著一個(gè)質(zhì)量SKIPIF1<0的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。小物塊與木板、木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力的大小。小滑塊右端系一根勁度系數(shù)SKIPIF1<0的輕彈簧，彈簧右端再連一根輕繩，輕繩跨過(guò)一個(gè)固定在墻上的輕質(zhì)光滑定滑輪后，與木板的右端相連。初始時(shí)，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧與輕繩均沿水平方向恰好伸直，沒(méi)有彈力?，F(xiàn)將一個(gè)水平向左的力F作用在木板左端，使其緩緩向左移動(dòng)。可以將系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)看作一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，后續(xù)過(guò)程中彈簧不會(huì)碰到定滑輪。試求：（1）木板剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的大小。（2）小物塊與木板之間剛出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，木板的位移大小。（3）從木板開始運(yùn)動(dòng)到小物塊滑到木板右端為止的過(guò)程中，拉力大小F與木板位移大小x的關(guān)系式。11【答案】（1）5N；（2）0.1m；（3）見解析【詳解】（1）木板剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧和繩上的拉力可忽略，拉力F的大小SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）以小物塊為研究對(duì)象，小物塊與木板之間有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，需要滿足SKIPIF1<0則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0繩無(wú)法伸長(zhǎng)，Δx為小物塊與木板的位移之和，且兩者位移相等，則木板的位移大小為0.1m。（3）當(dāng)SKIPIF1<0即SKIPIF1<0以整體為研究對(duì)象，整體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，有SKIPIF1<0又SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0Δx=0.2m不再變化，由題意可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0以木板為研究對(duì)象，有SKIPIF1<012．如圖（a）所示，與長(zhǎng)木板質(zhì)量相等的小鐵塊位于長(zhǎng)木板的最左端，SKIPIF1<0時(shí)刻開始二者以SKIPIF1<0的初速度一起向右運(yùn)動(dòng)，SKIPIF1<0時(shí)長(zhǎng)木板與右側(cè)的擋板相碰（碰撞時(shí)間極短），碰撞之前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小鐵塊與長(zhǎng)木板通過(guò)鎖定裝置鎖定，碰撞前瞬間解除鎖定，碰撞過(guò)程中沒(méi)有能量損失，長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的部分速度SKIPIF1<0時(shí)間圖像如圖（b）所示，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小鐵塊剛好沒(méi)有從長(zhǎng)木板上滑下。小鐵塊可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：（1）長(zhǎng)木板與水平地面之間以及小鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度。12【答案】（1）0.4，0.2；（2）10.8m【詳解】設(shè)長(zhǎng)木板與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，小鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0（1