适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练15

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课时规范练15
基础对点练
1.(传送带模型)(多选)(2023四川眉山模拟)如图所示,倾斜传送带AB以恒定速率v0逆时针转动,一可视为质点的滑块以平行于传送带向下的初速度v(v0≠v)从A点滑上传送带。滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,不计传送带滑轮的尺寸,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用t表示时间,用vt表示滑块的速度大小,则下列描述滑块从A滑向B运动过程的vt-t图像可能正确的是(　　)


答案 BC
解析 对滑块受力分析,滑块在沿传送带方向受重力沿传送带方向的分力mgsinθ和摩擦力Ff。若va2,故B正确,A错误。若v>v0,滑块相对于传送带向下运动,如果最大静摩擦力小于mgsinθ,则滑块一直做匀加速直线运动,加速度为a3=gsinθ-μgcosθ;如果最大静摩擦力大于mgsinθ,则滑块一开始做匀减速直线运动,当速度与传送带速度相等时,滑动摩擦力突变为静摩擦力,方向向上,大小为mgsinθ,故C正确,D错误。
2.(板块模型)(2023陕西安康质检)如图甲所示,水平地面上叠放着小物块B和木板A(足够长),其中A的质量为1.5 kg,整体处于静止状态。现对木板A施加方向水平向右的拉力F,木板A的加速度a与拉力F的关系图像如图乙所示。已知A、B间以及A与地面间的动摩擦因数相同,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　)

A.当拉力大小为5 N时,A、B开始相对滑动
B.A与地面间的动摩擦因数为0.2
C.B的质量为0.5 kg
D.图乙中的x=7.5
答案 C
解析 由题图乙可知,当F>10N时,木板A的加速度增加得更快,说明此时A和B发生相对滑动,A错误;当F=10N时,B的加速度达到最大,此时有a==2.5m/s2,则μ=0.25,B错误;对A和B整体,当F=10N时,有a==2.5m/s2,解得mB=0.5kg,C正确;A开始滑动时,对A和B整体有F'=μ(mB+mA)g=5N,则x=5,D错误。
3.(传送带模型)(多选)应用于机场和火车站的安全检查仪的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
答案 AC
解析 开始时,对行李由牛顿第二定律有μmg=ma,解得a=2m/s2,故A正确;设行李做匀加速运动的时间为t1,行李匀加速运动的末速度为v=0.4m/s,根据v=at1,代入数据解得t1=0.2s,匀加速运动的位移大小x=×2×0.22m=0.04m,匀速运动的时间为t2=s=4.9s,可得行李从A到B的时间为t=t1+t2=5.1s,故B错误;由上述分析可知行李在到达B处前已经与传送带共速,所以行李到达B处时速度大小为0.4m/s,故C正确;行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为Δx=vt1-x=(0.4×0.2-0.04)m=0.04m,故D错误。
4.(传送带问题)(多选)如图甲所示的水平传送带沿逆时针匀速转动,一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑,以某一初速度从左端滑上传送带,在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(取向左为正方向,以物块刚滑上传送带时为计时起点)。已知传送带的速度保持不变,重力加速度g取10 m/s2。关于物块与传送带间的动摩擦因数μ及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t,下列计算结果正确的是(　　)

A.μ=0.4 B.μ=0.2
C.t=4.5 s D.t=3 s
答案 BC
解析 由题图乙可得,物块做匀减速运动的加速度大小a==2.0m/s2,由牛顿第二定律得Ff=ma=μmg,则可得物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,A项错误,B项正确;在v-t图像中,图线与t轴所围面积表示物块的位移,则物块经减速、反向加速到与传送带相对静止,最后匀速运动回到传送带左端时,物块的位移为0,由图乙可得物块在传送带上运动的总时间为4.5s,C项正确,D项错误。
5.(传送带问题)(多选)质量均为m的两物块1和2之间用一根不可伸长的细线相连,两物块一起在光滑水平桌面上以速度v0匀速运动,某时刻物块1到达桌面的右边缘,如图所示。当物块1滑上与桌面等高的水平传送带后,经过一段时间到达传送带的最右端,若传送带的速度大于v0且保持不变,物块1和物块2与传送带间的动摩擦因数分别为μ1、μ2(μ1