高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用习题，共5页。试卷主要包含了[2022·安徽桐城中学月考]等内容，欢迎下载使用。

1.
如图所示，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，保持其他条件不变，该滑块由上端滑到底端所用的时间为t2，那么( )
A．t1＝t2 B．t1>t2
C．t12.
如图所示，滑块A质量为1 kg，放在静止于水平地面上的木板的左端，滑块A与木板间的动摩擦因数为μ1＝0.5；木板的质量为M＝2 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.t＝0时刻滑块A以初速度为v0＝12 m/s开始向右滑动，经过t时间，滑块A恰好滑到木板右端并与木板相对静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，将滑块A视为质点，重力加速度g取10m/s2.求：
(1)t时刻木板的速度；
(2)木板的长度．
素养提升练
3.[2022·安徽桐城中学月考]
如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为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μ4．[2022·福建师大附中月考]如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度a开始运动．当其速度达到v后，便以此速度做匀速直线运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为g)( )
A.μ与a之间一定满足关系μ> eq \f(a,g)
B．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为 eq \f(v2,μg)
C．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为 eq \f(v,μg)
D．黑色痕迹的长度为 eq \f(v2,2μg)
5．[2022·甘肃张掖第二中学月考](多选)如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是( )
A．A的质量为0.5 kg
B．B的质量为1.5 kg
C．A、B间的动摩擦因数为0.4
D．B与地面间的动摩擦因数为0.2
课时分层作业(二十一) 动力学中的
传送带模型和板块模型
1．解析：滑块受重力、支持力、滑动摩擦力，当传送带向上以速度v0运动起来，滑块受力不变，根据牛顿第二定律可知两种情况下，加速度相等，而两种情况下滑块位移也相等，根据x＝ eq \f(1,2)at2可知，两种情况下运动的时间相等，即t1＝t2.
答案：A
2．解析：(1)以滑块A为研究对象，由牛顿第二定律知：
μ1mAg＝mAa1
以木板为研究对象，由牛顿第二定律得：
μ1mAg－μ2(M＋mA)g＝Ma2
取向右为正方向，在t时间内，
有：v＝v0－a1t＝a2t
联立以上各式解得t＝2 s，v＝2 m/s
(2)木板的长度L＝xA－x木＝v0t－ eq \f(1,2)a1t2－ eq \f(1,2)a2t2
代入数据解得L＝12 m.
答案：(1)2 m/s (2)12 m
3．解析：开始阶段滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律知mg sin θ＋μmg cs θ＝ma1，解得a1＝g sin θ＋μg cs θ，小木块加速到和传送带速度相等时，由于μμmg cs θ，小木块不会匀速运动，然后小木块会继续加速，滑动摩擦力变为沿传送带向上，由牛顿第二定律知，mg sin θ－μmg cs θ＝ma2，解得a2＝g sin θ－μg cs θ，由上可知a2答案：D
4．解析：要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即a>μg，则μ< eq \f(a,g)，故A项错误；根据牛顿第二定律得，煤块的加速度a′＝μg，则煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间为t＝ eq \f(v,μg)，此过程煤块的位移为x1＝ eq \f(v2,2μg)，此过程传送带的位移为x2＝ eq \f(v2,2a)＋v( eq \f(v,μg)－ eq \f(v,a))＝ eq \f(v2,μg)－ eq \f(v2,2a)，煤块相对于传送带的位移即黑色痕迹的长度为Δx＝x2－x1＝ eq \f(v2,2μg)－ eq \f(v2,2a)，故C项正确，B、D项错误．
答案：C
5．解析：由图可知，A、B二者开始时相对地静止，当拉力为F1＝3 N时开始相对地滑动，当拉力为F2＝9 N时，A、B相对滑动，此时A的加速度为4 m/s2；当拉力为F3＝13 N时，B的加速度为8 m/s2，对A分析可知μ1mAg＝mAaA，解得A、B间的动摩擦因数μ1＝0.4，C项正确．对B分析可知F3－F1－μ1mAg＝mBaB，对整体有F2－F1＝(mA＋mB)aA，联立解得mA＝0.5 kg，mB＝1.0 kg，B项错误，A项正确．由μ2(mA＋mB)g＝F1，解得B与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.2，D项正确．
答案：ACD