【正文】
= 2 k g , m B = 4 kg ,斜面傾角 θ = 37 176。某時(shí)刻由靜止釋放 A ,測(cè)得 A 沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的 v t 圖象如圖乙所示。= 0 . 6 , c os 37 176。求: (1) A 與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù); (2) A 沿斜面向上滑動(dòng)的最大位移; 即學(xué)即練 解: (1) 在 0 ~ 0 . 5 s 內(nèi),根據(jù)題圖乙, A 、 B 系統(tǒng)的加速度為: a 1 =vt=20. 5 m /s2= 4 m/ s2 對(duì) A 、 B 系統(tǒng)受力分析,由牛頓第二定律得: m B g - m A g sin θ - μm A g co s θ = ( m A + m B ) a 1 , 解得: μ = 0 . 25 。 3 . [ 多選 ] 如圖所示的裝置為在摩擦力不計(jì)的水平桌面上放一質(zhì)量為 m 乙 = 5 kg 的盒子乙,乙內(nèi)放置一質(zhì)量為 m 丙 = 1 kg 的滑塊丙,用一質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪將一質(zhì)量為 m 甲 = 2 kg 的物塊甲與乙相連接,其中連接乙的細(xì)繩與水平桌面平行。則 ( ) A .細(xì)繩對(duì)盒子的拉力大小為 20 N B .盒子的加速度大小為 m/s2 C .盒子對(duì)滑塊丙的摩擦力大小為 N D .定滑輪受到細(xì)繩的作用力為 30 N 即學(xué)即練 解析: 假設(shè)繩子的拉力為 FT,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)甲,有m 甲 g - FT= m 甲 a ;對(duì)乙和丙組成的整體,有 FT= ( m 乙 + m 丙 ) a ,聯(lián)立解得 FT= 15 N , a = m/s2, A 錯(cuò)誤, B 正確;對(duì)滑塊丙受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力作用,根據(jù)牛頓第二定律,有 f = m 丙 a = 1 N = N , C 正確;繩子的張力為 15 N ,由于滑輪兩側(cè)繩子垂直,根據(jù)平行四邊形定則,其對(duì)滑輪的作用力為 15 2 N ,所以 D 錯(cuò)誤。 珠海一中期末 ) 如圖所示,水平固定且傾角為 37 176。 = , cos 37 176。 - 2 mg = 2 ma ① , 以 A 為研究對(duì)象 , 沿斜面方向有 : kx- mg sin 37 176。 答案 : B 1 . [ 多選 ] 如圖所示,傾角為 θ 的斜面體 C 置于水平地面上,小物體 B 置于斜面體 C 上,通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體 A 相連接,連接物體 B 的一段細(xì)繩與斜面平行,已知 A 、 B 、 C 均處于靜止?fàn)顟B(tài),定滑輪通過(guò)細(xì)桿固定在天花板上,則下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A .物體 B 可能不受靜摩擦力作用 B .斜面體 C 與地面之間可能不存在靜摩擦力作用 C .細(xì)桿對(duì)定滑輪的作用力沿桿豎直向上 D .將細(xì)繩剪斷,若物體 B 仍靜止在斜面體 C 上,則此時(shí)斜面體 C 與地面之間一定不存在靜摩擦力作用 即學(xué)即練 解析: 對(duì)物體 B 進(jìn)行受力分析,由共點(diǎn)力的平衡條件可得,如果mAg = mBg sin θ ,則物體 B 一定不受靜摩擦力作用,反之,則一定會(huì)受到斜面體 C 對(duì)其作用的靜摩擦力,選項(xiàng) A 正確;將物體 B 和斜面體 C 看成一個(gè)整體,則該整體受到一個(gè)大小為 mAg 、方向沿斜面向上的細(xì)繩的拉力,該拉力在水平向左方向上的分量為 mAg co s θ ,故地面一定會(huì)給斜面體一個(gè)方向水平向右、大小為 mAg cos θ 的靜摩擦力,選項(xiàng) B 錯(cuò)誤;由于連接物體 A 和物體 B 的細(xì)繩對(duì)定滑輪的合力方向不是豎直向下,故細(xì)桿對(duì)定滑輪的作用力方向不是豎直向上,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤;若將細(xì)繩剪斷,將物體 B 和斜面體 C 看成一個(gè)整體,則該整體受豎直向下的重力和地面對(duì)其豎直向上的支持力,故斜面體 C 與地面之間一定不存在靜摩擦力作用,選項(xiàng) D 正確。河北唐山一模 )如圖所示 ,水平傳送帶 AB逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ,一個(gè)質(zhì)量為 m= kg的小物塊以某一初速度由傳送帶左端滑上 ,通過(guò)速度傳感器記錄下物塊速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示 (圖中取向左為正方向 ,以物塊滑上傳送帶時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn) )。求 : 模型方法 38 (1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ。 解析: (1)由速度圖象可知 ,物塊做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度 a= Δ ??Δ ?? = 4 . 02 m / s 2 = 2 . 0m / s 2 (2 分 ) 由牛頓第二定律 Ff=ma (1分 ) 得到物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ = ?? ???? ?? = 2 . 010 = 0 . 2 。=2 m/s,物塊在傳送帶上滑動(dòng) t1=3 s后 ,與傳送帶相對(duì)靜止。2 t39。 = 1 . 5 s (2 分 ) 則物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=t1+t2= s。將一質(zhì)量為 m 的小物塊輕輕放在正在以速度 v = 10 m/s 勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶的上端 , 物塊和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ = ( 設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 ) , 傳送帶兩皮帶輪軸心間的距離為 L = 29 m , sin θ = , cos θ = .求將物塊從頂部傳到傳送帶底部所需的時(shí)間 ( g 取 10 m/s2) . 解 : 物塊放到傳送帶上后 , 沿傳送帶向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng) , 受到的摩擦力沿斜面向下 ( 對(duì)物塊的受力分析如圖甲所示 ) , 所以有 F N = mg cos θ , F f = μ F N , mg sin θ + F f = ma 1 . 由以上三式可得 a 1 = g s in θ + μ g cos θ = 10 m /s2. 當(dāng)物塊加速到與傳送帶同速 時(shí) , 位移 x1=v22 a1= 5 m < L = 2 9 m. t1=va1= 1 s , 物塊加速到與傳送帶同速后 , 由于 mg s in θ > μ mg co s θ , 所以物塊相對(duì)于傳送帶向下運(yùn)動(dòng) , 摩擦力方向 沿傳送帶向上 ( 對(duì)物塊的受力分析如圖乙所示 ) , 所以有 mg sin θ - μ mg cos θ = ma2, 解得 a2= g s in θ - μg cos θ = 2 m/s2. 位移 x2= L - x1= v t2+12a2t22. 解得 t2= 2 s ( t ′2=- 12 s 舍去 ) . 因此將物塊從頂部傳到傳送帶底部所需的時(shí)間 t = t 1 + t 2 = 3 s. 1 . [ 多選 ] (2022 屆高三 初速度大小為 v 2 的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的 A 處滑上傳送帶。已知 v 2 v 1 ,則 ( ) A . t 2 時(shí)刻,小物塊離 A 處的距離達(dá)到最大 B . t 2 時(shí)刻,小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大 C . 0 ~ t 2 時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向向右 D . 0 ~ t 3 時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 ] 2 . 如圖所示,物塊 M 在靜止的足夠長(zhǎng)的傳送帶上以速度 v0勻速下滑時(shí),傳送帶突然啟動(dòng),方向如圖中箭頭所示,在此傳送帶的速度由零逐漸增加到 2 v0后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,以下分析正確的是 ( ) A . M 下滑的速度不變 B . M 開始在傳送帶上加速到 2 v0后向下勻速運(yùn)動(dòng) C . M 先向下勻速運(yùn)動(dòng),后向下加速,最后沿傳送帶向下勻速運(yùn)動(dòng) D . M 受的摩擦力方向始終沿傳送帶向上 解析: 傳送帶靜止時(shí),物塊勻速下滑,故 mg sin θ = Ff,當(dāng)傳送帶突然啟動(dòng)且速度小于物塊的速度時(shí),物塊受的摩擦力方向不變?yōu)檠匦泵嫦蛏?,物塊勻速下滑,當(dāng)傳送帶的速度大于物塊的速度時(shí),物塊受到向下的摩擦力,根據(jù)受力分析可知,物塊向下做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到與傳送帶速度相等時(shí),物塊和傳送帶具有相同的速度勻速下滑,故 C 正確。故小物塊在 t1時(shí)刻離 A 處距離最大,選項(xiàng) A 錯(cuò)誤。 答案: BC 分析傳送帶問(wèn)題的三步走 1 . 初始時(shí)刻 , 根據(jù) v 物 、 v 帶 的關(guān)系 , 確定物體的受力情況 , 進(jìn)而確定物體的運(yùn)動(dòng)情況. 2 . 根據(jù)臨界條件 v 物 = v 帶 確定臨界狀態(tài)的情況 , 判斷之后的運(yùn)動(dòng)形式. 3 . 運(yùn)用相應(yīng)規(guī)律 , 進(jìn)行相關(guān)計(jì)算. 考點(diǎn) 4 滑塊 — 木板模型 1 .