物理2025《高中考前》高考沖刺考試方法答題技巧高考預(yù)測熱點拔高練(七)　傳送帶、板塊模型含答案

物理2025《高中考前》高考沖刺考試方法答題技巧高考預(yù)測熱點拔高練(七)傳送帶、板塊模型熱點拔高練(七)傳送帶、板塊模型一、單項選擇題1.應(yīng)用于機(jī)場和火車站的安全檢查儀,其傳送裝置可簡化為如圖所示的模型。傳送帶在電動機(jī)驅(qū)動下始終保持v=0.4m/s的速率逆時針方向運行,A、B間的距離為3m。已知行李(可視為質(zhì)點)質(zhì)量m=10kg,與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,旅客把行李無初速度地放在A處,行李從B點離開傳送帶,重力加速度大小取g=10m/s2,下列說法正確的是 (D)A.行李從A到B過程中傳送帶對行李做功為60JB.行李在傳送帶上留下的摩擦痕跡長度為0.08mC.行李從A到B過程中與傳送帶因摩擦產(chǎn)生熱量為1.6JD.行李從A到B過程中電動機(jī)額外消耗的電能為1.6J2.質(zhì)量為M=2kg的木板B靜止在水平面上,可視為質(zhì)點的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板,如圖甲所示。A和B經(jīng)過1s達(dá)到同一速度,之后共同減速直至靜止,A和B的v-t圖像如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是 (C)A.A與B上表面之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1B.B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2C.A的質(zhì)量m=6kgD.A的質(zhì)量m=4kg3.如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的電動機(jī)帶動下,足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1,勻速順時針運動,一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上傳送帶,最后滑塊返回傳送帶的右端。下列關(guān)于這一過程的判斷中正確的有 (B)A.滑塊返回傳送帶右端的速率為v2B.此過程中傳送帶對滑塊做功為12mv12-C.此過程中電動機(jī)因傳送滑塊多做的功為2mvD.此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為12m(v12二、多項選擇題4.水平地面上的傳送裝置如圖所示。BC為長6m的水平傳送帶,以6m/s的速率順時針勻速轉(zhuǎn)動,左端與半徑為0.8m的四分之一光滑圓弧軌道相切于B點(不接觸),右端與同一水平面上的平臺CE平滑銜接于C點(不接觸)。在平臺右邊固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端恰好位于D點,C、D之間的距離為4m。質(zhì)量為1kg的滑塊P(可視為質(zhì)點)與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2,與平臺CD之間的動摩擦因數(shù)為0.25,DE部分光滑,重力加速度g取10m/s2,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)?，F(xiàn)將滑塊P從光滑圓弧軌道上端A點由靜止釋放,下列說法正確的是 (B、C、D)A.滑塊P運動到圓弧軌道底端B點時對軌道的壓力大小為20NB.滑塊P通過傳送帶BC過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為2JC.彈簧壓縮過程中的最大彈性勢能為8JD.滑塊P最終停在平臺CD上離D點的距離為3.2m5.如圖甲所示,水平傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動,一質(zhì)量為m=2kg的小物塊(可視為質(zhì)點)以某一速度從傳送帶的最左端滑上傳送帶。取向右為正方向,以地面為參考系,從小物塊滑上傳送帶開始計時,其運動的v-t圖像如圖乙所示,g取10m/s2。則 (B、C)A.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2B.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1C.若物塊在傳送帶上能留下劃痕,長度為4.5mD.若物塊在傳送帶上能留下劃痕,長度為5.5m三、計算題6.如圖所示,傾角θ=37°的粗糙斜面的底端A與水平傳送帶相接觸,傳送帶正以v=4m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動,質(zhì)量為2kg的物體(可視為質(zhì)點)從斜面上O處由靜止下滑,經(jīng)過時間1.5s滑到斜面底端A。已知O、A之間距離LOA=4.5m,傳送帶左右兩端A、B間的距離LAB=10m,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,不計物體經(jīng)過A時的動能損失。(1)求物體沿斜面下滑的加速度大小;答案:(1)4m/s2【解析】(1)由勻變速運動方程LOA=12at2,a=4m/s2(2)求物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1;答案:(2)0.25【解析】(2)由牛頓第二定律mgsinθ-μ1mgcosθ=ma,解得μ1=0.25。(3)物體在傳送帶上向左運動時是否會從B端滑出?如果滑出,求離開B點的速度大小;如果不滑出,求物體返回到A點的速度大小。答案:(3)不滑出4m/s【解析】(3)由勻變速方程,vA=at=6m/s,a1=μ2g=5m/s2,x=vA22a1=3.6m<10m,不會從B點滑出,物體向右返回,加速到相對傳送帶靜止所需距離x'=物體返回到A點的速度vA'=v=4m/s。7.如圖,光滑斜面AB與水平傳送帶BC相接,傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將一小物塊(可視為質(zhì)點)由斜面頂端A靜止釋放,小物塊到達(dá)水平傳送帶右端C點后,立即沿切線進(jìn)入豎直固定光滑半圓軌道最高點并做圓周運動,經(jīng)圓周最低點D后滑上足夠長的木板。已知斜面長度x1=3m,斜面傾角為37°,傳送帶長度L=5.5m,傳送帶轉(zhuǎn)動速度v0=1m/s,半圓軌道半徑R=0.6m,小物塊質(zhì)量m=2kg,木板質(zhì)量M=1kg,小物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ1=0.1,小物塊與木板間動摩擦因數(shù)μ2=0.2,木板與水平地面間動摩擦因數(shù)μ3=0.1,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)小物塊到達(dá)C點時速度的大小;答案:(1)1m/s【解析】(1)物塊由A到B過程中由動能定理得mgsin37°x1=12m物塊在傳送帶上由B到C過程中由動能定理得-μ1mgL=12mvC2-物塊在C點的速度vC=5m/s,vC>v0=1m/s可知物塊一直做勻減速直線運動,結(jié)論成立。(2)小物塊經(jīng)過半圓軌道到達(dá)最低點D時對軌道的壓力大小;答案:(2)183.33N【解析】(2)物塊由C到D過程中由動能定理得2mgR=12mvD2-在D點,根據(jù)牛頓第二定律可得FN-mg=mv計算得出vD=7m/s,FN=5503N≈183.根據(jù)牛頓第三定律可知,小物塊在D點對軌道的壓力為183.33N,方向豎直向下。(3)整個過程中摩擦力做的功。答案:(3)-60J【解析】(3)物塊在長木板上滑行的過程中,做勻減速運動,由牛頓第二定律可知μ2mg=ma1解得a1=2m/s2,對長木板受力分析可知μ2mg-μ3(M+m)g=Ma2,解得a2=1m/s2,經(jīng)過ts達(dá)到共同速度v共,則v共=vD-a1t=a2t,解得t=73ts時小物塊的速度為v共=73對小物塊從A到小物塊與木板共速時應(yīng)用動能定理得mg(x1sin37°+2R)-Wf1=12mv共2,解得Wf1小物塊與長木板共速到停下來有Wf2=-12mv共2=-499J,則Wf=-(Wf1+熱點拔高練(三)平拋與圓周運動一、單項選擇題1.如圖所示,一個半徑為5m的圓盤正繞其圓心勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)圓盤邊緣上的一點A處在如圖所示位置的時候,在其圓心正上方20m的高度有一個小球(視為質(zhì)點)正在向邊緣的A點以一定的速度水平拋出,取g=10m/s2,不計空氣阻力,要使得小球正好落在A點,則(A)A.小球平拋的初速度一定是2.5m/sB.小球平拋的初速度可能是2m/sC.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度一定是πrad/sD.圓盤轉(zhuǎn)動的加速度大小可能是π2m/s22.如圖,高速公路上一輛速度為90km/h的汽車緊貼超車道的路基行駛。駕駛員在A點發(fā)現(xiàn)剎車失靈,短暫反應(yīng)后,控制汽車通過圖中兩段弧長相等的圓弧從B點緊貼避險車道左側(cè)駛?cè)搿Ｒ阎囁俾什蛔?A、B兩點沿道路方向距離為105m,超車道和行車道寬度均為3.75m,應(yīng)急車道寬度為2.5m,路面提供的最大靜摩擦力是車重的0.5倍,汽車轉(zhuǎn)彎時恰好不與路面發(fā)生相對滑動,重力加速度g=10m/s2,估算駕駛員反應(yīng)時間為 (B)A.1.6sB.1.4sC.1.2sD.1.0s3.為探究斜面上平拋運動的規(guī)律,第一次從平臺上的P點,以不同水平初速度拋出可視為質(zhì)點的小球,小球分別落在平臺下方傾角為θ的斜面上的A、B兩點,兩落點處小球的速度方向與斜面間的夾角記為αA、αB,如圖所示。第二次則從P點正下方斜面上的Q點以不同水平初速度拋出,小球仍然落在A、B兩點,落點處的速度方向與斜面間的夾角記為αC、αD(圖中未畫出)。則關(guān)于αA、αB、αC、αD的關(guān)系正確的是 (A)A.αA>αB>αC=αD B.αB>αA>αC=αDC.αA>αB>αC>αD D.αB>αA>αD>αC4.如圖所示,傾角θ=37°、高h(yuǎn)=1.8m的斜面體固定在水平地面上,小球從斜面體頂端A點以v0=4m/s的初速度水平向右拋出。空氣阻力忽略不計,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列說法正確的是 (B)A.小球落在斜面上的瞬間,速度與水平面夾角的正切值為8B.小球離開斜面體后,經(jīng)0.3s離斜面體最遠(yuǎn),且最遠(yuǎn)距離為0.36mC.若在小球水平拋出的同時,解除斜面固定并使斜面體在水平地面上由靜止開始向右做加速度a=403m/s2的勻加速直線運動,小球落在斜面上的位置距AD.小球在平拋運動過程中動量變化率不斷增大5.如圖所示,D點為固定斜面AC的中點,在A點先后分別以初速度v01和v02水平拋出一個小球,結(jié)果小球分別落在斜面上的D點和C點,空氣阻力不計,設(shè)小球在空中運動的時間分別為t1和t2,落到D點和C點前瞬間的速度大小分別為v1和v2,落到D點和C點前瞬間的速度方向與水平方向的夾角分別為θ1和θ2,則下列關(guān)系式正確的是(C)A.t1t2=12B.v01v02=12C.v6.如圖,兩端開口的圓筒與水平地面成一定角度傾斜放置。OO'是圓筒的中軸線,M、N是筒壁上的兩個點,且MN∥OO'。一個可視為質(zhì)點的小球自M點正上方足夠高處自由釋放,由M點無碰撞進(jìn)入圓筒后一直沿筒壁運動,a、b、c是小球運動軌跡與MN的交點。小球從M到a用時t1,從a到b用時t2,從b到c用時t3,小球經(jīng)過a、b、c時對筒壁壓力分別為Fa、Fb、Fc,lMa、lab、lbc表示M、a、b、c相鄰兩點間的距離,不計一切摩擦。下列說法正確的是 (B)A.t1<t2<t3 B.Fa=Fb=FcC.Fa<Fb<Fc D.lMa∶lab∶lbc=1∶3∶57.如圖,質(zhì)量為M的物塊A放在傾角為θ的斜面上,一質(zhì)量為m的小球B通過細(xì)繩跨過定滑輪與物塊A相連,當(dāng)小球B以角速度ω做圓周運動時,物塊A剛好保持靜止。忽略繩與滑輪間摩擦,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則下列說法錯誤的是(C)A.物塊A受到的摩擦力可能向下B.物塊A一定受摩擦力作用C.若斜面傾角θ增大,要使A繼續(xù)保持靜止,小球B做圓周運動的角速度一定增大D.若斜面傾角θ增大,要使A繼續(xù)保持靜止,小球B做圓周運動的角速度可能保持不變二、多項選擇題8.一傾角為30°的圓盤繞垂直盤面的軸以大小為g6r的角速度勻速轉(zhuǎn)動,盤面上有一個與轉(zhuǎn)軸距離為r、質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(相對于盤面靜止)。如圖所示,P點是物塊運動的軌跡圓上的最高點,Q點是物塊運動的軌跡圓上的最低點,重力加速度大小為g,物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是 (A、DA.物塊經(jīng)過Q點時受到的靜摩擦力大小為23B.物塊經(jīng)過P點時受到的靜摩擦力大小為16C.物塊與盤面間的動摩擦因數(shù)可能為4D.若圓盤的角速度繼續(xù)緩慢增大,則物塊最容易與圓盤發(fā)生相對滑動的位置為Q點9.如圖所示,一個質(zhì)量為0.4kg的小物塊從O點以v0=1m/s的初速度從水平臺上的O點水平飛出,擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點。現(xiàn)以O(shè)為原點在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,擋板的形狀滿足方程y=x2-6(單位:m),不計一切摩擦和空氣阻力,g=10m/s2,則下列說法正確的是 (A、D)A.小物塊從O點運動到P點的時間為1sB.小物塊剛到P點時速度方向與水平方向夾角的正切值等于5C.小物塊剛到P點時速度的大小為10m/sD.小物體位移大小為26m10.如圖甲所示,兩個完全相同的物塊A和B(均可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,它們分居圓心兩側(cè),用不可伸長的輕繩相連。兩物塊質(zhì)量均為1kg。與圓心距離分別為RA和RB,其中RA<RB且RA=1m。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當(dāng)圓盤以不同角速度ω繞軸OO'勻速轉(zhuǎn)動時,繩中彈力FT與ω2的變化關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是 (A、B、D)A.物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ=0.1B.物塊B與圓心距離RB=2mC.當(dāng)角速度為1rad/s時圓盤對A的靜摩擦力指向圓心D.當(dāng)角速度為2rad/s時,A恰好要相對圓盤發(fā)生滑動三、計算題11.如圖所示,ABC為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空細(xì)管,BC段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R=0.2m的一小段圓弧,A點、O點位于地面,OC連線豎直。一質(zhì)量m=0.4kg的小球(可視為質(zhì)點)從圓弧底端A點沿切線以初