2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带

2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带1/11滑块—木板和传送带1．物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针转动，传送带转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后()A．物块将减速下滑B．物块仍匀速下滑C．物块受到的摩擦力变小D．物块受到的摩擦力变大2.如图所示，质量为m1的足够长木板静止在水平面上，其上放一质量为m2的物块.物块与木板的接触面是光滑的.从t＝0时刻起，给物块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小，下列图象符合运动情况的是()3.(2019·广东湛江一中等“四校”联考)如图甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示．某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是()A．滑块和木板始终存在相对运动B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量小于木板的质量D．木板的长度为v0t124.(多选)如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动.将一物体轻轻放在传送带的左端，以v、a、x、F表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小.下列选项正确的是()5.(2019·湖北省黄冈市高一模拟)机场使用的货物安检装置如图所示，绷紧的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带2/11动，AB为传送带水平部分且长度L＝2m，现有一质量为m＝1kg的背包(可视为质点)无初速度的放在水平传送带的A端，可从B端沿斜面滑到地面．已知背包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2，下列说法正确的是()A．背包从A运动到B所用的时间为2.1sB．背包从A运动到B所用的时间为2.3sC．背包与传送带之间的相对位移为0.3mD．背包与传送带之间的相对位移为0.1m6.如图所示，长度l＝2m，质量M＝23kg的木板置于光滑的水平地面上，质量m＝2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和小物块间的动摩擦因数μ＝0.1，现对小物块施加一水平向右的恒力F＝10N，取g＝10m/s2.求：(1)将木板M固定，小物块离开木板时的速度大小；(2)若木板M不固定：①m和M的加速度a1、a2的大小；②小物块从开始运动到离开木板所用的时间.7.如图所示，质量为M＝1kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量为m＝0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板向前滑动.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2，木板足够长.求：(1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向；(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于水平面的加速度a的大小；(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小.2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带3/118.如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v＝1m/s的恒定速率运行，一质量为m＝4kg的行李(可视为质点)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.设行李与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离l＝2m，g取10m/s2.求：(1)行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；(2)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.9.如图所示，有一条沿顺时针方向匀速运转的传送带，恒定速度v＝4m/s，传送带与水平面的夹角θ＝37°，现将质量m＝1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视为质点)，与此同时，给小物块沿传送带方向向上的恒力F＝8N，经过一段时间，物块运动到了离地面高为h＝2.4m的平台上．已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间；(2)若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度大小．2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带4/1110.一大小不计的木块通过长度忽略不计的绳固定在小车的前壁上，小车表面光滑。某时刻小车由静止开始向右匀加速运动，经过2s，细绳断裂。细绳断裂前后，小车的加速度保持不变，又经过一段时间，滑块从小车左端刚好掉下，在这段时间内，已知滑块相对小车前3s内滑行了4.5m，后3s内滑行了10.5m。求从绳断到滑块离开车尾所用的时间是多少？2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带5/11答案解析1．物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针转动，传送带转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后()A．物块将减速下滑B．物块仍匀速下滑C．物块受到的摩擦力变小D．物块受到的摩擦力变大【答案】：B【解析】：当传送带静止时，物块匀速下滑，由物块受力平衡可得：mgsinθ＝μmgcosθ；当传送带转动起来时，由于物块与传送带之间运动方向相反，可判断物块所受的滑动摩擦力方向并没有发生变化，仍然沿斜面向上，大小仍为μmgcosθ，选项C、D错误；物块受力仍然是平衡的，所以物块仍匀速下滑，选项A错误，B正确．2.如图所示，质量为m1的足够长木板静止在水平面上，其上放一质量为m2的物块.物块与木板的接触面是光滑的.从t＝0时刻起，给物块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小，下列图象符合运动情况的是()【答案】D【解析】木板一定保持静止，加速度为0，选项A、B错误；物块的加速度a＝Fm2，即物块做匀加速直线运动，物块运动的v－t图象为倾斜的直线，而木板保持静止，速度一直为0，选项C错误，D正确.3.(2019·广东湛江一中等“四校”联考)如图甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示．某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是()2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带6/11B．滑块和木板始终存在相对运动B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量小于木板的质量D．木板的长度为v0t12【答案】：B【解析】：由题意知，滑块在木板的摩擦力作用下做匀减速直线运动，木板在滑块的摩擦力作用下做初速度为0的匀加速直线运动，最终两者相对静止，一起运动，故A错误；由图乙可知，最终滑块与木板速度相等，它们相对静止，滑块没有滑离木板，故B正确；由于滑块、木板间相互作用的摩擦力分别使滑块、木板产生加速度，所以满足mam＝MaM，由图象知，在t1时间内匀减速运动的加速度小于匀加速运动的加速度，即amaM，所以可知mM，即滑块的质量大于木板的质量，故C错误；两物块相对静止时，两者的位移差x＝v0＋v2t1－v2t1＝v0t12，则木板长度大于或等于v0t12，故D错误.4.(多选)如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动.将一物体轻轻放在传送带的左端，以v、a、x、F表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小.下列选项正确的是()【答案】AB【解析】物体在传送带上先做匀加速运动，当达到共同速度后再做匀速运动，A、B正确.5.(2019·湖北省黄冈市高一模拟)机场使用的货物安检装置如图所示，绷紧的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运动，AB为传送带水平部分且长度L＝2m，现有一质量为m＝1kg的背包(可视为质点)无初速度的放在水平传送带的A端，可从B端沿斜面滑到地面．已知背包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2，下列说法正确的是()A．背包从A运动到B所用的时间为2.1sB．背包从A运动到B所用的时间为2.3sC．背包与传送带之间的相对位移为0.3mD．背包与传送带之间的相对位移为0.1m【答案】AD2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带7/11【解析】背包在水平传送带上由滑动摩擦力产生加速度，μmg＝ma，得a＝5m/s2，背包达到传送带的速度v＝1m/s所用时间t1＝va＝0.2s，此过程背包对地面位移x1＝v2t1＝12×0.2m＝0.1mL＝2m，共速后背包与传送带相对静止，没有相对位移，所以背包与传送带的相对位移为Δx＝vt1－x1＝1×0.2m－0.1m＝0.1m，背包匀速运动的时间t2＝L－x1v＝2－0.11s＝1.9s，所以背包从A运动到B所用的时间为：t＝t1＋t2＝2.1s，故A、D正确．6.如图所示，长度l＝2m，质量M＝23kg的木板置于光滑的水平地面上，质量m＝2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和小物块间的动摩擦因数μ＝0.1，现对小物块施加一水平向右的恒力F＝10N，取g＝10m/s2.求：(1)将木板M固定，小物块离开木板时的速度大小；(2)若木板M不固定：①m和M的加速度a1、a2的大小；②小物块从开始运动到离开木板所用的时间.【答案】(1)4m/s(2)①4m/s23m/s2②2s【解析】(1)对小物块进行受力分析，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma解得a＝4m/s2小物块离开木板时，有v2＝2al解得v＝4m/s.(2)①对m，由牛顿第二定律：F－μmg＝ma1解得a1＝4m/s2对M，由牛顿第二定律：μmg＝Ma2解得a2＝3m/s2.②由位移公式知x1＝12a1t2，x2＝12a2t2小物块从开始运动到离开木板，有2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带8/11x1－x2＝l联立解得t＝2s.7.如图所示，质量为M＝1kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量为m＝0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板向前滑动.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2，木板足够长.求：(1)滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小和方向；(2)滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于水平面的加速度a的大小；(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小.【答案】(1)0.5N向右(2)1m/s2(3)1m/s【解析】(1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力F1＝μmg＝0.5N，方向向左根据牛顿第三定律，滑块对木板的摩擦力方向向右，大小为0.5N.(2)根据牛顿第二定律得：μmg＝ma得a＝μg＝1m/s2(3)木板的加速度a′＝mMμg＝0.5m/s2设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足：对滑块：v＝v0－at对长木板：v＝a′t由以上两式得：滑块和长木板达到的共同速度v＝1m/s.8.如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v＝1m/s的恒定速率运行，一质量为m＝4kg的行李(可视为质点)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.设行李与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离l＝2m，g取10m/s2.求：2019-2020年人教版高一物理必修1期末专项练习卷：滑块—木板和传送带9/11(1)行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；(2)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.【答案】(1)4N1m/s2(2)1s(3)2s2m/s【解析】(1)行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力F＝μmg将题给数据代入，得F＝4N由牛顿第二定律，得F＝ma代入数值，得a＝1m/s2(2)设行李做匀加速直线运动的时间为