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训练五 传送带模型和“滑块—木板”模型
题型一 传送带模型
考向1 动力学中水平传送带问题
例1 (多选)应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图所示的模型.传送带始终保持
v=0.4 m/s的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,A、B间的距离为2 m,g取10
m/s2.旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处,则下列说法正确的是( )
A.开始时行李的加速度大小为2 m/s2
B.行李经过2 s到达B处
C.行李到达B处时速度大小为0.4 m/s
D.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m
考向2 动力学中的倾斜传送带问题
例2 (2021·辽宁卷·13)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李.如图所示,以恒定速率v=
1
0.6 m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=37°,转轴间距L=3.95 m.工作人员沿传送方向以速度v
2
=1.6 m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点).小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8.取重力
加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t.
考向3 传送带中的动力学图像
例3 (多选)(2023·福建省西山学校高三模拟)如图,一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动.一小滑块
以某初速度沿传送带向下运动,滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则其
速度v随时间t变化的图像可能是( )变式训练1 (多选)(2023·广东省华南师大附中检测)如图甲所示,一足够长的、倾角为37°的传送带以
恒定速率稳定运行,一质量m=1 kg、底部有墨粉的小物体从传送带中间某位置平行滑上传送带,取物体
沿传送带向上运动方向为正方向,则物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,若取g=10
m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则下列说法正确的有( )
A.0~8 s内物体的位移大小为14 m
B.物体与传送带间的动摩擦因数为0.625
C.0~4 s内物体上升的高度为4 m
D.0~8 s内物体在传送带上留下的墨迹长度为18 m
题型二 “滑块—木板”模型
考向1 水平面上的板块问题
例4 如图所示,在光滑的水平面上有一足够长且质量为M=4 kg的长木板,在长木板右端有一质量为m
=1 kg的小物块,长木板与小物块间的动摩擦因数为μ=0.2,长木板与小物块均静止,现用F=14 N的
水平恒力向右拉长木板,经时间t=1 s撤去水平恒力F,g取10 m/s2,则:
(1)在F的作用下,长木板的加速度为多大?
(2)刚撤去F时,小物块离长木板右端多远?
(3)最终长木板与小物块一起以多大的速度匀速运动?
(4)最终小物块离长木板右端多远?
考向2 斜面上的板块问题
例5 (多选)滑沙运动是小孩比较喜欢的一项运动,其运动过程可类比为如图所示的模型,倾角为37°的
斜坡上有长为1 m的滑板,滑板与沙间的动摩擦因数为.小孩(可视为质点)坐在滑板上端,与滑板一起由静
止开始下滑,小孩与滑板之间的动摩擦因数取决于小孩的衣料,假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为
0.4,小孩的质量与滑板的质量相等,斜坡足够长,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,则下
列判断正确的是( )
A.小孩在滑板上下滑的加速度大小为2 m/s2B.小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.8 m/s2
C.经过1 s的时间,小孩离开滑板
D.小孩离开滑板时的速度大小为0.8 m/s
考向3 板块问题中的动力学图像问题
例6 (多选)(2023·内蒙古高三检测)如图甲所示,粗糙的水平地面上有一块长木板P,小滑块Q放置于
长木板上的最右端.现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动,一段时间
后撤去力F.滑块、长木板的速度时间图像如图乙所示,已知滑块与长木板的质量相等,滑块Q始终没有从
长木板P上滑下.重力加速度取g=10 m/s2.则下列说法正确的是( )
A.t=9 s时长木板P停下来
B.长木板P的长度至少是7.5 m
C.滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5
D.滑块Q在长木板P上滑行的相对位移为12 m
强基固本练
1.如图所示,飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率运行,将行李箱无初速度地放在传送带底端,
当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动.假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,传送带
与水平面的夹角为θ,已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,下列说法正确的是( )
A.要实现这一目的前提是μ