2025届高考物理一轮复习课件：专题 传送带 滑块木板模型

2.v0>v， (1)左端出: 一.水平传送带 可能一直减速，也可能先减速再匀速 可能一直加速，也可能先加速再匀速 (2)右端出 1.v0<v， v0>v, v0<v, 先匀减后匀加到以v0右端(起点)出 先匀减后匀加再匀速到以v右端出 滑块一直减速到左端出 题型1:传送带模型 关键:判断摩擦力方向、物传共速时摩擦力突变、运动情况分析 专题:传送带、滑块——木板模型 1.(多选)应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型.传送带始终保持v＝0.4 m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2.旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处，则下列说法正确的是 A.开始时行李的加速度大小为2 m/s2 B.行李经过2 s到达B处 C.行李到达B处时速度大小为0.4 m/s D.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m AC 2.如图5所示，绷紧的水平传送带足够长，且以v1＝2 m/s的恒定速率运行。初速度大小v2＝3 m/s的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面(图中未画出)上的A处滑上传送带，墨块可视为质点。若从墨块滑上传送带开始计时，墨块在传送带上运动5 s后与传送带的速度相同，g=10m/s2,则(　　) A.墨块与传送带速度相同之前，受到传送带的摩擦力方向水平向右 B.墨块在传送带上滑行的加速度大小a＝0.2 m/s2 C.墨块在传送带上留下的痕迹长度为4.5 m D.墨块在传送带上留下的痕迹长度为12.5 m E.滑动摩擦因素为0.1 ADE 3.如图8所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2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v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1，则 (　　) A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 B 二.倾斜传送带 1.上传物体 2.下传物体 (1)可能一直加速. 先以a1加速后以a2加速（a1>a2） mgsin θ<μmgcos θ (1)共速前已传完(传送带较短): (2)共速前未传完(传送带够长): 1.mgsin θ<μmgcos θ： 一直加速 先加速后匀速 2.mgsin θ>μmgcos θ： (2)可能先加速后匀速 可能一直加速，也可能先加速后匀速，还可能先以a1加速后以a2加速 1.如图所示，传送带与水平地面的夹角θ＝37°，从A到B的长度为L＝10.25 m，传送带以v0＝10 m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速度地放一个质量为m＝0.5 kg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sin 37°＝0.6，g取10 m/s2，求： (1)当煤块与传送带速度相同时，它们能否相对静止？ (2)煤块从A到B的时间； (3)煤块从A到B的过程中在传送带上留下痕迹的长度. 求划痕（只要有相对运动，就有划痕，划痕不一定等于相对位移） (1)不能　 (2)1.5 s　 (3)5 m 2. (多选)一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动。一小滑块以某初速度沿传送带向下运动，滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块速度v随时间t变化的图象可能是(　　) BC 【拓展提升】 (多选)在中，若滑块以某一初速度从传送带下端沿传送带向上运动，如图7所示，传送带运动的速度v1小于滑块的初速度v0，其他条件不变，则滑块的速度v随时间t变化的图象可能是(　　) CD 3.如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角α=37°，并始终以v=10m/s的速度顺时针匀速转动。现在传送带的底端B轻轻放置一质量为m=1kg的小物体，已知小物体与传送带间的动摩擦因数μ=1.0，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是 A.在放上小物体后的5s内，小物体的加速度大小为2m/s2 B.小物体运动5s后做匀速直线运动 C.在放上小物体后的5s内，小物体与传送带因摩擦产生的热量为200J D.在放上小物体后的5s内，电动机多消耗了400J的电能 ABCD 模型三:“滑块—木板”模型 v0 1.模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的相互作用下发生相对滑动. 2.位移关系：滑块由木板一端运动到另一端的过程中， 滑块和木板同向运动时，位移之差Δx＝x1－x2＝L(板长)； 滑块和木板反向运动时，位移之和Δx＝x2＋x1＝L. vB vA (2)位移关系: (3)等时关系: 方法选择:动能定理、动量定理、动量守恒定律、能量守恒定律。 (1)分析滑块、木板受力，求二者加速度。 3.解题思路 隔离法、整体法 滑块、木板位移，滑块相对木板位移(板长)之间关系式。 不要忽略滑块和木板的运动存在等时关系。 在运动学公式中，位移、速度和加速度都是相对地面的。 1.如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量为M=4kg的长木板，在长木板右端有一质量为m=1kg的小物块,长木板与小物块间动摩擦因数为u=0.2，长木板与小物块均静止．现用F=14N的水平恒力向右拉长木板，经时间t=1s撤去水平恒力F． （1）在F的作用下，长木板的加速度为多大？ （2）刚撤去F时，小物块离长木板右端多远？产热多少 （3）最终长木板与小物块一同以多大的速度匀速运动？ （4）最终小物块离长木板右端多远？ 3m/s2 0.5m 2.8m/s 0.7m 2.一长木板置于粗糙水平地面上,木板右端放置一小物块，如图5所示.木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1,物块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.4.t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向墙壁运动，当t＝1s时，木板以速度v1＝4m/s与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变、方向相反.运动过程中小物块第一次减速为零时恰好从木板上掉下.已知木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求： (1)t＝0时刻木板的速度大小； (2)木板的长度. (1)5 m/s (2)16/3m 3.如图，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求： (1)A被敲击后获得的初速度大小vA； (2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB′； (3)B被敲击后获得的初速度大小vB。 4.如图所示，长为L＝1.5 m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度v0从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为v＝0.4 m/s，然后一起滑行了s＝8.0 cm停下。若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数μ1＝0.25，g取10 m/s2。求： (1)木板与冰面的动摩擦因数μ2； (2)小物块A的初速度大小v0； (3)为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上木板的最大初速度v0m应为多少？ 0.1 2.4m/s 3m/s 5.质量为M=2 kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过1 s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的v－t图象如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)A与B上表面之间的动摩擦因数μ1； (2)B与水平面间的动摩擦因数μ2； (3)A的质量m。 (4)AB接触面因摩擦产生多少热量？ 答案 (1)0.2　 (2)0.1　 (3)6 kg (4)AB接触面因摩擦产生多少热量？ 6.(多选)如图所示，质量为m1的足够长的木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为m2的物块。t＝0时刻起，给物块施加一水平恒力F，分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小，图中可能符合运动情况的是(　　) AC 7.如图甲所示，一质量为m1的薄木板(厚度不计)静止在光滑水平地面上，现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0，从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象可知以下判断正确的是(　　) A.滑块始终与木板存在相对运动 B.滑块未能滑出木板 C.滑块的质量m2大于木板的质量m1 D.在t1时刻，滑块从木板上滑出 ACD 8.如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块与木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A.A的质量为0.5kg B.B的质量为1kg C.B与地面间的动摩擦因数为0.2 D.A、B间的动摩擦因数为0.4 acd 9.如图7所示，在倾角为θ＝37°的足够长斜面上放置一质量M＝2 kg，长度L＝1.5 m的极薄平板AB，在薄平板上端A处放一质量m＝1 kg的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速度释放，已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1＝0.25，薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2，求： (1)释放后，小滑块的加速度和薄平板的加速度； (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t. 10.如图4甲所示，一小物块从水平转动的传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0 s内为二次函数，在3.0～4.5 s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.传送带沿顺时针方向转动 .B.传送带沿逆时针方向转动 C.传送带的速度大小为2 m/s.D.小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2 ACD 11.如图所示，倾角为θ＝53°、质量为M＝2 kg的光滑斜面体A上有一个m＝0.5 kg的小球B，斜面体放在光滑的水平桌面上，斜面体与一平行于桌面的细绳相连，绳的另一端跨过一不计摩擦的轻质定滑轮挂一个质量为m0的物块C，桌子固定于水平地面上，将物块由静止释放(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g取10 m/s2)。 (1)若小球与斜面恰好没有弹力，此时小球与斜面体向右运动的加速度a为多大？ (2)若小球与斜面恰好没有弹力，m0为多少？ 如图7所示，水平轨道AB段为粗糙水平面，BC段为一水平传送带，两段相切于B点，一质量为m＝1 kg的物块(可视为质点)，静止于A点，AB距离为x＝2 m。已知物块与AB段和BC段的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10 m/s2。 (1)若给物块施加一水平拉力F＝11 N，使物块从静止开始沿轨道向右运动，到达B点时撤去拉力，物块在传送带静止情况下刚好运动到C点，求传送带的长度； (2)在(1)问中，若将传送带绕B点逆时针旋转37°后固定(AB段和BC段仍平滑连接)，要使物块仍能到达C端，则在AB段对物块施加拉力F′应至少多大； (3)若使物块以初速度v0从A点开始向右运动，并仍滑上(2)问中倾斜的传送带，且传送带以4 m/s速度向上运动，要使物块仍能到达C点，求物块初速度v0至少多大。 $$