第4章 专题提升课6 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第一册教用Word(教科版)

1．(多选)如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ， 重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．物体先做匀加速运动后做匀速运动 B．物体一直受到摩擦力作用，大小为μmg C．物体在匀加速阶段受到的静摩擦力向右 D．物体在匀加速阶段的加速度大小为μg 解析：选AD。物体刚放上传送带时，相对于传送带向左运动，物体受到向右的滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得，加速度大小为a＝＝μg，当物体速度等于传送带速度时，物体受到的摩擦力变为零，物体开始做匀速直线运动，故物体先做匀加速运动后做匀速运动。 2．(多选)(2024·河北邢台二中期末)水平传送带被广泛应用于机场和火车站，一水平传送带装置如图所示，绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率v＝4 m/s运行，一质量m＝4 kg的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，g取10 m/s2，A、B间的距离L＝12 m，则(　　) A．行李刚开始运动时的加速度大小为2 m/s2　 B．行李从A运动到B的时间为5 s C．行李在传送带上滑行留下痕迹的长度为6 m D．如果提高传送带的运行速率，则行李从A处传送到B处的最短时间可为2 s 解析：选BD。行李刚开始运动时的加速度大小a＝＝1 m/s2，故A错误；行李从放在A处到与传送带共速所用时间t1＝＝4 s，通过的位移x1＝at＝8 m，行李与传送带共速后，做匀速直线运动的时间t2＝＝1 s，行李从A运动到B的时间t＝t1＋t2＝5 s，行李在传送带上滑行留下痕迹的长度Δx＝x传－x1＝vt1－x1＝8 m，故B正确，C错误；如果提高传送带的运行速率，当行李从A处传送到B处一直做匀加速直线运动时，所用时间最短，则有L＝at，解得tmin＝ ＝2 s，故D正确。 3．(多选)(2024·广东深圳期末)如图所示，一质量为m的小物体以一定的速率v0滑到水平传送带上左端的A点，当传送带始终静止时，已知物体能滑过右端的B点，则下列判断正确的是(　　) A．传送带若逆时针运行且保持速率不变并且速率足够大，则物体有可能不能滑过B点 B．传送带若逆时针运行且保持速率不变，物体可能先做匀减速直线运动后做匀速直线运动 C．传送带若顺时针运行，当其运行速率(保持不变)v<v0时，物体可能一直做匀减速直线运动滑过B点 D．传送带若顺时针运行，当其运行速率(保持不变)v>v0时，物体过B点的速率可能小于或等于传送带速率v 解析：选CD。当传送带始终静止时，物体受摩擦力方向水平向左，物体会一直做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得加速度a＝＝μg，传送带若逆时针方向运行且保持速率不变，物体受摩擦力方向水平向左，物体会一直做匀减速直线运动，加速度也为μg，所以运动情况不变，仍能滑过B点，故A、B错误；传送带若顺时针方向运行，当传送带速度v＜v0时，物体可能一直减速，也可能先减速后匀速，最后滑过B点，故C正确；传送带若顺时针方向运行，当传送带速度v＞v0时，物体可能一直加速，最终没能与传送带共速，速率小于v，物体也可能与传送带共速，最终速率等于v，故D正确。 4．(多选)(2024·山东临沂期末)如图甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运动，将质量为m＝1 kg的物体轻轻放在传送带上的A处，经过1.5 s到达传送带的B端，物体在传送带上运动的速度—时间图像如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则(　　) A．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5 B．传送带的倾角θ＝37° C．A、B两点的距离为6 m D．传送带的速率为4 m/s 解析：选CD。由题中vt图像可知，物体在传送带上先做加速度大小为a1的匀加速直线运动，加速度大小a1＝＝8 m/s2，对物体受力分析可得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma1，然后做加速度大小为a2的匀加速直线运动，加速度大小a2＝＝2 m/s2，对物体受力分析可得mg sin θ－μmg cos θ＝ma2，联立解得θ＝30°，μ＝，故A、B错误；物体由A到B的间距对应图线与时间轴所围的面积，为x＝ m＋×1 m＝6 m，故C正确；由题图乙可知，0.5 s时物体加速度发生变化，故物体先加速至与传送带共速后再匀加速，所以传送带的速率为4 m/s，故D正确。 5.(多选)(2024·宁夏银川九中期中)一块足够长的木板放在水平面上，木板质量M＝2 kg。木板左端有一质量m＝1 kg的小物块，物块与木板开始时都处于静止状态。木板与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1。现在小物块上作用一水平向右的拉力F＝2 N，小物块在木板上做匀速运动而木板静止不动，g取10 m/s2，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是　(　　) A．小物块受到木板的摩擦力大小为2 N B．木板受到水平面的摩擦力大小为2 N C．当拉力F>3 N后，木板就随物块一起运动 D．不论拉力为何值，木板都不会运动 解析：选ABD。对小物块受力分析，小物块受重力、木板对其的支持力、拉力F以及滑动摩擦力Ff，物块匀速运动，则根据平衡条件可得F＝Ff，故小物块受到木板的摩擦力大小Ff＝2 N，故B正确；对整体受力分析，整体受重力、水平面对整体的支持力、拉力F以及水平面对木板的静摩擦力Ff1，木板静止不动，则根据平衡条件可得Ff1＝F＝2 N，故A正确；木板受到水平面的最大静摩擦力Ffmax＝μ(m＋M)g＝0.1×(1＋2)×10 N＝3 N，对木板受力分析，木板受到重力、小物块对其的压力、水平面对其的支持力、小物块对其的滑动摩擦力以及水平面对其的摩擦力，Ff＝2 N<Ffmax＝3 N，由于拉力不论多大，木板在水平方向只受两个摩擦力的作用，故无论拉力多大，木板都不会运动，故C错误，D正确。 6．(多选)(2024·河北邢台二中期末)如图所示，A、B两物块的质量分别为2 kg和4 kg，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为0.3，B与地面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。现对B施加一水平拉力F＝32 N，则(　　) A．B对A摩擦力大小为6 N B．B对A摩擦力大小为4 N C．A、B发生相对滑动，A的加速度大小为3 m/s2 D.A、B一起做匀加速运动，加速度大小为 m/s2 解析：选AC。由于B与地面间的动摩擦因数为0.1，所以B与地面间的滑动摩擦力f2＝μ2(mA＋mB)g＝6 N，由于A、B间的动摩擦因数为0.3，所以A的最大加速度am＝＝μ1g＝3 m/s2，如果A、B一起以am匀加速运动，则F1－f2＝am，解得F1＝24 N，由于F>F1，A、B发生相对滑动，故C正确，D错误；B对A的摩擦力大小为f1＝f2＝6 N，故A正确，B错误。 7.某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A、B间的距离L＝10 m，传送带以v＝5 m/s的恒定速度匀速向上运动。在传送带底端A处轻放上一质量m＝5 kg的货物，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝。求货物从A端运送到B端所需的时间(g取10 m/s2)。 解析：以货物为研究对象，由牛顿第二定律得 μmg cos 30°－mg sin 30°＝ma，解得a＝2.5 m/s2 货物匀加速运动时间t1＝＝2 s 货物匀加速运动位移x1＝at＝5 m 然后货物做匀速运动，运动位移x2＝L－x1＝5 m 匀速运动时间t2＝＝1 s 货物从A到B所需的时间t＝t1＋t2＝3 s。 答案：3 s 8．(2024·江苏镇江统考期中)如图所示，倾角θ＝37°且质量M＝5 kg的梯形斜面A静止在粗糙水平地面上，斜面末端与另一长木板B的上表面平滑对接，A、B接触但不挤压，质量m＝2 kg的滑块C(视作质点)从斜面上一定高度处由静止加速滑下，并以v0＝6 m/s的水平速度滑上长木板，滑上长木板后C做加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动，B做加速度大小为2 m/s2的匀加速直线运动。已知A始终保持静止状态，滑块C与斜面A之间的动摩擦因数μ＝0.25，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。求： (1)滑块沿斜面下滑时所受的支持力和摩擦力的大小； (2)斜面A所受地面摩擦力的大小和方向； (3)为保证C不从右侧滑离B，则B至少要多长？ 解析：(1)对C受力分析，滑块沿斜面下滑时所受的支持力大小FN＝mg cos θ＝16 N 滑块沿斜面下滑时摩擦力的大小Ff＝μFN＝4 N。 (2)对斜面体受力分析得，水平方向有 FNsin 37°＝Ffcos 37°＋Ff′ 解得斜面A所受地面摩擦力的大小Ff′＝6.4 N 方向水平向右。 (3)根据动力学公式，B、C共速时有v0－a1t＝a2t， 解得t＝1 s B长度至少为L＝v0t－a1t2－a2t2＝3 m。 答案：(1)16 N　4 N　(2)6.4 N　方向水平向右 (3)3 m 学科网（北京）股份有限公司 $