内容正文:
蚌埠第二中学2026-2027学年第一学期高三年级
物理学科第三周第2次练习
命制人:窦月 审核人:张小燕
一、多选题
1.如图所示,质量分别为和的物体A、B,通过轻绳跨过轻质定滑轮相连接,在水平力的作用下,B沿水平地面向右运动,A恰以速度匀速上升。已知B与水平面间的动摩擦因数为0.2,不计滑轮摩擦,重力加速度取。当B运动到使轻绳与水平方向成时(已知)。下列选项中正确的是( )
A.B所受摩擦力为 B.B所受摩擦力为
C.B的速度大小为 D.小于
2.一个包裹以的初速度从右侧冲上了匀速运动的传送带,传送带速度向右大小为,假设传送带足够长,包裹在传送带上经速度减为零,,则( )
A.包裹与传送带间动摩擦因数为
B.包裹1s时与传送带共速
C.包裹与传送带共速后,受到传送带的静摩擦力作用
D.内包裹在传送带上留下的摩擦痕迹为
3.如图甲所示,倾角为的足够长的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。时,将一煤块(可视为质点)轻放在传送带上,内煤块的图像如图乙所示。已知重力加速度g。则下列说法正确的是( )
A.传送带的运行速率为 B.煤块与传送带之间的动摩擦因数为
C.内煤块的位移为 D.内煤块在传送带上留下的痕迹长度为
4.如图所示,长度为质量为1kg的3个木板紧挨着静止在水平面上,现有一质量为3kg可视为质点的小物块以初速度滑上第一块木板,已知小物块与木板的动摩擦因数为,木板与地面的动摩擦因数为,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的有( )
A.小物块离开第一块木板时的速度为
B.小物块在第二块木板上滑行的时间为2s
C.小物块在第二块木板上滑行时,第二块木板对第三块木板的推力为3N
D.小物块最终停留在第三块木板的中点位置处
5.水平地面上有质量为M的木板,一质量为m的物块静止放在木板的左端,如图甲所示。现用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t变化的关系如图乙所示,木板的加速度a随时间t变化的关系如图丙所示。已知物块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。则( )
A.时刻物块与木板发生相对滑动
B.时刻木板的速度大小为
C.摩擦因数的关系满足
D.时间内合力对木板做的功为
二、解答题
6.如图所示,左侧有一长为的传送带,以速度顺时针转动,右侧有一质量为、长为的长木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为的小物块(可视为质点)以初速度从传送带的左端滑上传送带,并且小物块能无机械能损失地滑上长木板。已知小物块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)小物块刚滑上长木板时的速度大小;
(2)小物块的最终速度大小;
(3)全过程系统产生的内能。
试卷第2页(共2页)
试卷第1页(共2页)
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《连接体、传送带、板块问题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
答案
ACD
AD
AC
AD
BC
1.ACD
【详解】C.设B的速度大小为,根据速度的合成与分解,可得
解得
B向右运动的过程中,减小,故减小,所以B向右做减速运动,当时B的速度为
故C正确;
AB.由题知,A向上做匀速运动,对A受力分析,根据平衡条件可得轻绳的拉力为
因B向右做减速运动,水平方向合外力不为零,故不能用平衡条件求B所受的滑动摩擦力大小,则当时,对B受力分析,根据正交分解,在竖直方向受力平衡,则有
解得
则B所受滑动摩擦力为
故A正确,B错误;
D.设B向右做减速运动的加速度为a,在水平方向,根据牛顿第二定律有
解得
即
代入数据解得
故D正确。
故选ACD。
2.AD
【详解】AB.取向右为正方向,包裹相对传送带向左滑动,所受滑动摩擦力方向向右。由匀变速直线运动速度公式,包裹在时速度减为零,故
整理得
包裹竖直方向受力平衡,有
水平方向由牛顿第二定律得
滑动摩擦力满足
联立得
包裹速度减为零后,因其速度小于传送带速度,仍受向右的滑动摩擦力,加速度仍为。由匀变速直线运动速度公式,以该段初速度为零,达到传送带速度时有
整理得
包裹首次与传送带共速的时刻为
B项所给时间与首次共速时刻不符,故A正确,B错误;
C.共速后包裹与传送带一起做匀速直线运动,包裹的加速度为。水平方向只有传送带对包裹的摩擦力,由牛顿第二定律得,故C错误;
D.在前内,由匀变速直线运动位移公式
代入得
包裹向左运动的路程为
传送带做匀速直线运动,由位移公式,其位移满足
代入得
由于包裹与传送带在这段时间内运动方向相反,划痕长度等于相对位移的大小,故
代入得,故D正确。
故选AD。
3.AC
【详解】B.煤块刚放上传送带时,速度小于传送带速度,受到的摩擦力沿斜面向下,根据牛顿第二定律,物体刚滑上传送带时的加速度大小满足
解得
当煤块速度超过传送带速度后,摩擦力沿斜面向上,同理可知,煤块的加速度为
设传送带的速度为,由图像可知,时煤块速度等于传送带速度,时煤块速度等于,
因此,
故有
代入,
可知
解得,故B错误;
A.因此煤块的加速度,
由图像可知,时煤块速度等于传送带速度,因此,故A正确;
C.时间内,煤块的位移
时间内,煤块的位移
因此内煤块的位移为,故C正确;
D.时间内,传送带的位移为
故时间内,煤块相对传送带的位移方向沿传送带斜向上,大小为
时间内,传送带的位移为
故时间内,煤块相对传送带的位移方向沿传送带斜向下,大小为
考虑两段时间内煤块相对传送带留下的痕迹有重叠区域,痕迹取最大的相对位移,故内煤块在传送带上留下的痕迹长度为,故D错误。
故选AC。
4.AD
【详解】A.小物块在第一块木板上滑动时,物块对木板的摩擦力
三个木板与地面间的最大静摩擦力
可知三个木板静止,小物块做减速运动的加速度为
则离开第一块木板时的速度为,A正确;
B.小物块在第二块木板上滑行时,此时两个木板与地面间的最大静摩擦力
可知两个木板产生滑动,两木板的加速度为
当小物块滑离第2个木板时
解得t=0.4s(或者t=2s,该结果不符合题意,舍掉),即小物块在第二块木板上滑行的时间为0.4s,B错误;
C.小物块在第二块木板上滑行时,对第3个木板分析可知
解得F=1.5N,即第二块木板对第三块木板的推力为1.5N,C错误;
D.小物块滑离第2个木板时,小物块的速度
第2、3块木板的速度
滑上第3块木板时,第三块木板的加速度当两者共速时
解得
此过程中小物块相对第三块木板的位移
以后小物块和木板一起做减速运动直到停止,则小物块最终停留在第三块木板的中点位置处,D正确。
故选AD。
5.BC
【详解】A.根据受力分析可知,对的摩擦力与地面对的摩擦力的合力对提供加速度。
根据丙图可知,时刻,与地面发生相对滑动,开始运动;时刻,与发生相对滑动,在此之后两个摩擦力均为滑动摩擦力,合力大小不变,加速度大小不变,故A错误;
B.图像与围成的面积表示速度,可得时刻木板的速度大小为,故B正确;
C.对的滑动摩擦力
地面对的滑动摩擦力
根据丙图可知,与地面先发生相对滑动,与后发生相对滑动,可得
解得,故C正确;
D.时刻,木板的速度大小为
时间内,由动能定理得合力对木板做的功为,故D错误。
故选BC。
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小物块滑上传送带时初速度,传送带顺时针转动,故小物块受到的摩擦力水平向左,在传送带上做匀减速运动,由牛顿第二定律可知
代入数据解得
假设小物块能减速到与传送带共速,则此过程的位移满足
解得
说明小物块在传送带上全程都在匀减速,未达到传送带速度。故小物块滑到传送带末端的速度大小满足
解得
因此小物块刚滑上长木板时的速度大小为。
(2)长木板所在的水平面光滑,小物块滑上长木板后做匀减速运动,长木板做匀加速运动,由牛顿第二定律可知它们的加速度大小分别满足,
解得,
设小物块和长木板达到共速所需的时间为,则
解得,
即小物块的最终速度大小为。
(3)小物块在传送带上运动的时间
在该段时间内,小物块和传送带的位移分别为,
两者的相对位移为
因此产生的内能为
小物块在长木板上滑行阶段,由能量守恒定律可知,产生的内能满足
代入数据解得
因此全过程的总内能为
答案第2页(共5页)
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