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206262. (2024•西安一中•三模) 德优题库某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角θ=37°,顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.5,μ2=0.25,AB的距离为s=8.20m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)物体刚开始下滑时的加速度大小和物体滑上木板左端时的速度大小;
(2)若地面光滑,要使物体不会从木板上掉下,木板长度L至少应是多少;
(3)若木板与地面的动摩擦因数为μ,且物体不会从木板上掉下,求木板的最小长度Lmin与μ的关系式。
共享时间:2024-04-13 难度:3
[考点]
倾斜传送带模型,无外力的水平板块模型,动量守恒定律在板块模型中的应用,
[答案]
(1)物体刚开始下滑时的加速度大小为2m/s2,物体滑上木板左端时的速度大小为6m/s;
(2)木板长度L至少应是4.8m;
(3)木板的最小长度Lmin与μ的关系式为
[解析]
解:(1)物体刚开始下滑时所受滑动摩擦力沿斜面向下,设此时其加速度大小为a1,由牛顿第二定律得:
mgsin37°+μ1mgcos37°=ma1
解得:a1=10m/s2
设物体与传送带共速时运动的位移大小为x1,由运动学公式得:

解得:x1=0.2m<s,此后物体继续在传送带上做匀加速直线运动,所受滑动摩擦力沿斜面向上,设其加速度为a2,根据牛顿第二定律得:
mgsin37°﹣μ1mgcos37°=ma2
解得:a2=2m/s2
设物体滑上木板左端时的速度大小v,根据运动学公式得:

解得:v=6m/s
(2)地面光滑时,物体和木板组成的系统动量守恒,设木板长度最小为L0时,物体恰好滑到木板左端时与木板共速,设共速的速度为v1,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv=(m+M)v1
解得:v1=2m/s
由能量守恒定律得:
μ2mgL0mv2(m+M)
解得:L0=4.8m
(3)①当μ(m+M)g≥μ2mg,即:时,木板处于静止状态,木块在木板上做匀减速直线运动,其加速度大小等于为:

速度为零时恰好到达木板右端,设此时木板长度为L1,则有:
2amL1=v2
解得:L1=7.2(m)
②当μ<时,物体滑上木板后木板向右做匀加速直线运动,物体向右做匀减速直线运动,两者共速后会保持相对静止。
对木板,根据牛顿第二定律得:μ2mg﹣μ(M+m)g=MaM
解得:aM=1.25﹣15μ
设木板长度为L2时,两者速度相等时物体恰好不掉下,则有:
v=v﹣amt=aMt
解得:(s)
物体的位移大小为:
木板的位移大小为:
此情况木板长度为:L2=xm﹣xM×(m)=(m)
可得木板的最小长度Lmin与μ的关系式为:
答:(1)物体刚开始下滑时的加速度大小为2m/s2,物体滑上木板左端时的速度大小为6m/s;
(2)木板长度L至少应是4.8m;
(3)木板的最小长度Lmin与μ的关系式为
[点评]
本题考查了"倾斜传送带模型,无外力的水平板块模型,动量守恒定律在板块模型中的应用,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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206171. (2025•交大附中•四模) 如图甲所示,一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端,A和B以相同的速度v0=7m/s在水平地面上向左运动。t=0时刻,B与静止的长木板C发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,B、C厚度相同,A平滑地滑到C的右端,此后A的v-t图像如图乙所示,t=1.9s时刻,C与左侧的墙壁发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后C的速度大小不变,方向相反;运动过程中,A始终未离开C。已知A与C的质量相同,重力加速度大小g=10m/s2,求:
德优题库?
(1)C与A间的动摩擦因数μ1,以及C与地面间的动摩擦因数μ2
(2)B和C碰撞后,B的速度;
(3)为使A始终不离开C,C至少有多长?
共享时间:2025-04-25 难度:3 相似度:1.34
206490. (2024•交大附中•四模) 如图甲所示,一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端,A和B以相同的速度v0=7m/s在水平地面上向左运动。t=0时刻,B与静止的长木板C发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,B、C厚度相同,A平滑地滑到C的右端,此后A的v-t图像如图乙所示,t=1.9s时刻,C与左侧的墙壁发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后C的速度大小不变,方向相反;运动过程中,A始终未离开C。已知A与C的质量相同,重力加速度大小g=10m/s2,求:
德优题库?
(1)C与A间的动摩擦因数μ1,以及C与地面间的动摩擦因数μ2
(2)B和C碰撞后,B的速度;
(3)为使A始终不离开C,C至少有多长?
共享时间:2024-04-19 难度:3 相似度:1.34
206326. (2024•新城区•三模) 如图所示,底部带有挡板的固定光滑斜面,倾角为θ=30°,上有质量为m的足够长木板A,其下端距挡板间的距离为L,质量也为m的小物块B置于木板A的顶端,B与木板A之间的动摩擦因数为μ=。无初速释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。试求:
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中木板A和物块B各自加速度的大小;
(2)木板A从开始到第三次与挡板碰撞过程中运动的总路程s;
(3)若从开始到A、B最后都静止的过程中,物块B一直未从木板A上滑落,则木板A长度l应满足的条件。
共享时间:2024-04-07 难度:3 相似度:1.34
206214. (2024•西安中学•三模) 如图所示,底部带有挡板的固定光滑斜面,倾角为θ=30°,上有质量为m的足够长木板A,其下端距挡板间的距离为L,质量也为m的小物块B置于木板A的顶端,B与木板A之间的动摩擦因数为μ=。无初速释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。试求:
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中木板A和物块B各自加速度的大小;
(2)木板A从开始到第三次与挡板碰撞过程中运动的总路程s;
(3)若从开始到A、B最后都静止的过程中,物块B一直未从木板A上滑落,则木板A长度l应满足的条件。
共享时间:2024-04-10 难度:3 相似度:1.34
206643. (2023•交大附中•三模) 如图所示,半径R=0.8m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平面上,在轨道末端c点紧靠(不相连)一质量M=3kg的长木板,长木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,距离木板右侧1m处有一固定在地面上的木桩,轨道上方的A点与轨道圆心D的连线长也为R,且AO连线与水平方向夹角θ=30°.一个可视为质点、质量为m=1kg的小物块,从A点由静止开始下落后打在圆弧轨道的B点,假设在该瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,(g取10m/s2).求:

(1)小物块运动到B点时的速度大小;
(2)长木板第一次与木桩碰撞时的速度大小;
(3)假设长木板与木桩和圆弧轨道间的每一次碰撞过程都不损失机械能,为使小物块不滑出长木板,木板的长度至少为多少?
共享时间:2023-04-12 难度:1 相似度:1.33
160706. (2016•华清中学•五模) 德优题库如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端施加一F=8N的水平恒力,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,取g=10m/s2,求:
(1)小物块放上小车后到小物块与小车速度相同经过的时间;
(2)小物块放上小车后经过t=1.5s,小物块通过的位移大小(相对于地面).
共享时间:2016-05-09 难度:1 相似度:1.33
206389. (2024•铁一中学•二模) 如图所示,质量为m的“L”形长木板放在光滑水平面上,长木板表面有一段半径为R的光滑圆弧AB,与水平部分BC相切,BC段长为3R,质量为m的物块用细线吊着刚好与圆弧的最高点A接触,现将整个装置以大小为的速度向右运动,g为重力加速度,不计物块的大小,某时刻细线断开,最终物块刚好停在长木板的右端C,求:
(1)物块滑到圆弧面最低点B时对圆弧面的压力大小;
(2)物块与长木板BC间的动摩擦因数。
共享时间:2024-03-29 难度:2 相似度:0.83
206357. (2024•西工大附中•二模) 德优题库如图所示,一个带有
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圆弧的粗糙滑板A的总质量mA=3kg,其圆弧部分与水平部分相切于P,水平部分PQ长L=3.75m.开始时,A静止在光滑水平面上.现有一质量mB=2kg的小木块B从滑块A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A,小木块B与滑板A之间的动摩擦因数μ=0.15,小木块B滑到滑板A的左端并沿着圆弧部分上滑一段弧长后返回,最终停止在滑板A上.
(1)求A、B相对静止时的速度大小.
(2)若B最终停在A的水平部分上的R点,P、R相距1m,求B在圆弧上运动的过程中因摩擦而产生的内能.
(3)若圆弧部分光滑,且除v0不确定外其他条件不变,讨论小木块B在整个运动过程中,是否有可能在某段时间里相对地面向右运动?如不可能,说明理由;如可能,试求出B既向右滑动,又不滑离木板A的v0取值范围.(取g=10m/s2,结果可以保留根号)
共享时间:2024-03-23 难度:2 相似度:0.83
160679. (2016•西工大附中•四模) 德优题库如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
共享时间:2016-04-18 难度:2 相似度:0.83
160796. (2016•西工大附中•四模) 德优题库如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
共享时间:2016-04-19 难度:2 相似度:0.83
161394. (2023•西安中学•高二上期末) 德优题库如图甲所示,放在水平地面上的足够长的木板质量M=2kg,木板左端放一质量m=1.0kg的滑块(可视为质点),已知地面和木板间的动摩擦因数μ1=0.1;滑块和木板间的动摩擦因数μ2=0.4,滑块的正上方有一悬点O,通过长l=1.25m的轻绳吊一质量m0=2.0kg的小球。现将小球拉至与O点处于同一水平面,由静止释放,小球摆至最低点时与滑块发生正碰(即两物体在同一直线上碰撞),且小球与滑块只碰一次,小球碰后的动能与其向上摆动高度的关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)碰前瞬间轻绳对小球拉力的大小;
(2)小球和滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)长木板运动过程中的最大位移。
共享时间:2023-02-20 难度:3 相似度:0.66
161572. (2023•铁一中学•高一下期末) 德优题库如图所示,“L”型平板B静置在光滑水平地面上,小物块A处于平板B上的O′点,O′点左侧粗糙段的长度为L1=0.3m,右侧光滑。用长为R=0.8m不可伸长的轻绳将质量为M=0.1kg的小球悬挂在O′点正上方的O点,轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞,碰后小球摆到最高点时将其固定。A沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。已知A的质量mA=0.3kg,B的质量mB=0.3kg,A与B的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2。所有碰撞时间极短,不计空气阻力,求:
(1)小球运动到最低点时对绳子的拉力大小;
(2)小球与A发生弹性碰撞后,二者的速度大小;
(3)判断A能否从B的左端滑出。
共享时间:2023-07-07 难度:3 相似度:0.66
158767. (2023•西安中学•高三上四月) 德优题库如图,光滑水平面上静置一质量M=2kg的木板,木板右侧某位置固定一半径R=0.9m的光滑绝缘竖直半圆轨道,轨道下端与木板上表面齐平,虚线右侧存在竖直方向的匀强电场,质量m1=1kg的物块a以v0=3m/s的水平速度冲上木板左端,与木板的动摩擦因数μ=0.1,到达木板右端时刚好与木板共速,之后物块a与静止在半圆轨道底端的物块b(质量m2=2kg、电荷量q=+0.04C)发生弹性正碰,碰后物块b电荷量不变,长木板瞬间停止且不再运动。已知物块b在半圆轨道内运动过程中对轨道各点的压力大小均相等。g取10m/s2,求:
(1)匀强电场的场强;
(2)长木板的长度;
(3)定量计算说明物块b离开半圆轨道后能否落回木板。
共享时间:2023-02-27 难度:3 相似度:0.66
160196. (2020•西安中学•三模) 如图示,三个质量相同的物体A、B、C,其中木板B、C完全相同,长度都为L,水平地面光滑。可以看作质点的物体A从半径为R的固定光滑圆轨道顶端无初速滑下,冲上的木板B,圆轨道末端水平且与静止木板等高,重力加速度为g。第一次木板C被用钉子固定在地面上,A冲上后刚好未滑离B板就停下,该过程所用时间为t1,产生热量为Q1;第二次C木板被放开,A以同样初速冲上B后直到它们稳定,该过程所用时间为t2,产生热量为Q2(t1、t2、Q1、Q2未知)。求:
(1)小物块A与木板之间的动摩擦因数μ=?
(2)前后两次所用时间的比值=?
(3)前后两次产生热量之比值=?

共享时间:2020-04-14 难度:3 相似度:0.66
160004. (2021•西安中学•四模) (14分)如图所示,底部带有挡板的固定光滑斜面,倾角为θ=30°,上有质量为m的足够长木板A,其下端距挡板间的距离为L,质量也为m的小物块B置于木板A的顶端,B与木板A之间的动摩擦因数为μ=。无初速度释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g,求:
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中物块B的加速度大小;
(2)木板A从开始到第二次与挡板碰撞过程中运动的总路程;
(3)从开始到AB最后都静止的过程中,系统因摩擦产生的热量。

共享时间:2021-04-21 难度:3 相似度:0.66

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2024-04-13

高中物理 | | 解答题

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