发布时间 : 星期三 文章规范演练13—2021届高考物理总复习(选择性考试)专题检测更新完毕开始阅读90489849a7e9856a561252d380eb6294dd8822b7
=10 N,选项A正确;铁块放上木板后,对木板:F-μ1mg-μ2(M+m)g=Ma′,解得:a′=0.75 m/s2,选项B错误;0.5 s时木板的速度v0=at1=2.5×0.5 m/s=1.25 m/s,铁块滑离木板时,木板的速度:v1=v0+a′t2=1.25+1
0.75t2,铁块的速度v′=a铁t2=μ1gt2=t2,由题意:v′=v1,解得t2=1 s,
2选项C正确;铁块滑离木板时,木板的速度v1=2 m/s,铁块的速度v′=1 v0+v11.25+2v′1
m/s,则木板的长度为:L=t-t=×1 m-×1 m=1.125
222222m,选项D错误.
答案:AC
10.如图所示,水平传送带AB长2 m,以2 m/s的速度沿顺时针方向匀速运动.现将一小物块以3 m/s的水平初速度从A点冲上传送带.若小物块与传送带间的动摩擦因数为0.25,g取10 m/s2,则小物块运动至传送带右端B点所用的时间是( )
A.0.5 s C.1.2 s
B.0.9 s D.1.5 s
解析:刚冲上传送带时,由于物块的速度为3 m/s,大于传送带的速度,所以物块相对传送带向右运动,受到的滑动摩擦力方向向左,故做匀减速Δv3-2μmg2
直线运动,a==μg=2.5 m/s,经历的时间为t1== s=0.4 s,
ma2.5v2-v222-320
相对地面发生的位移为s== m=1 m,之后两者的速度相
-2a-2×2.5L-s2-1
同,相对静止的做匀速直线运动,经历的时间为t2=v= s=0.5 s,
2故小物块运动至传送带右端点B点所用的时间是t=t1+t2=0.9 s.
答案:B
11.避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面.一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止.已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍.货物与货车分别视为小滑块和平板,cos θ=1,sin θ=0.1,g取10 m/s2.求:
(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向; (2)制动坡床的长度.
解析:(1)设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢间的动摩擦因数μ=0.4,受摩擦力大小为f,加速度大小为a1,则
f+mgsin θ=ma1,① f=μmgcos θ ,②
联立①②式并代入数据得a1=5 m/s2, a1的方向沿制动坡床向下.
(2)设货车的质量为M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38 m的过程中,用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为s1,在车厢内滑动的距离s=4 m,货车的加速度大小为a2,货车相对制动坡床的运动距离为s2.货车受到制动坡床
的阻力大小为F,F是货车和货物总重的k倍,k=0.44,货车长度l0=12 m,制动坡床的长度为l,则
Mgsin θ+F-f=Ma2,③ F=k(m+M)g,④ 1
s1=vt-a1t2,⑤
21
s2=vt-a2t2,⑥
2s=s1-s2,⑦ l=l0+s0+s2,⑧
联立①②③~⑧式并代入数据得l=98 m. 答案:(1)5 m/s2,方向沿制动坡床向下 (2)98 m
12.(2019·荆州模拟)如图所示为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为θ=37°,传送带AB足够长,传送皮带轮以大小为v=2 m/s的恒定速率顺时针转动.一包货物以v0=12 m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带,若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5,且可将货物视为质点.(g取10 m/s2,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求货物刚滑上传送带时加速度为多大?
(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同?这时货物相对于地面运动了多远?
(3)从货物滑上传送带开始计时,货物再次滑回A端共用了多长时间? 解析:(1)设货物刚滑上传送带时加速度为a1,货物受力如图所示:
根据牛顿第二定律得
沿传送带方向:mgsin θ+Ff= ma1
垂直传送带方向:mgcos θ=FN 又Ff=μFN
由以上三式得:a1=g(sin θ+μcos θ)=10×(0.6+0.5×0.8)m/s2=10 m/s2,方向沿传送带向下.
(2)货物速度从v0减至传送带速度v所用时间设为t1,位移设为x1,则有:
v-v0v0+vt1==1 s,x1=t=7 m.
21-a1
(3)当货物速度与传送带速度相等时,由于mgsin θ>μmgcos θ,此后货物所受摩擦力沿传送带向上,设货物加速度大小为a2,则有mgsin θ-μmgcos θ=ma2,
得:a2=g(sin θ-μcos θ)=2 m/s2,方向沿传送带向下. 0-v
设货物再经时间t2,速度减为零,则t2==1 s,
-a2货物沿传送带向上滑动的位移x2=
v+0
t=1 m, 22
则货物上滑的总距离为x=x1+x2=8 m.
货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑,下滑加速度大小等于a2.设12
下滑时间为t3,则x=a2t3,代入解得t3=22 s.
2
所以货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为t=t1+t2+t3