3.3牛顿第二定律的应用导学案4传送带

2015届第一轮复习14牛顿运动定律1.如图为一水平传送带装置示意图．紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v＝1m/s运行，一质量为m＝4kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2m。(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；(2)求行李做匀加速直线运动的时间；(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率．2.传送带与水平面夹角为37°，皮带以12m/s的速率沿顺时针方向转动，如图．今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.75，若传送带A到B的长度为24m，g取10m/s2，则小物块从A运动到B的时间为多少？3.如图传送带与水平方向夹37°角，AB长为16m的传送带以恒定速度10m/s运动，在传送带上端A处无初速释放质量为m＝0.5kg的物块，物块与带面间的动摩擦因数μ＝0.5（1）当传送带顺时针转动时，物块从A到B所经历的时间为多少？（2）当传送带逆时针转动时，物块从A到B所经历的时间为多少？370AB4.如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动时(v1v2)，绳中的拉力分别为F1、F2；当剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是A．F1F2B．F1＝F2C．t1t2D．t1t25.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为v2',则下列说法正确的是A．若v1v2，则v2'=v1B．若v1v2，则v2'=v2C．不管v2多大，总有v2'=v2D．只有v1=v2时，才有v2'=v16．如图，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是7.如图甲，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图像如图乙．已知v2v1，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8.如图（a），一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图（b）所示，取沿传送带向上为正方向，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）0－10s内物体位移的大小；（2）物体与传送带间的动摩擦因数；9。如图物块从距水平传送带h高处，由静止开始沿光滑的曲面滑下，以水平速度V1滑上水平传送带，当传送带静止时，物块经传送带落在地面上的P点，那么以下叙述中正确是A．当传送带以V2向右运动，且V2V1，物块一定落在P点的右侧。B．当传送带以V2向右运动，且V2=V1，物块一定落在P点的右侧。C．当传送带以V2向右运动，且V2V1，物块一定落在P点的右侧。D．当传送带向左运动，无论V2的速度多大，物块一定落在P点的左侧。10.如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是A．Lv＋v2μgB．LvC．2LμgD．2Lv11。如图所示,一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m。从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6s,能传送到B处,要用最短的时间把工件从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大?12。如图，在一条倾斜的、静止不动的传送带上，有一个滑块能够自由地向下滑动，该滑块由上端自由地滑到底端所用时间为t1，如果传送带向上以速度v0运动起来，保持其它条件不变，该滑块由上端滑倒底端所用的时间为t2，那么A．t1=t2，B．t2＞t1C．t2＜t1D．物体受到的摩擦力变大13。静止传送带有一木块正匀速下滑，当传送带突然向下匀速开动时，木块滑到底部所需时间为t与传送带始终静止不动所需时间t0相比A．t=t0B。tt0C。tt0D。A，B都有可能14.如图，传送带两轮A、B的距离L＝11m，皮带以恒定速度v＝2m/s运动，现将一质量为m的物块无初速度地放在A端，若物体与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.8，传送带的倾角为α＝37°，那么物块m从A端运到B端所需的时间是多少？(g取10m/s2，cos37°＝0.8)15.如图所示为车站使用的水平传送带的模型，传送带长L＝8m，以速度v＝4m/s沿顺时针方向匀速转动，现有一个质量为m＝10kg的旅行包以速度v0＝10m/s的初速度水平地滑上水平传送带．已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为μ＝0.6，则旅行包从传送带的A端到B端所需要的时间是多少？16.如图甲所示的传送带，其水平部分ab的长度为2m，倾斜部分bc的长度为4m，bc与水平面的夹角θ＝37°，现将一小物块A（可视为质点）轻轻放在传送带的a端，物块A与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.25．传送带沿图甲所示方向以v＝2m/s的速度匀速运动，若物块A始终未脱离传送带，试求小物块A从a端被传送到c端所用的时间？（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6,cos37°＝0.8）1.答案(1)4N1m/s2(2)1s(3)2s2m/s2.2.5s3.（1）4s(2)2s【总结】要求小物块从A运动到B的时间，就要弄清楚小物块在各个阶段做何运动，要弄清小物块在某一阶段做的运动情况，需分析该阶段的初速度及受力情况静动突变点是解决传送带问题的关键。4.B5.AB6.D7．B8.33m15/16s【9】BC解析：当传送带静止，物块在摩擦力作用下在传送带上作匀减速直线运动，设加速度α=μg（μ为物块与传送带间的滚动摩擦因数），运动到刚要作平抛运动的B点时的速度为VB。传送带以V2向右运动。当V2V1时，它的运动情况有两种，（1）当V2≤VB时，物块在摩擦力作用下在传送带上作匀减速直线运动，到达B点的速度仍为VB，故物块仍落在P点；（2）当V2VB时，物块先在摩擦力作用下在传送带上作匀减速直线运动，后以速度V2作匀速运动，故物块落在P点的右侧；当V2=V1时，物块没有受到摩擦力，物块以速度V1作匀速运动，到达B点的速度为V1VB，物块就落在P点的右侧；当V2V1时，物块向右作匀加速运动，到达B点的速度就大于VB，物块就落在P点的右侧。当传送带向左运动时，物块受到向左的摩擦力，物块就作减速运动，因加速度仍为α=μg，故物块到达B时的速度为VB，物块仍落在P点。【10】ACD【11】2根号5m/s【12】A【13】D14.解析：将物体放在传送带上的最初一段时间内物体沿传送带向上做匀加速运动由牛顿第二定律得μmgcos37°－mgsin37°＝ma则a＝μgcos37°－gsin37°＝0.4m/s2物体加速至2m/s所需位移s0＝v22a＝222×0.4m＝5mL经分析可知物体先加速5m再匀速运动s＝L－s0＝6m.匀加速运动时间t1＝va＝20.4s＝5s.匀速运动的时间t2＝sv＝62s＝3s.则总时间t＝t1＋t2＝(5＋3)s＝8s.15.t＝t1＋t2＝1.2516设物块在水平传送带上加速的过程中的加速度为a1，根据牛顿第二定律有：μmg＝ma1解得:a1＝2.5m/s2设物块A做运加速运动的时间为t1，t1＝1av解得：t1＝0.8s设物块A相对传送带加速运动的位移为s1，则s1＝201vt解得：s1＝0.8m当A的速度达到2m/s时，A将随传送带一起匀速运动，A在传送带水平段匀速运动的时间为t2，t2＝vssab1＝0.6s解得：t2＝0.6s设A沿bc段下滑的加速度为a2，根据牛顿第二定律有，mgsin37°－μmgcos37°＝ma2解得：a2＝4m/s2根据运动学的关系，有：sbc＝vt3＋2321at其中sbc=4m，v=2m/s，解得：t3＝1s，另一解t3＝－2s（不合题意，舍去）所以物块A从传送带的a端传送到c端所用的时间t＝t1＋t2＋t3＝2.4s如图所示为一货物传送货物的传送带abc.传送带的ab部分与水平面夹角α=37°，bc部分与水平面夹角β=53°，ab部分长度为4.7m，bc部分长度为3.5m.一个质量为m=1kg的小物体A（可视为质点）与传送带的动摩擦因数μ=0.8.传送带沿顺时针方向以速率v=1m/s匀速转动.若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c处，此过程中物体A不会脱离传送带.（sin37°=0.6，sin53°=0.8，g=10m/s2）求：物体A从a处被传送到b处所用的时间；abchA解：物体A轻放在a点后在摩擦力和重力作用下先做匀速直线运动直到和传送带速度相等，然后和传送带一起匀速运动到b点。在这一加速过程中有加速度21/4.01)6.08.08.0(101sincossmmmgmga……①运动时间savt5.211…………②运动距离absmavs25.14.02122121……③在ab部分匀速运动过程中运动时间svsstab45.3125.17.411……④所以物体A从a处被传送到b和所用的时间sttt95.545.35.221……⑤）如图10所示，质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放，到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带。传送带由一电动机驱动，传送带的上表面匀速向左运动，运动速率为3.0m/s。已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.10。（g取10m/s2）（1）物体滑上传送带时的速度为多大？（2）若两皮带轮之间的距离是6.0m，物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带？通过计算说明你的结论。（3）若皮带轮间的距离足够大，从M滑上到离开传送带的整个过程中，由于M和传送带间的摩擦而产生了多少热量？14．（18分）解：（1）物体沿曲面下滑的过程中机械能守恒，2021mvmgH解得物体滑到底端时的速度gHv204.0m/s…………2分（2）以地面为参照系，物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，物体的加速度大小为gMFaf1.0m/s2…………2分物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零，向右的位移avs202018.0m6.0m，表明物体将从右边离开传送带。…………3分（3）以地面为参考系，若两皮带轮间的距离足够大，则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，后向左做匀加速运动，直到速度与传送带速度v相等后与传送带相对静止，从传送带左端掉下，其间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小gMFaf1.0m/s2取向右为正方向，从物体滑上传送带到与传送带相对静止的过程中，物体发生的位移avvs220213.5m…………1分物体运动的时间为avvt07.0s…………1分这段时间内皮带向左运动的位移vts221m…………1分物体相对于传送带滑行的距离21sss24.5m…………2分物体与传送带相对滑动期间产生的热量sMgsFQf490J…………2分Hv图10-M