课时作业10 动力学中的“传送带”和“滑块—滑板”模型-2022高考物理【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习课时作业本（新高考，河北版）

高三总复习􀅰物理 冀 加速度为gtanθ,绳对物体１的拉力FT＝ m１g cosθ ,故 A 正确,B错误;以 物体２为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律可知底板对物体２的 支持力大小为m２g－FT＝m２g－ m１g cosθ ,物体２所受底板的摩擦力大小 为Ff＝m２a＝m２gtanθ,故C错误,D正确.] ９．AC　[取沿斜面向上为正方向,物体沿斜面向上滑动时有v２－v０２＝ ２ax,代入数据(１５m/s,４５m)、(０．６０m),解得v０＝３０m/s,a＝－７．５m/s２, 沿斜面向下滑动时有v′２＝２a′x,当速度沿斜面向下为v′＝－２０m/s 时,x′＝８０m,代入数据解得a′＝２．５m/s２;物体沿斜面向上滑动时,由 牛顿第二定律得－(mgsinθ＋μmgcosθ)＝ma,物体沿斜面向下滑动 时,由牛顿第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma′,联立解得θ＝３０°,μ＝ ３ ６ ,选项 A、C正确,物体受到的滑动摩擦力为Ff＝μmgcosθ,由于质 量m 未知,所以不能求出滑动摩擦力大小,故 B错误.损失的机械能 等于物体克服摩擦力做的功,无法求出,故 D错误.] １０．解析:　(１)设刚开始时弹簧的压缩量为x０,在沿斜面方向上有(m１＋ m２)gsinθ＝kx０,因为在前０．２s时间内,F为变力,０．２s以后,F为恒力, 所以在０．２s时,P对Q的作用力为零,设０．２s时,弹簧的压缩量为x１, 对P由牛顿第二定律知,沿斜面方向上有kx１－m１gsinθ＝m１a,前０．２s 时间内P、Q向上运动的距离为x０－x１＝ １ ２at ２,联立解得a＝３m/s２. (２)当P、Q 开始运动时拉力最小,此时对 P、Q 整体有Fmin＋kx０－ (m１＋m２)gsinθ＝(m１＋m２)a,解得Fmin＝３６N,当P、Q 分离时拉力 最大,此时对Q 有Fmin＝m２(a＋gsinθ)＝７２N. 答案:　(１)３m/s２　(２)７２N　３６N １１．解析:　(１)设碗的质量为m,托盘的质量为 M,服务员以最大加速度 运动时,碗、托盘、手保持相对静止,受力分析如图甲所示,由牛顿第二 定律得Ff１＝ma１,碗与托盘间相对静止,则Ff１≤Ff１max＝μ２mg. 解得a１≤μ２g＝１．５m/s２, 对碗和托盘整体,受力分析如图乙所示,由牛顿第二定律得 Ff２＝(M＋m)a２, 手和托盘相对静止,则Ff２≤Ff２max＝μ１(M＋m)g, 解得a２≤μ１g＝２m/s２, 则服务员上菜的最大加速度amax＝１．５m/s２. (２)服务员以最大加速度达到最大速度,然后匀速运动,再以最大加速 度减速运动,所需时间最短,加速运动时间 t１＝ vmax amax ＝ ３１．５s＝２s , 加速运动位移x１＝ １ ２vmaxt１＝ １ ２ ×３×２m＝３m , 减速运动时间t２＝t１＝２s,位移x２＝x１＝３m, 匀速运动位移x３＝L－x１－x２＝１２m－３m－３m＝６m, 匀速运动时间t３＝ x３ vmax ＝２s, 则服务员上菜所用的最短时间t＝t１＋t２＋t３＝６s. 答案:　(１)１．５m/s２　(２)６s 课时作业(十) 一、单项选择题 １．C　[传送带静止时,物块匀速下滑,故mgsinθ＝Ff,当传送带的速度大 于物块的速度时,物块受到向下的摩擦力,根据受力分析可知,物块向 下做加速运动,当速度达到与传送带速度相等时,物块和传送带具有相 同的速度匀速下滑,故C正确.] ２．C　[设最终小滑块与小车速度相等,小滑块的加速度a１＝μ mg m ＝μg , 小车加速度a２＝μ mg M ,则v＝v０－a１t０,v＝a２t０,联立解得t０＝０．５s＜ １s,v＝１m/s,０．５s后小滑块与小车以共同的速度做匀速直线运动. 则在０~０．５s时间内小滑块位移x１＝ v０＋v ２ t０＝１m ,小车位移x２＝ v ２t０＝０．２５m ,小滑块与小车B 端的距离d＝l＋x２－x１＝０．２５m, C正确.] 二、多项选择题 ３．ABC　[若传送带不动,由匀变速直线运动规律可知vB２－vA２＝－２as, a＝μg,代入数据解得vB＝３m/s,当满足选项 B、C、D中的条件时,工 件所受滑动摩擦力跟传送带不动时一样,还是向左,加速度还是μg,所 以工件到达B端的瞬时速度仍为３m/s,故 A、B、C正确,D错误.] ４．ACD　[滑块以水平初速度v０ 滑上木板,滑块减速,木板加速,滑块和 木板的加速度的大小分别为a２＝μ m２g m２ ＝μg,a１＝ μm２g m１ ,由vＧt图像可 知,滑块的速度一直大于木板的速度,即两者之间始终存在相对运动, 在t１ 时刻,滑块滑出木板,各自做匀速直线运动.由vＧt图像分析可 知a２＜a１,即μg＜ μm２g m