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高一物理上学期期末复习高一物理上学期期末复习基础专题训练卷(一)基础专题训练卷(一) 应用匀变速直线运动的规律处理纸带问题应用匀变速直线运动的规律处理纸带问题 知识点一逐差法计算加速度1.某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时,记录了下列实验步骤A把一条细绳拴在小车上,使细绳绕过滑轮,下边挂上合适的槽码把纸带穿过计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面B把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面把计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路C把小车停在靠近计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源D换上新纸带,重复操作三次(1)合理操作顺序是_(填写步骤前面的字母)电火花计时器使用频率 f50 Hz 的交流电在小车做匀变速直线运动过程中得到的纸带上,舍去前面较为密集的点,每隔 4 个计时点取一个计数点,测得相邻计数点间距离为 x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm,如图所示(2)相邻计数点间的时间间隔为_ s.(3)打下 A 点时小车瞬时速度的大小为_ m/s;小车运动加速度的大小为_ m/s2.(计算结果保留两位有效数字)2实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带(左端与小车相连),图中A、B、C、D、E 为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔 T0.1 s.(1)根据纸带可判定小车做_运动(2)根据纸带计算 B 点瞬时速度 vB_,小车运动的加速度 a_.3某同学利用如图所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)从纸带上便于测量的点开始,每 5 个点取 1 个计数点,相邻计数点间的距离如图所示打点计时器电源的频率为 50 Hz.(1)通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点_和_之间某时刻开始减速(2)打计数点 5 时,物块对应的速度大小为_ m/s.(结果保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为_ m/s2.(结果保留三位有效数字) 知识点二利用推论式 xaT2求加速度4.在“研究匀变速直线运动”实验中,交流电频率为 50 Hz,某同学实验中打出如图所示的纸带,相邻两计数点之间有 4 个点未画出,并测得 OA2.80 cm,DE9.10 cm,则小车的加速度为_ m/s2.(结果保留两位有效数字) 知识点三图像法计算加速度5.在“研究匀变速直线运动的规律”的实验中,已知打点计时器打点周期为T0.02 s,请完成以下问题:(1)如图所示为打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3 为计数点,相邻两计数点间还有 4 个打点未画出从纸带上测出 x13.20 cm,x24.30 cm,则打计数点 1 时的速度表达式 v1_(用 x1、x2、T 表示),小车加速度大小为_ m/s2.(2)若算出了几个计数点的瞬时速度,建立坐标系,画出的 vt 图像如图所示,根据图像可得出小车运动的加速度为 a_ m/s2,00.3 s 内小车通过的位移大小x_ m. 1某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如下图所示已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出在A、B、C、D、E 五个点中,打点计时器最先打出的是_点在打出 C 点时物块的速度大小为_ m/s(保留 3 位有效数字);物块下滑的加速度大小为_m/s2(保留 2 位有效数字)2某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各点间的距离,如图所示,图中四个数中不符合正确读数要求的是_(填数值)若纸带上两相邻计数点间均有 4 个点未画出,已知打点计时器的频率为 50 Hz,则 B 点对应的小车速度vB_ m/s,小车运动的加速度 a_ m/s2.(均保留两位有效数字)3某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带他已在每条纸带上每 5 个点取好一个计数点,即相邻两计数点之间的时间间隔为 0.1 s,依打点顺序标为 0、1、2、3、4、5.由于不小心,几条纸带都被撕断了,如下图所示请根据给出的 A、B、C、D 四条纸带回答:(1)在 B、C、D 三段纸带中从纸带 A 上撕下的应该是_(2)打 A 纸带上的 1 点时,物体的速度大小是_ m/s.(3)打 A 纸带时,物体的加速度大小是_ m/s2.4(易错题)图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况,A、B、C、D、E 为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为 T0.1 s,则:(计算结果保留两位有效数字)(1)下列操作中正确的有_(填选项代号)A在释放小车前,小车要靠近打点计时器B打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C应先接通电源,后释放小车D电火花计时器应使用低压交流电源(2)D 点的瞬时速度大小为_ m/s.(3)运动小车的加速度大小为_ m/s2.(4)若电源实际频率高于 50 Hz,计算时仍按照 50 Hz 计算,则加速度大小的测量值比真实值_(选填“偏大” “偏小”或“不变”) (真实情境学术情境)曲和直本来是相互对立的两种事物,但在无限次的分割之后,则可以用直线代替曲线,这说明相互对立的事物在一定的条件下也可以相互统一在长度极短的情况下可以用直线代替曲线以直代曲,那也就可以在时间极短的情况下将变速运动看作是匀速运动以恒代变,用这种方法求出各小段的位移,然后加起来就是变速运动的总位移一次课上,老师拿来了小明同学“探究小车的运动规律”的测量记录(见下表),表中“速度 v”一行是小明同学用某种方法(方法不详)得到的物体在 0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度原始的纸带没有保存 位置编号012345时间 t/s00.10.20.30.40.5速度 v/(ms1)0.380.630.881.111.381.62能不能根据表中的数据,用最简便的方法估算实验中小车从位置 0 到位置 5 的位移?为了计算的方便,我们考虑这样一个简化的问题:一个匀变速直线运动物体的初速度为 1 m/s,加速度为 1 m/s2,则其 1 s 内的位移是多少?试通过逐步分割以至于无限趋近的思路加以分析 参考答案参考答案应用匀变速直线运动的规律处理纸带问题应用匀变速直线运动的规律处理纸带问题 知识基础练知识基础练1解析:(1)先组装器材,然后进行实验操作,所以首先将计时器固定在长木板上,并接好电路;再将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔,把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的槽码;拉住纸带,将小车移至靠近计时器处,先接通电源,后放开纸带;断开电源,取下纸带;最后换上新的纸带,重复实验故合理的操作顺序为 BACD.(2)交流电的频率是 50 Hz,周期为 0.02 s,相邻计数点间有 4 个点没有画出,则相邻计数点间的时间间隔 t5T50.02 s0.1 s.(3)打 A 点时的速度:vA m/s0.86 m/s;x3x42t0.083 30.089 52 0.1小车的加速度:aa1a2a33x4x1x5x2x6x39t2 m/s20.64 m/s2.0.089 50.070 50.096 10.076 80.102 60.083 39 0.12点睛:此题关键是搞清实验原理才能合理安排实验的步骤;对数据的处理主要是根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,以及应用匀变速直线运动的推论 xat2,利用逐差法求出加速度答案:(1)BACD(2)0.1(3)0.860.642解析:(1)根据纸带上的数据可知 xBC20.10 cm,xCD32.70 cm,xDE45.30 cm,故xBCxABxCDxBCxDExCD12.60 cm,在相邻的相等时间间隔内的位移增量都相等,小车做匀加速直线运动(2)根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度可知,vB102 m/s1.38 m/s.根据 xaT2可得 xDExBC2aT2,xCDxAB2aT2,代入xAC2T27.602 0.1数据解得 a102 m/s212.6 m/s2.xCExAC4T2105.6027.6027.604 0.12答案:(1)匀加速直线(2)1.38 m/s12.6 m/s23解析:(1)物块在 16 计数点间相邻相等时间内的位移之差 x2 cm,则可判断物块做匀加速直线运动;物块在 711 计数点间相邻相等时间内的位移之差 x2 cm,则可判断物块做匀减速直线运动故物块在相邻计数点 6 和 7 之间某时刻开始减速(2)根据某段时间的平均速度等于中间时刻的速度,则有v5 m/s1.00 m/s.x462T0.110 10.090 00.2(3)由纸带可知,计数点 7 往后做匀减速运动,根据逐差法得:a m/s22.00 m/s2,x911x792T20.066 00.046 00.106 00.086 12 0.12负号表示加速度方向与运动方向相反答案:(1)67(2)1.00(3)2.004解析:由于 sDEsOA4aT2,故加速度大小为 a1.6 m/s2.9.102.80 0.01 m4 0.1 s2答案:1.65解析:(1)由于相邻两计数点间还有 4 个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔为5T0.1 s根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得 v1.根据匀变速直线x1x210T运动的推论公式 xaT2可以求出加速度的大小,a1.1 m/s2.x2x15T2(2)根据 vt 图像求出图线的斜率 k,所以小车加速度 ak1.0 m/s2;00.3 s 内小车通过的位移大小等于图线与时间轴所围的面积,则 x0.12 m.答案:(1)1.1x1x210T(2)1.0(或 1)0.12能力综合练能力综合练1解析:本题考查纸带数据处理、速度和加速度的计算及其相关知识点根据题述,物块加速下滑,在 A、B、C、D、E 五个点中,打点计时器最先打出的是 A 点根据刻度尺读数规则可读出,B 点对应的刻度为 1.20 cm,C 点对应的刻度为 3.15 cm,D 点对应的刻度为 5.85 cm,E 点对应的刻度为 9.30 cm,AB1.20 cm,BC1.95 cm,CD2.70 cm,DE3.45 cm.两个相邻计数点之间的时间 T5 s0.10 s,根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻150的瞬时速度可得,打出 C 点时物块的速度大小为 vC0.233 m/s.由逐差法可得 aBCCD2T,解得 a0.75 m/s2.CDDEABBC4T2答案:A0.2330.752解析:毫米刻度尺测量结果应准确到 1 mm 并估读到 0.1 mm,所以不符合正确读数要求的是 5.4.B 点对应的小车速度 vB0.17 m/s,根据逐差法可得小车运动的加速度:xAC2Ta0.21 m/s2.xCExAC2T2答案:5.40.170.213解析:(1)根据匀变速直线运动规律有 x45x34x34x23x23x12x12x01,所以从纸带 A上撕下的是 C.(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,打 A 纸带上的 1 点时物体的速度大小 v1103 m/s0.33 m/s.30.036.00.2(3)根据公式 xaT2得a103m/s20.60 m/s2.xT236.0030.00.12答案:(1)C(2)0.33(3)0.604解析:(1)选 A、C.在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故 A 正确;打点计时器应放在长木板有滑轮的另一端,故 B 错误;实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故 C 正确;电火花计时器应使用 220 V 的交流电源,故 D 错误(2)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程的平均速度,可得:vDxCE2T103 m/s0.34 m/s;120.0052.000.2(3)根据匀变速直线运动推论 xaT2可得:a103 m/s2xCExAC4T2120.0052.0052.004 0.120.40 m/s2;(4)若交流电频率为 50 Hz,则其打点周期为 0.02 s,当电源频率高于 50 Hz 时,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用 0.02 s,因此测出的加速度数值比真实数值偏小答案:(1)A、C(2)0.34(3)0.40(4)偏小素养升级练素养升级练解析:这段时间内最小速度为 1 m/s,在 1 s 内运动的位移应大于 1 m,这段时间运动的最大速度为 2 m/s,运动的位移应小于 2 m那么运动的位移到底是多少呢?由于匀变速直线运动的物体速度是均匀变化的,借助一定的数学思想,同学们可以想到位移的准确值应该是 1.5 m(或者由教材中给出的匀变速直线运动的位移与时间的公式 xv0t at2直接算出)得出位移的准确值之后,就12为以下的研究过程提供了可靠的量化证据如果将全过程认为速度是 1 m/s 的匀速运动,得到 xvt11 m1 m,即这样算得位移是 1 m,比准确值少了 0.5 m.如果每小段用 0.2 s 时间间隔来估算整个过程,这样全过程就分为 5 段处理,得到 x10.2 m1.20.2 m1.40.2 m1.60.2 m1.80.2 m1.4 m,即这样算得位移是 1.4 m,比准确值少了 0.1 m,与第一次相比,误差变成了原来的五分之一如果每小段用 0.1 s 时间间隔来估算整个过程,这样全过程就分为 10 段处理,得到 x10.1 m1.10.1 m1.20.1 m1.90.1 m1.45 m,即这样算得位移是 1.45 m,比准确值少了0.05 m,与第一次相比,误差变成了原来的十分之一通过数学归纳和推测可知,一个匀变速直线运动过程分割成多少段,与真实结果的差异就会减少到原来的多少分之一如果分割成无穷多个时间段,就等于真实值答案:见解析高一物理上学期期末复习高一物理上学期期末复习基础专题训练卷(三)基础专题训练卷(三)板块模型问题板块模型问题知识点一地面光滑,板块模型1.(多选)如图所示,质量为 m1的足够长木板静止在光滑水平地面上,其上放一质量为 m2的木块t0 时刻起,给木块施加一水平恒力 F.分别用 a1、a2和 v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小,图中可能符合运动情况的是()知识点二地面粗糙,板块模型2质量 M9 kg、长 L1 m 的木板在动摩擦因数 10.1 的水平地面上向右滑行,当速度 v02 m/s 时,在木板的右端轻放一质量 m1 kg 的小物块,如图所示当小物块刚好滑到木板左端时,小物块和木板达到共同速度g 取 10 m/s2,求:(1)从小物块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间 t.(2)小物块与木板间的动摩擦因数 2.一、单项选择题1(易错题)如图所示,在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板,其上叠放一质量为 m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 Fkt(k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2.下列反映 a1和 a2变化的图线中正确的是()2如图所示,质量 m1.0 kg 的物块(视为质点)放在质量 M4.0 kg 的木板的右端,木板长 L2.5 m开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为 0.2.现对木板施加一水平向右的恒力 F40 N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g10 m/s2,则物块在木板上运动的过程中,下列说法中正确的是()A物块与木板以相同的加速度做匀加速运动B木板的加速度大小为 5.6 m/s2C物块的最大速度大小为 4.0 m/sD物块到达木板左端时木板前进的位移大小为 3.5 m二、多项选择题3如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平地面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平地面的运动情况为()A物块先向左运动,再向右运动B物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零三、非选择题4如图所示,厚度不计的薄板 A 长 L,放在水平桌面上(桌面足够长)在 A 上距右端 x0处放一质量为 m 的物体 B(可视为质点)已知 A、B 间及 A 与桌面间的动摩擦因数均为 ,薄板质量为物体 B 质量的 2 倍,系统原来静止现在板的右端施加一恒定的水平力 F,持续作用在 A 上,将 A 从 B 下抽出求:(1)A 从 B 下抽出前 A、B 的加速度各是多少(2)B 运动多长时间离开 A.1(多选)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平t0 时,木板开始受到水平外力 F 的作用,在 t4 s 时撤去外力细绳对物块的拉力 f 随时间 t 变化的关系如图(b)所示,木板的速度 v 与时间 t 的关系如图(c)所示木板与实验台之间的摩擦可以忽略重力加速度 g取 10 m/s2.由题给数据可以得出()A木板的质量为 1 kgB24 s 内,力 F 的大小为 0.4 NC02 s 内,力 F 的大小保持不变D物块与木板之间的动摩擦因数为 0.22(多选)如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为 M,与平板车上表面等高的光滑平台上有一质量为 m 的滑块以水平初速度 v0向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示,t0是滑块在车上运动的时间,以下说法正确的是()A滑块最终滑离平板车B滑块与平板车表面间的动摩擦因数为v03gt0C滑块与平板车的质量之比 mM12D平板车上表面的长度为 v0t0563(多选)三角形传送带以 1 m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是 2 m且与水平方向的夹角均为 37.现有两个小物块 A、B 从传送带顶端都以 1 m/s 的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是 0.5,(g 取 10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)下列说法正确的是()A物块 A 先到达传送带底端B物块 A、B 同时到达传送带底端C物块 A、B 到达传送带底端时速度大小不相等D物块 A、B 在传送带上的划痕长度之比为 134如图所示,有一块木板静止在光滑的水平地面上,木板的质量为 M4 kg,长度为 L1 m,木板的右端停放着一个小滑块,小滑块的质量为 m1 kg,其尺寸远远小于木板长度,它与木板间的动摩擦因数为 0.4,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力g 取 10 m/s2.求:(1)为使木板能从小滑块下抽出来,作用在木板右端的水平恒力 F 的大小应满足的条件(2)若其他条件不变,在 F28 N 的水平恒力持续作用下,需多长时间能将木板从小滑块下抽出5如图,两个滑块 A 和 B 的质量分别为 mA1 kg 和 mB5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为 10.5;木板的质量为m4 kg,与地面间的动摩擦因数为 20.1.某时刻 A、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为 v03 m/s.A、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小 g10 m/s2.求:(1)B 与木板相对静止时,木板的速度大小;(2)A、B 开始运动时,两者之间的距离参考答案参考答案板块模型问题板块模型问题知识基础练知识基础练1解析:木块和木板可能保持相对静止,一起做匀加速直线运动,加速度大小相等,故 A 正确木块可能相对于木板向前滑动,即木块的加速度大于木板的加速度,都做匀加速直线运动,故B、D 错误,C 正确故选 A、C.答案:AC方法归纳:木块可能与木板保持相对静止,一起做匀加速直线运动,也可能与木板发生相对滑动,相对木板向前滑动根据牛顿第二定律得出加速度以及速度与时间的关系解答本题的关键:知道木块和木板之间的相对运动情况,知道速度时间图线的斜率表示加速度2解析:(1)设木板的加速度大小为 a1,时间 t 内的位移为 x1;小物块的加速度大小为 a2,时间 t 内的位移为 x2则有 x1v0t a1t212x2 a2t212x1Lx2又 v0a1ta2t联立式代入数据得 t1 s(2)根据牛顿第二定律有 1(Mm)g2mgMa12mgma2联立式解得 20.08.答案:(1)1 s(2)0.08点评:解答本题的关键是先根据运动学公式列式后联立求解出时间,然后再受力分析后根据牛顿第二定律列式求解对于第(1)问,可以以木板为参考系列式求解,会使得问题大大简化能力综合练能力综合练1解析:当 F 比较小时,木块与木板相对静止,加速度相同,根据牛顿第二定律得 a,at;Fm1m2ktm1m2当 F 比较大时,m2相对于 m1运动,根据牛顿第二定律得对 m1有 a1,、m1、m2都一定,则 a1一定m2gm1对 m2有 a2tg,a2是 t 的线性函数,t 增大,a2增大Fm2gm2km2由于,则两者相对滑动后 a2图线斜率大于两者相对静止时图线的斜率故 A 正km1m2km2确答案:A2解析:由牛顿第二定律可得,物块的最大加速度 am2 m/s2,若木板和物块相对静止,mgm则 a m/s26 m/s2am,故木板与木块之间产生相对滑FmMgmM400.2 14 1014动,物块与木板不能以相同的加速度做匀加速运动,故 A 错误;由牛顿第二定律可得,木板的加速度 a m/s27 m/s2,故 B 错误;FmMgmgM400.2 14 100.2 1 104由以上分析可知物块的加速度大小为 2.0 m/s2,当物块脱离木板时满足: at2 amt2L,解得 t1 1212s,此时物块的速度最大,vamt2 m/s,故 C 错误;物块到达木板左端时木板前进的位移大小x at23.5 m,故 D 正确12答案:D3解析:对于物块,由于运动过程中与木板存在相对滑动,且始终相对木板向左运动,因此木板对物块的摩擦力向右,所以物块相对地面向右运动,且速度不断增大,直至相对木板静止而做匀速直线运动,A 错误,B 正确;对于木板,由作用力与反作用力可知,受到物块给它的向左的摩擦力作用,则木板的速度不断减小,直到二者相对静止,而做匀速运动,C 正确,D 错误答案:BC4解析:(1)设 B 的质量为 m,则 A 的质量为 2m.根据牛顿第二定律,对物体 B 有:mgmaB,解得:aBg对 A 有:F(m2m)gmg2maA解得:aA2gF2m(2)B 离开 A 时,有:xAxBLx0其中 A 的位移为:xA aAt212B 的位移为:xB aBt212联立解得:t 4mLx0F6mg答案:(1)2gg(2) F2m4mLx0F6mg素养升级练素养升级练1解析:结合两图像可判断出 02 s 物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程 F 等于 f,故 F 在此过程中是变力,即 C 错误;在 45 s 内,木板在摩擦力的作用下做匀减速运动,ma2f0.2 N,加速度大小为 a2 m/s20.2 m/s2,得 m1 kg,故 A 正0.40.21确;在 24 s 内木板加速度大小为 a1 m/s20.2 m/s2,则 Fma1f0.4 N,故 B 正确;0.4042由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数 ,故 D 错误答案:AB2解析:由图乙可知,滑块运动到平板车最右端时,速度大于平板车的速度,所以滑块与平板车最终脱离,故 A 正确;由图乙可知,滑块的加速度大小 a1,小车的加速度大小v023v0t0v03t0a2,则滑块与小车的加速度之比为 11,根据牛顿第二定律可得,滑块的加速度大小 a1 ,v03t0fm小车的加速度大小 a2,则滑块与小车的质量之比 mM11,则 C 错误;滑块的加速度 a1fMg,又 a1,则 ,故 B 正确;滑块的位移 x1t0 v0t0,小车的位移 x2fmv03t0v03gt0v023v0256t0 v0t0,则小车的长度 L v0t0 v0t0 v0t0,故 D 错误13v0216561623答案:AB3解析:分别对物块 A、B 分析,由于 mg sin 37mgcos 37,所以 A、B 物块所受摩擦力方向都沿各自的斜面向上,都向下做匀加速直线运动,两物块匀加速直线运动的加速度相等,位移相等,则运动的时间相等,故 A 错误,B 正确;根据速度时间关系可得:vat,由于加速度相等,运动时间也相等,所以物块 A、B 到达传送带底端时速度大小相等,故 C 错误;对 A,划痕的长度等于 A 的位移减去传送带运动的长度,以 A 为研究对象,由牛顿第二定律可得:mgsin 37mgcos 37ma,解得:a2 m/s2,由运动学公式可得:Lv0t at2,解得:t1 s,传送带运12动的长度为 xvt1 m,A 在传送带上的划痕为:x12 m1 m1 m;对 B,划痕的长度等于 B的位移加上传送带运动的长度,则有:x22 m1 m3 m,所以划痕之比为 x1x213,故D 正确答案:BD4解析:(1)小滑块发生相对滑动时的临界加速度 a1g0.410 m/s24 m/s2,对整体分析,根据牛顿第二定律得 F 的最小值 Fmin(Mm)a1(41)4 N20 N,则 F 的大小应满足的条件为 F20 N.(2)设小滑块在木板上滑动的时间为 t,当恒力 F28 N 时,木板的加速度 a2FmgM m/s26 m/s2,280.4 1 104小滑块在时间 t 内运动的位移 x1 a1t2,12木板的位移 x2 a2t2,12根据 x2x1L,代入数据得 (6 m/s24 m/s2)t21 m,12解得 t1 s.答案:(1)F20 N(2)1 s5解析:(1)滑块 A 和 B 在木板上滑动时, 木板也在地面上滑动设 A、B 和木板所受的摩擦力大小分别为 f1、f2和 f3,A 和 B 相对于地面的加速度大小分别为 aA和 aB,木板相对于地面的加速度大小为 a1,在物块 B 与木板达到共同速度前有f11mAgf21mBgf32(mmAmB)g由牛顿第二定律得f1mAaAf2mBaBf2f1f3ma1设在 t1时刻,B 与木板达到共同速度,其大小为 v1,由运动学公式有v1v0aBt1v1a1t1联立式,代入已知数据得v11 m/s(2)在 t1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离为sBv0t1 aBt1122设在 B 与木板达到共同速度 v1后,木板的加速度大小为 a2.对于 B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有f1f3(mBm)a2由式知,aAaB;再由式知,B 与木板达到共同速度时,A 的速度大小也为 v1,但运动方向与木板相反由题意知,A 和 B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为 v2,设 A 的速度大小从 v1变到 v2所用的时间为 t2,则由运动学公式,对木板有v2v1a2t2对 A 有 v2v1aAt2在 t2时间内,B(以及木板)相对地面移动的距离为s1v1t2 a2t2122在(t1t2)时间内,A 相对地面移动的距离为sAv0(t1t2) aA(t1t2)2 12A 和 B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同,因此 A 和 B 开始运动时,两者之间的距离为s0sAs1sB联立以上各式,并代入数据得s01.9 m(也可用如图所示的速度时间图线求解)答案:(1)1 m/s(2)1.9 m高一物理上学期期末复习高一物理上学期期末复习基础专题训练卷(二)基础专题训练卷(二)传送带问题传送带问题知识点一水平方向传送带1.如图所示,水平放置的传送带以速度 v2 m/s 向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带 A 端,物体与传送带间的动摩擦因数 0.2,若 A 端与 B 端相距 4 m,则物体由 A 运动到 B 的时间和物体到达 B 端时的速度是(g 取 10 m/s2)()A2.5 s,2 m/s B1 s,2 m/sC2.5 s,4 m/s D1 s,4 m/s知识点二倾斜方向传送带2如图所示,粗糙的传送带与水平方向夹角为 ,当传送带静止时,在传送带上端轻放一小物块,物块下滑到底端时间为 T,则下列说法正确的是()A当传送带顺时针转动时,物块下滑的时间可能大于 TB当传送带顺时针转动时,物块下滑的时间可能小于 TC当传送带逆时针转动时,物块下滑的时间等于 TD当传送带逆时针转动时,物块下滑的时间小于 T一、单项选择题1应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查其传送装置可简化为如图所示的模型,紧绷的传送带始终保持 v1 m/s 的恒定速率运行旅客把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 0.1,A、B 间的距离 x2 m,g 取 10 m/s2.若乘客把行李放到传送带上的同时也以 v1 m/s 的恒定速率平行于传送带运动到 B 处去取行李,则()A乘客与行李同时到达 B 处B乘客提前 0.5 s 到达 B 处C行李提前 0.5 s 到达 B 处D若传送带速率足够大,行李最快也要 4 s 才能到达 B 处2传送带与水平面夹角为 37,传送带以 10 m/s 的速率运动,传送轮沿顺时针方向转动,如图所示今在传送带上端 A 处无初速度地放上一个质量为 m0.5 kg 的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为 0.5,若传送带 A 到 B 的长度为 16 m,g 取 10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8,则小物块从 A 运动到 B 的过程中()A小物块先加速后匀速B小物块加速度大小为 2 m/s2C小物块到达 B 点的速度为 10 m/sD小物块全程用时 2 s二、多项选择题3如图甲所示,水平传送带始终以恒定速率 v1沿顺时针方向转动,初速度大小为v2的小物块向左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 vt 图像(以地面为参考系)如图乙所示已知 v2v1,下列说法正确的是()At2时刻,小物块离 A 处的距离达到最大Bt2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右D0t3时间内,小物块相对传送带的位移大小为t2v1v22三、非选择题4如图所示,水平传送带 AB 长 L10 m,向右匀速运动的速度 v04 m/s.一质量为 1 kg 的小物块(可视为质点)以 v16 m/s 的初速度从传送带右端 B 点冲上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数 0.4,重力加速度 g 取 10 m/s2.求:(1)物块相对地面向左运动的最大距离(2)物块从 B 点冲上传送带到再次回到 B 点所用的时间5如图所示,传送带与水平面夹角为 37,并以 v10 m/s 运行,在传送带的 A端轻轻放一个小物体,物体与传送带之间的动摩擦因数 0.5,AB 长 L16 m,求:以下两种情况下物体从 A 到 B 所用的时间(g10 m/s2)(1)传送带顺时针方向转动;(2)传送带逆时针方向转动1(多选)一条水平传送带以速度 v0逆时针匀速转动,现有一物体以速度 v 向右冲上传送带,若物体与传送带间的动摩擦因数恒定,规定向右为速度的正方向,则物体在传送带上滑动时的速度随时间变化的图像可能是下图中的()2(多选)如图所示,水平传送带匀速转动,左右两端相距 L3.5 m,物体 A 从左端以 v04 m/s 的水平速度滑上传送带,物体与传送带之间的动摩擦因数 0.1,设物体到达传送带右端的瞬时速度为 v(取 g10 m/s2),下列判断正确的是()A若传送带的速度等于 5 m/s,v 可能等于 5 m/sB若传送带沿逆时针方向转动,v 一定等于 3 m/sC若传送带的速度等于 2 m/s,物体一直做减速运动D若 v 等于 3 m/s,传送带一定是静止的3(多选)如图所示为粮袋的传送装置,已知 A、B 两端的距离为 L,传送带与水平方向的夹角为 ,工作时运行速度为 v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为 ,正常工作时工人在 A 端将粮袋(无初速度)放到运行中的传送带上,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为 g.关于粮袋从 A 到 B 的运动,以下说法正确的是()A粮袋到达 B 端的速度与 v 比较,可能大、可能小,也可能相等B粮袋开始运动时的加速度为 g(sin cos ),若 L 足够大,则以后将以速度 v做匀速运动C若 tan ,则粮袋从 A 端到 B 端可能是一直做匀加速运动D不论 大小如何,粮袋从 A 端到 B 端一直做匀加速运动,且加速度 agsin 4(多选)如图所示,水平传送带以速度 v1匀速运动,小物体 P、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t0 时 P 在传送带左端具有速度 v2,P 与定滑轮间的绳水平,tt0时 P 离开传送带不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长正确描述小物体 P 速度随时间变化的图像可能是()5(学术情景)某智能分拣装置如图所示,A 为包裹箱,BC 为传送带传送带保持静止,包裹 P 以初速度 v0滑上传送带,当 P 滑至传送带底端时,该包裹经系统扫描检测,发现不应由 A 收纳,则被拦停在 B 处,且系统启动传送带轮转动,将包裹送回 C处已知 v03 m/s,包裹 P 与传送带间的动摩擦因数 0.8,传送带与水平方向夹角37,传送带 BC 长度 L10 m,重力加速度 g 取 10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8,求:(1)包裹 P 沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向(2)包裹 P 到达 B 时的速度大小(3)若传送带匀速传动速度 v2 m/s,包裹 P 经多长时间从 B 处由静止被送回到 C处(4)若传送带从静止开始以加速度 a 加速传动,请写出包裹 P 送回 C 处的速度 vC与 a 的关系式,并画出 v a 图像2 C6如图所示,水平传送带长为 L11.5 m,以速度 v7.5 m/s 沿顺时针方向匀速转动在传送带的 A 端无初速度释放一个质量为 m1 kg 的滑块(可视为质点),在将滑块放到传送带的同时,对滑块施加一个大小为 F5 N、方向与传送带运动方向成37角的拉力,滑块与传送带间的动摩擦因数为 0.5,重力加速度大小为 g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.当滑块从 A 端运动到 B 端时,求:(1)滑块运动的时间;(2)滑块相对传送带滑过的路程7.如图所示,A、B 为水平传送带的两个端点,C、D 为倾斜传送带的两个端点,B、C 之间平滑连接,长度不计,两传送带均沿顺时针方向运行,速率分别为 v110 m/s,v25 m/s.倾斜传送带与水平面的夹角 30,在水平传送带 A 点处轻放一质量m2 kg 的小物块,小物块速度能达到 v1并先后经过 B 点和 C 点,最后刚好能到达 D点(不计从 B 到 C 的能量损失),小物块与传送带间的动摩擦因数均为 ,g 取 10 36m/s2.求:(1)A、B 之间的最小距离 L1(2)C、D 之间的距离 L2;(3)A、B 之间的距离取最小值时小物块从 A 运动到 D 的总时间 t;(4)小物块在倾斜传送带上运动的过程中相对倾斜传送带滑动的距离 s.8将一个粉笔头轻放在以 2 m/s 的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为 4 m 的划线若使该传送带改做初速度为 2 m/s 的匀减速运动,加速度大小恒为 1.5 m/s2,且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一粉笔头(与传送带的动摩擦因数和第一个相同)轻放在传送带上,该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线?9如图所示,生产车间有两个相互垂直
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