牛顿运动定律的应用------(传送带问题+连接体问题+叠加体问题)

1牛顿运动定律的应用------(传送带问题+连接体问题+叠加体问题)(一)传送带问题:例题1:水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图所示为车站的水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持1m/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为0.1，AB间的距离为2m，g取10m/s2．若乘客把行李放到传送带的同时也以1m/s的恒定速度平行于传送带运动去B处取行李，则()A．行李到达B处的速度为2m/sB．乘客比行李提前到达B处C．行李到达B处所用时间为2.5sD．若传送带速度足够大，行李可以比乘客提前到达B处例题2:如图所示，倾角为37°，长为l＝16m的传送带，转动速度为v＝10m/s，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5kg的物体．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2.求：(1)传送带不转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(2)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(3)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间．(二)连接体问题:例题3:质量不等的两物块A和B，其质量分别为mA和mB，置于光滑水平面上，如图（1）所示，当水平恒力F作用左端A上，两物块一起以a1匀加速运动时，A、B间的作用力大小为F1，当水平恒力F作用于右端B上，如图（2）所示，两物块一起以加速度a2匀加速运动时，A、B间的作用力大小为F2，则（）A、a1=a2B、F1+F2FC、F1+F2=FD、F1︰F2=mB︰mA变式拓展:上题中,若地面粗糙,正确答案是__________.例题4:如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球．静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向的夹角为β，则下列说法正确的是()A．杆对小环的作用力大于m1g＋m2gB．m1不变，则m2越大，β越小ABABFF(1)(2)2C．θ＝β，与m1、m2无关D．若杆不光滑，β可能大于θ例题5:如图所示，在倾角为θ＝30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住．已知人的质量为60kg，小车的质量为10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g＝10m/s2，当人以280N的力拉绳时，试求(斜面足够长)：(1)人与车一起运动的加速度大小；(2)人所受摩擦力的大小和方向；(3)某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？(三)叠加体问题例题6:如图所示，质量为M＝2kg的足够长的长木板，静止放置在光滑的水平地面上，有一质量为m＝3kg可视为质点的物块，以水平初速度v0=10m/s从左端冲上木板,已知二者间动摩擦因数μ=0.5,若要物块不从木板上划下,木板至少要多长?例题7:如图所示，质量为M＝2kg的足够长的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一质量为m＝3kg可视为质点的物块，以某一水平初速度v0从左端冲上木板.4s后物块和木板达到4m/s的共同速度并一起减速，12s末两者同时静止,求:(1)物块的初速度v0;(2)物块与木板,以及木板与地面间的动摩擦因数;3例题8:如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面上．已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2.若从t＝0开始，木板B受F1＝16N的水平恒力作用，t＝1s时F1改为F2＝4N，方向不变，t＝3s时撤去F2.(1)木板B受F1＝16N的水平恒力作用时，A、B的加速度aA、aB各为多少？(2)从t＝0开始，到A、B都静止，A在B上相对B滑行的时间为多少？(3)请以纵坐标表示A受到B的摩擦力FfA，横坐标表示运动时间t(从t＝0开始，到A、B都静止)，取运动方向为正方向，在图6中画出FfA－t的关系图线(以图线评分，不必写出分析和计算过程)．[高考真题]1.如图所示，一块质量为M=2kg，长L=lm的匀质木板放在足够长的水平桌面上，初始时速度为零．板的最左端放置一个质量m=lkg的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.2，小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计，木板与滑轮之间距离足够长，g=10m/s2)，要求：（1）若木板被固定，恒力F=4N向下拉绳，求小木块滑离木板时的速度大小v1；（2）若不固定木板，且板与桌面间光滑，某人仍以恒力F=4N向下拉绳，求小木块滑离木板时的速度大小v2；（3）若不固定木板，若板与桌面间有摩擦，某人以恒定速度v=1m/s向下拉绳，为使物块能从板的右端滑出，求板与桌面间的动摩擦因数μ2．42.(2011江苏)如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于22L3．(2013江苏)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为.重力加速度为g.（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中,1m=0.5kg,2m=0.1kg,0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g=102sm.若砝码移动的距离超过l=0.002m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?