【物理】2020届一轮复习人教版牛顿运动定律的综合应用（二）课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版牛顿运动定律的综合应用（二）课时作业

‎2020届一轮复习人教版 牛顿运动定律的综合应用（二） 课时作业 一、单项选择题 ‎1.在机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。设传送带匀速前进的速度为0.25 m/s,把质量为5 kg的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6 m/s2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下的摩擦痕迹约为(　　)‎ A.5 mm B.6 mm C.7 mm D.10 mm ‎2.如图所示,光滑水平面上,水平恒力F作用在木块上,长木板和木块间无相对滑动,长木板质量为m0,木块质量为m。它们共同加速度为a,木块与长木板间的动摩擦因数为μ,则在运动过程中(　　)‎ A.木块受到的摩擦力一定是μmg B.木块受到的合力为F C.长木板受到的摩擦力为μmg D.长木板受到的合力为 ‎3.如图所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度大小g取10 m/s2。工件滑上A端瞬时速度vA=4 m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则下列说法不正确的是(　　)‎ A.若传送带不动,则vB=3 m/s B.若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动,则vB=3 m/s C.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,则vB=3 m/s D.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,则vB=2 m/s 二、多项选择题 ‎4.如图所示,质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上,其上放一质量为m2的木块。t=0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,图中可能符合它们运动情况的是(　　)‎ ‎5.(2018·河北石家庄模拟)如图甲所示,一质量为m0的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时,用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　)‎ A.小滑块的质量m=2 kg B.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1‎ C.当水平拉力F=7 N时,长木板的加速度大小为3 m/s2‎ D.当水平拉力F增大时,小滑块的加速度一定增大 三、非选择题 ‎6.(2018·青海西宁调研)图甲为一转动的传送带AB,传送带以恒定的速率v逆时针转动。在传送带的左侧边缘的B点有一滑块,若让滑块以初速度v1=3 m/s冲上传送带,滑块运动的v-t图像如图乙中a所示,若让滑块以初速度v2=6 m/s冲上传送带,滑块运动的v-t图像如图乙中b所示。g取10 m/s2,试求:‎ ‎(1)传送带的长度l和传送带与物块之间的动摩擦因数μ;‎ ‎(2)滑块以初速度v1=3 m/s冲上传送带时,滑块返回B点的时间。‎ ‎7.(2018·湖北三校联考)有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下:如图所示,滑板长l=1 m,起点A到终点线B的距离x=5 m。开始滑板静止,右端与A平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处,游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5,地面视为光滑,滑块质量m1=2 kg,滑板质量m2=1 kg,重力加速度g取10 m/s2,求:‎ ‎(1)滑板由A滑到B的最短时间;‎ ‎(2)为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F的取值范围。‎ ‎13　牛顿运动定律的综合应用(二)‎ ‎1.A　解析木箱加速的时间为t=,这段时间内木箱的位移为x1=,而传送带的位移为x2=vt,传送带上将留下的摩擦痕迹长为l=x2-x1,联立各式并代入数据,解得l=5.2mm,选项A正确。‎ ‎2.D　解析整体的加速度a=,隔离长木板,受力分析,长木板所受的合力为F合=,且长木板所受的合力等于长木板所受的摩擦力。又长木板所受的摩擦力等于长木板对木块的摩擦力,故选项A、C错误,D正确;木块所受的合力F合'=ma=,故选项B错误。‎ ‎3.D　解析工件在传送带上滑动时的加速度大小a==1m/s2。若传送带不动,工件做匀减速运动,由=2(-a)s,则vB=3m/s,A正确;若传送带做逆时针匀速转动或传送带做顺时针匀速转动的速度不超过3m/s,则工件在传送带上都是做匀减速运动,vB=3m/s,B、C均正确,D错误。‎ ‎4.AC　解析若长木板和木块之间没有相对滑动,A对;若长木板和木块之间有相对滑动,则a2>a1,B、D错,C对。‎ ‎5.AC　解析当F=6N时,两物体恰好具有最大共同加速度,对整体分析,由牛顿第二定律有F=(m0+m)a,代入数据解得m0+m=3kg。当F大于6N时,两物体发生相对滑动,对长木板有a=,图线的斜率k==1,解得m0=1kg,滑块的质量m=2kg,选项A正确;滑块的最大加速度a'=μg=2m/s2,所以小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.2,选项B错误;当F=7N时,由a=知长木板的加速度a=3m/s2,选项C正确;当两物体发生相对滑动时,滑块的加速度a'=μg=2m/s2,恒定不变,选项D错误。‎ ‎6.解析(1)根据v-t图像,滑块以初速度v2=6m/s冲上传送带时,在t=8s时刻,到达A点,所以传送带的长度l=×(6+2)×8m=32m 根据图线a或者图线b,滑块的加速度大小为a==0.5m/s2‎ 根据牛顿第二定律得μmg=ma 解得传送带与滑块之间的动摩擦因数μ=0.05。‎ ‎(2)滑块在0~6s和6~ts内的位移大小相等,方向相反 ‎×6×3m=×(t-6+t-10)×2m 滑块返回B点的时间t=12.5s。‎ 答案(1)32 m　0.05　(2)12.5 s ‎7.解析(1)滑板一直加速时,所用时间最短。设滑板加速度为a2,Ff=μm1g=m2a2,a2=10m/s2,x=,解得t=1s。‎ ‎(2)刚好相对滑动时,水平恒力最小,设为F1,此时可认为二者加速度相等,‎ F1-μm1g=m1a2,‎ 解得F1=30N。‎ 当滑板运动到B点,滑块刚好脱离时,水平恒力最大,设为F2,设滑块加速度为a1,‎ F2-μm1g=m1a1,‎ ‎=l,‎ 解得F2=34N。‎ 则水平恒力大小范围是30N≤F≤34N。‎ 答案(1)1 s　(2)30 N≤F≤34 N