01 易錯(cuò)陷阱
易錯(cuò)點(diǎn)一、不會(huì)分析的多體、多過(guò)程問(wèn)題
易錯(cuò)點(diǎn)二、滑塊與木板模型的摩擦力分析
易錯(cuò)點(diǎn)三、不會(huì)分析傳送帶問(wèn)題
02 易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)
知識(shí)點(diǎn)一、輕繩相連加速度相同的連接體
知識(shí)點(diǎn)二、輕繩繞滑輪加速度相等的連接體
知識(shí)點(diǎn)三、滑塊——木板的問(wèn)題分析
知識(shí)點(diǎn)四、水平傳動(dòng)帶模型
知識(shí)點(diǎn)五、傾斜傳送帶模型
03 舉一反三——易錯(cuò)題型
題型一:輕繩連接體
題型二:彈簧連接體
題型三:板塊疊加連接體
題型四:板塊疊加+輕繩連接體
題型五:滑塊——木板模型之動(dòng)態(tài)分析與臨界問(wèn)題
題型六:水平傳送帶問(wèn)題
題型七:傾斜傳送帶問(wèn)題
04 易錯(cuò)題通關(guān)
易錯(cuò)點(diǎn)一、不會(huì)分析的多體、多過(guò)程問(wèn)題
1.求解各部分加速度都相同的連接體問(wèn)題時(shí),要優(yōu)先考慮整體法;如果還需要求物體之間的作用力,再用隔離法.求解連接體問(wèn)題時(shí),隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)移,往往兩種方法交叉運(yùn)用.一般的思路是先用其中一種方法求加速度,再用另一種方法求物體間的作用力或系統(tǒng)所受合力.無(wú)論運(yùn)用整體法還是隔離法,解題的關(guān)鍵還是在于對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析.
2.當(dāng)物體各部分加速度相同且不涉及求內(nèi)力的情況,用整體法比較簡(jiǎn)單;若涉及物體間相互作用力時(shí)必須用隔離法.整體法與隔離法在較為復(fù)雜的問(wèn)題中常常需要有機(jī)地結(jié)合起來(lái)運(yùn)用,這將會(huì)更快捷有效.
3.常見(jiàn)連接體的類(lèi)型
(1)同速連接體(如圖)
特點(diǎn):兩物體通過(guò)彈力、摩擦力作用,具有相同速度和相同加速度.
處理方法:用整體法求出a與F合的關(guān)系,用隔離法求出F內(nèi)力與a的關(guān)系.
(2)關(guān)聯(lián)速度連接體(如圖)
特點(diǎn):兩連接物體的速度、加速度大小相等,方向不同,但有所關(guān)聯(lián).
處理方法:分別對(duì)兩物體隔離分析,應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.
易錯(cuò)點(diǎn)二、滑塊與木板模型的摩擦力分析
(1)摩擦力的方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反,但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反.
(2)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)),但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),即摩擦力可以是阻力,也可以是動(dòng)力.
(3)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,但一定與施力物體保持相對(duì)靜止.
易錯(cuò)點(diǎn)三、不會(huì)分析傳送帶問(wèn)題
1、難點(diǎn)一:物塊與傳送帶都發(fā)生運(yùn)動(dòng),以地面為參考系的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
處理方法:需通過(guò)畫(huà)運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖和v-t圖像來(lái)再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。運(yùn)動(dòng)過(guò)程示圖要標(biāo)明不是位置對(duì)應(yīng)的速度,不同運(yùn)動(dòng)過(guò)程對(duì)應(yīng)的時(shí)間及位移、加速度。
2、難點(diǎn)二:物塊與傳送帶同速后,是相對(duì)傳送帶靜止還是運(yùn)動(dòng),不會(huì)判斷;如果運(yùn)動(dòng),是相對(duì)傳送帶向前運(yùn)動(dòng)還是向后運(yùn)動(dòng),不會(huì)判斷。
處理方法:假設(shè)法。假設(shè)物塊相對(duì)傳送帶靜止,研究物塊受到的靜摩擦力是否大于最大靜摩擦力(通常等于滑動(dòng)摩擦力),如果大于,則假設(shè)不成立,物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)。如果發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),同樣可用假設(shè)法判斷是相對(duì)傳送帶向前還是向后滑動(dòng),如果合理,假設(shè)成立;否則,不成立。
3、注意三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
(1)物塊與傳送帶同速時(shí),物塊受到傳送帶的摩擦力往往會(huì)發(fā)生突變。
(2)傳送帶運(yùn)動(dòng)方向或順或逆,物塊在傳送帶上或一直加速,或先加速后勻速,或先減速后反向加速……有多種可能時(shí),存在多解。
(3)物塊相對(duì)傳送帶位移與痕跡長(zhǎng)不一定總相等,物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程與痕跡長(zhǎng)不一定總相等。
知識(shí)點(diǎn)一、輕繩相連加速度相同的連接體
知識(shí)點(diǎn)二、輕繩繞滑輪加速度相等的連接體
知識(shí)點(diǎn)三、滑塊——木板的問(wèn)題分析
1.模型特點(diǎn):滑塊放置于木板上,木板放置于水平桌面或地面上。
2.以地面為參考系的位移關(guān)系:
滑塊由木板一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中,滑塊和木板同向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移之差Δx=x1-x2=L(或Δx=x2-x1=L);滑塊和木板反向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移之和Δx=x2+x1=L。
3.分析滑塊—木板模型時(shí)要抓住一個(gè)轉(zhuǎn)折和兩個(gè)關(guān)聯(lián)
4.解決滑塊—木板模型中速度臨界問(wèn)題的思維模板
5.解決滑塊—木板模型中計(jì)算問(wèn)題常用工具——兩圖四明確。
(1)畫(huà)運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖
通過(guò)審題、分析與計(jì)算,畫(huà)運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖,明確各運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間與位移及位移間關(guān)系、明確各時(shí)刻的空間位置、速度及速度大小關(guān)系。
(2)畫(huà)速度-時(shí)間圖像
通過(guò)審題、分析與計(jì)算,結(jié)合運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖,畫(huà)v-t圖像,明確圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖中的哪段位移,明確圖像拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖中哪個(gè)位置和時(shí)刻及瞬時(shí)速度。
如果已給出了v-t圖像,要能夠從圖像中獲取關(guān)鍵的已知數(shù)據(jù)。
知識(shí)點(diǎn)四、水平傳動(dòng)帶模型
知識(shí)點(diǎn)五、傾斜傳送帶模型
1.傾斜傳送帶——上行
2.傾斜傳送帶——下行
題型一:輕繩連接體
【例1】(多選)(2024?長(zhǎng)沙模擬)如圖,輕質(zhì)的光滑滑輪K與質(zhì)量為M的物塊A由一硬輕桿連接在一起,成為一個(gè)物體,物塊A放置于水平面上。質(zhì)量為m的物塊B與跨過(guò)滑輪的輕繩一端相連,輕繩另一端固定在墻上且水平,物塊B與物塊A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.若A靜止,則地面對(duì)A的作用力為2mg
B.若水平地面光滑,則A、B的加速度大小關(guān)系為aB=2aA
C.若水平地面光滑,則A的加速度大小aA=mgM+(μ+2)m
D.若水平地面光滑,則輕繩的拉力T=mg(M+m)M+(μ+1)m
【解答】解:A、靜止時(shí),B也靜止,對(duì)AB整體有FT=f
FN=(M+m)g,對(duì)B有:FT=mg
則地對(duì)A作用力F=FN2+f2=(M+m)2g2+m2g2,故A錯(cuò)誤;
B、水平地面光滑時(shí),A向右加速,B水平方向與A一起加速,ax=aA
B豎直方向也加速下滑ay=ax=aA
則aB=ax2+ay2=aA2+aA2=2aA,故B正確;
CD、B左移位移大小與豎直位移大小始終一樣,所以ax=ay
對(duì)A、B整體受力如圖,則FT=(M+m)aA
FN'=maA,Mg﹣FT﹣FT'=maA
Ff=μFN',則aA=mgM+(μ+2)m,F(xiàn)f'=T=mg(M+m)M+(μ+2)m,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【變式1-1】(2024?南通模擬)如圖所示,傾角θ=37°的直角斜面體被鎖定在光滑水平面上,繞過(guò)斜面頂端的輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線(xiàn),一端連接在斜面上的小物塊B上,另一端吊著小物塊A,A剛好貼著斜面體的豎直側(cè)面,連接B的細(xì)線(xiàn)與斜面平行,B離斜面底端的距離x=0.6m,系統(tǒng)恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知斜面體質(zhì)量M=2kg,A的質(zhì)量mA=1kg,B的質(zhì)量mB=5kg,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A始終在滑輪下方,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。
(1)求B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)若B變?yōu)楣饣?,將B從圖示位置由靜止釋放,求B到達(dá)斜面底端所需要的時(shí)間t;
(3)若解除對(duì)斜面體的鎖定,且不計(jì)一切摩擦,將B從圖示位置由靜止釋放,求B到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小vB。
【解答】解:(1)B剛好不下滑
mBgsinθ=T+μmBgcsθ
對(duì)A:mAg=T
解得μ=0.5
(2)對(duì)B:mBgsinθ﹣T=mBa
對(duì)A:T﹣mAg=mAa
解得a=103m/s2
對(duì)B,根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:
x=12at2
代入數(shù)據(jù)得t=0.6s
(3)解除鎖定后,設(shè)斜面體的速度為v1,B相對(duì)于斜面體向下運(yùn)動(dòng)的速度為v2
系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,以斜面體速度方向?yàn)檎较?br>(mA+M)v1=mB(v2csθ﹣v1)
解得v2=2v1
系統(tǒng)機(jī)械能守恒
mBgxsinθ?mAgx=12Mv12+12mA(v12+v22)+12mBvB2
式中vB=(v2sinθ)2+(v2csθ?v1)2
代入數(shù)據(jù)得vB=31030m/s
答:(1)B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5;
(2)B到達(dá)斜面底端所需要的時(shí)間t為0.6s;
(3)B到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小vB為31030m/s。
【變式1-2】(2024?南充模擬)如圖所示,固定在水平面的斜面傾角為37°,兩個(gè)小物塊A、B用輕繩相連,輕繩繞過(guò)斜面頂端的輕質(zhì)小滑輪,滑輪與輪軸之間的摩擦不計(jì),A物塊鎖定于斜面底部,B物塊離地面高度為h=10m。已知A物塊的質(zhì)量為m=1kg,B物塊的質(zhì)量為M=3kg,A物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度為g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。t=0時(shí)刻,解除A物塊的鎖定狀態(tài),當(dāng)B物塊落地瞬間輕繩斷裂,A恰好未與滑輪相撞,求:
(1)B物塊下落過(guò)程中的加速度a的大小及落地前瞬間的速度v的大??;
(2)斜面的長(zhǎng)度L及A從t=0時(shí)刻起到返回斜面底端所需時(shí)間t。
【解答】解:(1)B物塊下落過(guò)程中,對(duì)A,由牛頓第二定律有
T﹣mgsinθ﹣μmgcsθ=ma
對(duì)B,根據(jù)牛頓第二定律有
Mg﹣T=Ma
聯(lián)立可得:a=5m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
v2=2ah
解得:v=10m/s
(2)B物塊落地后,A繼續(xù)沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有
mgsinθ+μmgcsθ=ma′
解得:a′=10m/s2
設(shè)A繼續(xù)上滑的距離為s,則有
v2=2a′s
解得:s=5m
故L=h+s=10m+5m=15m
A做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,有 h=v2t1
A做勻減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,有 s=v2t2
A向下做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,根據(jù)牛頓第二定律有
mgsinθ﹣μmgcsθ=ma″
解得:a″=2m/s2
設(shè)此過(guò)程所用時(shí)間為t3,則L=12a″t32
解得:t3=15s
故A從t=0時(shí)刻起到返回斜面底端所需時(shí)間t=t1+t2+t3
解得:t=(3+15)s
答:(1)B物塊下落過(guò)程中的加速度a的大小為5m/s2,落地前瞬間的速度v的大小為10m/s;
(2)斜面的長(zhǎng)度L及A從t=0時(shí)刻起到返回斜面底端所需時(shí)間t為(3+15)s。
題型二:彈簧連接體
【例2】(2024?天河區(qū)一模)如圖,質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上,二者用一輕彈簧水平連接,兩滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P,使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻突然撤去該拉力,則從此刻開(kāi)始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前( )
A.P的位移大小一定大于Q的位移大小
B.P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小
C.P的加速度大小的最大值為μg
D.Q的加速度大小的最大值為2μg
【解答】解:設(shè)兩物塊的質(zhì)量均為m,撤去拉力前,兩滑塊均做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則拉力F=2μmg
撤去拉力前對(duì)Q根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有:T0=μmg
A.PQ間的距離在減小,故P的位移一定小于Q的位移,故A錯(cuò)誤;
B.滑塊P在彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有:﹣μmg=maP2
解得aP2=﹣μg
撤去拉力時(shí),PQ的初速度相等,滑塊P由開(kāi)始的加速度大小為2μg做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),最后彈簧原長(zhǎng)時(shí)加速度大小為μg;滑塊Q由開(kāi)始的加速度為0做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),最后彈簧原長(zhǎng)時(shí)加速度大小也為μg,故B正確。
CD.從此刻開(kāi)始到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前的過(guò)程中,以向右為正方向,撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)棣蘭g,兩滑塊與地面間仍然保持相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)滑塊P的加速度為﹣T0﹣μmg=maP1
解得aP1=﹣2μg
此刻滑塊Q所受的外力不變,加速度仍為零,過(guò)后滑塊P做減速運(yùn)動(dòng),故PQ間距離減小,彈簧的伸長(zhǎng)量變小,彈簧彈力變小。根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小,滑塊Q的合外力增大,合力向左,做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)。故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為2μg。Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)﹣μmg=maQm
解得aQm=﹣μg
故滑塊Q加速度大小最大值為μg,故CD錯(cuò)誤。
故選:B。
【變式2-1】(多選)(2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬)推導(dǎo)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)在極短時(shí)間內(nèi)可以看成是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),這一方法也適用于求非勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移,如圖所示,光滑水平面上,物塊B以1.2m/s的速度去撞固定在物塊A上的輕彈簧,經(jīng)過(guò)1s二者第一次速度相等,此時(shí)物塊A運(yùn)動(dòng)的位移為0.36m,已知B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的5倍,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則以下說(shuō)法正確的是( )
A.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到共速過(guò)程中,物塊A的加速度始終是物塊B的5倍
B.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到共速過(guò)程中,物塊A的位移始終是物塊B的位移的5倍
C.二者速度相等時(shí),物塊B的位移為1.128m
D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到共速過(guò)程中,彈簧彈力對(duì)A和B做功的大小相等
【解答】解:A、B壓縮彈簧后彈簧發(fā)生形變,A、B受到彈簧彈力作用,由于水平面光滑,物塊受重力、地面的支持力與彈簧彈力作用,物塊所受合力等于彈簧彈力,因此物體所受合力F大小相等、方向相反,由牛頓第二定律得:a=Fm,由于A、B所受合力F大小相等,B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的5倍,則A的加速度始終是物塊B的加速度的5倍,即aA=5aB,故A正確;
B、從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到二者共速過(guò)程,B的速度始終大于A的速度,它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,則B的位移大于A的位移,則物塊A的位移不是始終是物塊B的位移的5倍,故B錯(cuò)誤;
C、物體A的位移xA=vAt=0.36m,B的位移大小xB=v0t?vBt=v0t?v5×t,其中v0=1.2m/s,t=1s,代入數(shù)據(jù)解得:xB=1.128m,故C正確;
D、從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到共速過(guò)程中,B的位移也大于A的位移,彈簧彈力對(duì)B做功絕對(duì)值大于彈簧彈力對(duì)A做的功,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
【變式2-2】(多選)(2023?滁州一模)如圖甲所示,物塊A、B中間用一根輕質(zhì)彈簧相連,靜止在光滑水平面上,彈簧處于原長(zhǎng),物塊A的質(zhì)量為1.5kg。t=0時(shí)對(duì)物塊A施加水平向右的恒力F,t=1s時(shí)撤去,在0~1s內(nèi)兩物塊的加速度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。彈簧始終處于彈性限度內(nèi),則( )
A.t=1s時(shí)物塊A的速度為0.8m/s
B.t=1s時(shí)彈簧彈力為0.6N
C.物塊B的質(zhì)量為0.8kg
D.F大小為1.5N
【解答】解:A、a﹣t圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度變化量,若物體A的加速度從1.0均勻減小到0.6,速度變化量Δv=1+0.62×1=0.8m/s
而A的初速度為零,可知1s時(shí)的速度為0.8m/s,但由圖像得,物體A的a﹣t圖像的面積偏小,即速度變化量小于0.8m/s,則t=1s時(shí)A的速度大小小于0.8m/s,故A錯(cuò)誤;
BCD、恒力F拉動(dòng)A的瞬間,由a﹣t圖像A的加速度為a0=1m/s2
由牛頓第二定律得:F=mAa0=1.5×1.0N=1.5N
1s時(shí)兩者的加速度相等,均為a=0.6m/s2
分別對(duì)A、B受力分析,由牛頓第二定律得:F﹣kx=mAa
F彈=kx=mBa
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:mB=1kg
F彈=0.6N
故BD正確,C錯(cuò)誤;
故選:BD。
題型三:板塊疊加連接體
【例3】如圖所示,光滑水平面放有一個(gè)質(zhì)量為5kg的光滑斜面體A,將另一個(gè)質(zhì)量為3kg物塊B放在斜面上,為了保持物塊與斜面相對(duì)靜止,需用水平向左80N的力F推斜面?,F(xiàn)將斜面固定,對(duì)B施加用水平向右的力F1使其靜止在斜面上,g取10m/s2.則F1大小為( )
A.30NB.15NC.50ND.80N
【解答】解:水平向左80N的力F推斜面時(shí),對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律得:a=FmA+mB=803+5=10m/s2,
對(duì)B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可知,B受到重力和支持力的合力F合=mBa=30N,
斜面固定,對(duì)B施加用水平向右的力F1使其靜止在斜面上時(shí),B合力為零,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知:
F1=F合=30N,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
題型四:板塊疊加+輕繩連接體
【例4】(多選)如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為T(mén).現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為3m的木塊,使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)F逐漸增加1N時(shí)(輕繩未斷),輕繩中拉力增加0.5N
B.當(dāng)F逐漸增大到T時(shí),輕繩剛好被拉斷
C.當(dāng)F逐漸增大到1.5T時(shí),輕繩還不會(huì)被拉斷
D.輕繩剛要被拉斷時(shí),質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為23T
【解答】解:A、對(duì)三個(gè)木塊整體,由牛頓第二定律可得:
F=(m+2m+3m)a=6ma,
則三個(gè)木塊共同的加速度為:a=F6m;
隔離后面的組合體,由牛頓第二定律可得,輕繩中拉力為:
F′=3ma=3m×F6m=12F,
由此可知:
A、因繩子拉力等于總拉力的一半,所以當(dāng)F逐漸增加1 N時(shí),輕繩中拉力增加0.5 N,故A正確;
B、當(dāng)F逐漸增大到T時(shí),輕繩中拉力F′=12T<T,即小于輕繩能承受的最大拉力為T(mén),輕繩還沒(méi)有被拉斷,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)F逐漸增大到1.5T時(shí),輕繩中拉力F′=34T<T,即小于輕繩能承受的最大拉力為T(mén),輕繩還沒(méi)有被拉斷,故C正確;
D、輕繩剛要被拉斷時(shí),輕繩的拉力剛好為T(mén),由牛頓第二定律可得,后面兩個(gè)木塊的加速度:a′=T3m,
對(duì)質(zhì)量為m木塊,由牛頓第二定律得:質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力:f=ma′=m×T3m=T3,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
題型五:滑塊——木板模型之動(dòng)態(tài)分析與臨界問(wèn)題
【例5】(2024?龍鳳區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,質(zhì)量相等的A、B兩物體放在輕質(zhì)薄板C的兩端,C與水平面之間無(wú)摩擦。在水平力F1和F2的共同作用下,A、B、C一起由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),已知F1>F2,三者始終相對(duì)靜止。( )
A.若突然撤去F1,物體A的加速度一定減小
B.若突然撤去F1,物體A所受的摩擦力一定減小
C.若突然撤去F2,物體B的加速度一定減小
D.若突然撤去F2,物體B所受的摩擦力一定增大
【解答】解:AB.設(shè)物體A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,輕質(zhì)薄板C的質(zhì)量不計(jì)。
物體A、B、C始終靜止,加速度滿(mǎn)足(m1+m2)a0=F1﹣F2
C對(duì)A的摩擦力f1=F1﹣m1a0
聯(lián)立可知f1>F2
撤去F1后,加速度滿(mǎn)足(m1+m2)a1=F2
C對(duì)A的摩擦力f1'=m1F2m1+m2<F2
故若突然撤去F1,物體A加速度無(wú)法比較,不一定減小,而物體A所受的摩擦力一定減小,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.物體C對(duì)B的摩擦力f2=F2+m2a0=m2F1+m1F2m1+m2
而撤去F2后,加速度為(m1+m2)a2=F1
C對(duì)B的摩擦力f2'=m2a2=m2F1m1+m2
可得:a0<a2,f2'<f2
故若突然撤去F2,物體B加速度一定增大,物體B所受的摩擦力一定減小,故CD錯(cuò)誤。
故選:B。
【變式5-1】(2024?市中區(qū)校級(jí)模擬)如圖甲,足夠長(zhǎng)木板靜置于水平地面上,木板右端放置一小物塊。在t=0 時(shí)刻對(duì)木板施加一水平向右的恒定拉力F,作用1s后撤去F,此后木板運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖乙。物塊和木板的質(zhì)量均為1kg,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是( )
A.拉力F的大小為24N
B.物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4
C.物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為3m
D.t=2s時(shí)刻,物塊的速度減為0
【解答】解:AB、由圖可知,木板在1s~1.5s的加速度大小比1.5s后的加速度大小要大,也就意味著在1.5s之前木塊與木板之間相對(duì)滑動(dòng),直到1.5s時(shí)刻木塊與木板共速;
在1s~1.5s內(nèi),木板的加速度大小為a1=Δv1Δt1=8?30.5m/s2=10m/s2
在0~1.5s內(nèi),物塊的加速度大小為a2=Δv2Δt2=3?01.5m/s2=2m/s2
假設(shè)木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2
則木板在1s~1.5s內(nèi)根據(jù)牛頓第二定律有:μ1×2mg+μ2mg=ma1
木塊在0~1.5s內(nèi)根據(jù)牛頓第二定律有:μ2mg=ma2
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:μ1=0.4,μ2=0.2
木板在0~1s內(nèi)的加速度為a3=Δv3Δt3=8?01m/s2=8m/s2
木板在0~1s內(nèi)受力為F,根據(jù)牛頓第二定律可得:F﹣μ1×2mg﹣μ2mg=ma3
代入數(shù)據(jù)解得:拉力F=2μ1mg+μ2mg+ma3=(2×0.4×1×10+0.2×1×10+1×8)N=18N,故AB錯(cuò)誤;
C、在0~1.5s內(nèi)木板的位移s1=12v1Δt3+12(v1+v1.5)Δt1=12×8×1m+12×(8+3)×0.5m=6.75m
在0~1.5s內(nèi)木塊的位移s2=12v1.5Δt2=12×3×1.5m=2.25m
在1.5s后,物塊與木板間仍有相對(duì)滑動(dòng)
物塊的加速度大小為:a1′=μ1g=0.2×10m/s2=2m/s2
木板的加速度大小為a2′:μ2?2mg﹣μ1mg=ma2′
解得:a2′=6m/s2
物塊到停止的時(shí)間還需要:t1′=v1a1'=32s=1.5s
木板到停止的時(shí)間還需要:t2′=v1a2'=36s=0.5s
物塊的位移為:x1′=v122a1'=322×2m=2.25m
木板的位移為:x2′=v122a2'=322×6m=0.75m
物塊最終停止時(shí)的位置與木板右端間的距離為:Δs=s1+x2′﹣s2﹣x1′=6.75m+0.75m﹣2.25m﹣2.25m=3m,故C正確;
D、由上可知,物塊從開(kāi)始到停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3s,2s時(shí)的速度不為零,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【變式5-2】(2024?長(zhǎng)沙模擬)如圖甲所示,長(zhǎng)木板放在粗糙的水平地板上,一個(gè)質(zhì)量m=5kg的鐵塊放在長(zhǎng)木板上,如果給鐵塊施加從零開(kāi)始逐漸增大的水平力F=kt(式中k≠0),鐵塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,結(jié)合圖中數(shù)據(jù)下列說(shuō)法正確的是( )
A.鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4
B.長(zhǎng)木板的質(zhì)量為1kg
C.長(zhǎng)木板與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
D.當(dāng)t=3s時(shí)鐵塊的速度大小為6m/s
【解答】解:A、由題圖乙可知,鐵塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力為30N,則動(dòng)摩擦因數(shù)為:μ1=Ffmg=305×10=0.6,故A錯(cuò)誤;
BC、由題圖乙可知,在t=1s時(shí)長(zhǎng)木板與地面之間恰產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),所以有:F=20N=k×1
代入時(shí)間解得:k=20N/s
在t=1s時(shí)對(duì)長(zhǎng)木板分析拉力等于地面的最大靜摩擦力可知:20N=μ2(m+M)g
在t=3s時(shí)物塊與長(zhǎng)木板產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),在1s~3s過(guò)程中長(zhǎng)木板和物塊的整體做加速運(yùn)動(dòng),則在t=3s時(shí)
對(duì)鐵塊和木板的整體:kt3﹣μ2(m+M)g=(m+M)a
對(duì)鐵塊:kt3﹣fm=ma
以上兩式代入數(shù)據(jù),對(duì)整體:20×3﹣μ2(5+M)g=(5+M)a
對(duì)鐵塊:20×3﹣30=5a
聯(lián)立解得:M=53kg,μ2=0.3,故BC錯(cuò)誤;
D、在1~3s內(nèi)對(duì)木板有動(dòng)量定理:I﹣μ(M+m)t13=Mv
其中:I=20+302×2N?s=50N?s
代入數(shù)據(jù)解得:v=6m/s
因此過(guò)程中鐵塊與木板速度相同,可知當(dāng)t=3s時(shí)鐵塊的速度大小為6m/s,故D正確。
故選:D。
【變式5-3】(多選)(2024?武漢模擬)如圖(a)所示,質(zhì)量為2kg且足夠長(zhǎng)的木板A靜止在水平地面上,其右端停放質(zhì)量為1kg的小物體B。現(xiàn)用水平拉力F作用在木板A上,F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示,其中0~t1時(shí)間內(nèi)F=2t(N),t1時(shí)刻A、B恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。已知A與地面、A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.1和0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度大小g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是( )
A.t1=4.5s
B.t1時(shí)刻,A的速度為4.5m/s
C.6.5s時(shí)A的速度為18.0m/s
D.6.5s時(shí)B的速度為6.25m/s
【解答】解:設(shè)A的質(zhì)量為M,B的質(zhì)量為m,A與地面、A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2。
A、木板與物塊間的滑動(dòng)摩擦力:f1=μ2mg=0.2×1×10N=2N
A與地面間滑動(dòng)摩擦力為:f2=μ1(M+m)g,解得:f2=3N
由牛頓第二定律可得B相對(duì)于A滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為:a=μ2mgm=μ2g,解得:a=2m/s2
設(shè)此時(shí)的拉力大小為F1,對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律可得:F1﹣f2=(m+M)a
解得:F1=9N
則有:F1=2t1,解得:t1=4.5s,故A正確;
B、設(shè)經(jīng)過(guò)t0時(shí)間A開(kāi)始滑動(dòng),則有:f2=2t0,解得:t0=1.5s
則t1時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:Δt=t1﹣t0=4.5s﹣1.5s=3s
從t0~t1時(shí)間內(nèi),取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得:
F0+F12Δt?f2Δt=(M+m)vA﹣0,其中F0=3N,解得:vA=3m/s,故B錯(cuò)誤;
C、t1~6.5s內(nèi),6.5s時(shí)拉力F′=20N,由牛頓第二定律:F′﹣f1﹣f2=MaA,解得:aA=7.5m/s2
故t2=6.5s時(shí),A的速度大小為:v=vA+aA(t2﹣t1),解得:v=18.0m/s,故C正確;
D、對(duì)B由牛頓第二定律:f1=maB,解得:aB=2m/s2
故t=6.5s時(shí),B的速度大小為:vB=vA+aB(t2﹣t1),解得:vB=7m/s,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
題型六:水平傳送帶問(wèn)題
【例6】(2023?重慶模擬)如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行,初速度大小為v2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,若從小物塊滑上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像(以地面為參考系)如圖乙所示,已知v2>v1,則( )
A.t2時(shí)刻,小物塊離A處的距離達(dá)到最大
B.t2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~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用
【解答】解:A、t1時(shí)刻小物塊向左運(yùn)動(dòng)到速度為零,離A處的距離達(dá)到最大,故A錯(cuò)誤;
B、0~t1時(shí)間內(nèi)木塊向左勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),小物塊速度一直減小到零;t1~t2時(shí)間內(nèi)小物塊向右勻加速,在該段時(shí)間內(nèi)小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)與傳送帶速度相等時(shí),即t2時(shí)刻小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)的距離最大,故B正確;
C、在0~t1時(shí)間內(nèi)小物塊向左減速,受向右的摩擦力作用,t1~t2時(shí)間內(nèi)小物塊向右勻加速,相對(duì)傳送帶向左,摩擦力方向仍向右,故C錯(cuò)誤;
D、由圖知,t2~t3小物塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),此時(shí)受力平衡,小物塊不受摩擦力作用,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【變式6-1】(多選)(2023?石嘴山模擬)質(zhì)量為1kg的物塊M水平向右滑上逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,如圖甲所示,物塊的v﹣t圖像如圖乙所示。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是( )
A.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1
B.物塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是3s
C.整個(gè)過(guò)程中,物塊在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度為9m
D.2s時(shí),物體向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處
【解答】解:A、由圖乙所示v﹣t圖像可知,物塊加速度大小a=ΔvΔt=0?(?4.0)2m/s2=2m/s2
對(duì)物塊,根據(jù)牛頓第二定律得:μmg=ma
代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.2,故A錯(cuò)誤;
B、由圖乙所示圖象可知,物塊在0~2s內(nèi)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在2~3s內(nèi)反向做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),3s后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、在0~3s時(shí)間內(nèi),傳動(dòng)帶的位移為:x1=vt=2×3m=6m,方向水平向左,
此過(guò)程中,物塊的位移為:x2=12(v0+v)t=12×(﹣4+2)×3m=﹣3m,方向水平向右,
則整個(gè)過(guò)程中物體在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為:L=x1﹣x2=6m+3m=9m,故C正確;
D、當(dāng)t=2s時(shí),物塊的速度為零,2s后,物塊開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),所以2s時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)到最右端,故D正確。
故選:CD。
【變式6-2】(2023?上饒一模)如圖所示,水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩物體分別以v1=1m/s和v2=3m/s的速率從傳送帶的兩端A、B處按圖示方向同時(shí)滑上傳送帶。已知兩物體在同一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好沒(méi)有相碰。兩物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,質(zhì)量均為m=1kg,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)甲物體從滑上傳送帶到與傳送帶速度相同時(shí)所需時(shí)間;
(2)傳送帶A、B間的長(zhǎng)度;
(3)為維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)多做的功。
【解答】解:(1)對(duì)甲進(jìn)行分析,根據(jù)牛頓第二定律可得:
μmg=ma1
根據(jù)速度—時(shí)間公式可得:
v=v1+a1t1
聯(lián)立解得t1=0.2s
(2)對(duì)乙進(jìn)行分析,根據(jù)牛頓第二定律可得:
μmg=ma2
取向右為正,根據(jù)速度—時(shí)間公式可得:
v=﹣v2+a2t2
解得:t2=1s
從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到甲、乙恰好相遇不相碰過(guò)程,以向右為正,甲的位移大小為:
x甲=v1+v2t1+v(t2?t1)
乙的位移大小為:
x乙=?v2+v2t2
則有LAB=x甲﹣x乙
聯(lián)立解得:LAB=2.4m
(3)設(shè)甲與傳送帶間的相對(duì)位移為s1,可得:
s1=vt1?v1+v2t1
若發(fā)熱為Q1
則有Q1=μmgs1
乙與傳送帶間的相對(duì)位移為s2,可得:
s2=(v2+v)22a2
若發(fā)熱為Q2,則有Q2=μmgs2
由能量守恒得12mv12+12mv22+W=2×12mv2+Q1+Q2
聯(lián)立解得:W=12J
答:(1)甲物體從滑上傳送帶到與傳送帶速度相同時(shí)所需時(shí)間為0.2s;
(2)傳送帶A、B間的長(zhǎng)度為2.4m;
(3)為維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)多做的功為12J。
題型七:傾斜傳送帶問(wèn)題
【例7】(2024?宜興市校級(jí)三模)如圖甲所示,傾斜的傳送帶正以恒定速率v1沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),傳送帶的傾角為37°,一煤塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖乙所示,煤塊到傳送帶頂端時(shí)速度恰好為零,sin37°=0.6,cs37°=0.8,g取10m/s2,則( )
A.煤塊在傳送帶上的劃痕為8米
B.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
C.摩擦力方向一直與物塊運(yùn)動(dòng)的方向相反
D.傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速率越大,物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度就會(huì)越大
【解答】解:A、由圖乙可知傳送帶的速度為8m/s,根據(jù)v﹣t圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移的大小,可得:
在0~1s時(shí)間內(nèi)煤塊相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的位移大小為:Δx1=12×(8+16)×1m﹣8×1m=4m
在1s~3s時(shí)間內(nèi)煤塊相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)的位移大小為:Δx2=﹣8×2m?12×8×2m=8m
因Δx2>Δx1,故煤塊在傳送帶上的劃痕等于Δx2=8米,故A正確;
BC.在0~1s時(shí)間內(nèi)物塊的速度大于傳送帶速度,傳送帶對(duì)物塊的摩擦力沿傳送帶向下,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,根據(jù)牛頓第二定律得:
mgsin37°+μmgcs37°=ma1,根據(jù)v﹣t圖像的斜率絕對(duì)值等于加速度大小,可得:a1=16?81m/s2=8m/s2
在1~2s時(shí)間內(nèi)傳送帶的速度大于物塊的速度,傳送帶對(duì)物塊的摩擦力沿傳送帶向上,方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,同理可得:
mgsin37°﹣μmgcs37°=ma2,a2=8?02m/s2=4m/s2
聯(lián)立解得:μ=0.25,故BC錯(cuò)誤;
D.如果傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速率增加到足夠大之后,使煤塊在傳送帶上一直做加速度為a2的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),而不能和傳送帶共速,那么物塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度是一定的,與傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速率就無(wú)關(guān)了,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【變式7-1】(多選)(2025?什邡市校級(jí)一模)糧袋的傳送裝置如圖所示,已知A、B兩端間的距離為L(zhǎng),傳送帶與水平方向的夾角為θ,工作時(shí)運(yùn)行速度為v,糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,正常工作時(shí)工人在A端將糧袋輕放到運(yùn)行中的傳送帶上。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度大小為g。關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是( )
A.糧袋到達(dá)B端的速度與v比較,可能大,可能小,也可能相等
B.若L足夠大,且μ>tanθ,糧袋先做加速度為g(sinθ?μcsθ)的勻加速運(yùn)動(dòng),再以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)
C.若L足夠大,且μ<tanθ,糧袋先做加速度為g(sinθ+μcsθ)的勻加速運(yùn)動(dòng),再做加速度為g(sinθ?μcsθ)做勻加速運(yùn)動(dòng)
D.不論μ大小如何,糧袋從A端到B端一直做勻加速運(yùn)動(dòng),且加速度a>gsinθ
【解答】解:A、糧袋在傳送帶上可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度小于v;可能先勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后,做勻速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度與v相同;也可能先做加速度較大的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大于v,故A正確;
B、糧袋開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力,物體先做加速度大小為 a=mgsinθ+μmgcsθm=gsinθ+μgcsθ的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度加到v時(shí),因?yàn)棣蹋総anθ,再以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、糧袋開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力,物體先做加速度大小為 a=mgsinθ+μmgcsθm=gsinθ+μgcsθ的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度加到v時(shí),因?yàn)棣蹋紅anθ,再做加速度大小為a=mgsinθ?μmgcsθm=gsinθ﹣μgcsθ的勻加速運(yùn)動(dòng),故C正確;
D、由上分析可知,糧袋從A到B不一定一直勻加速運(yùn)動(dòng)。若μ<tanθ,糧袋的速度與傳送帶相同后,加速度為g(sinθ﹣μcsθ)<gsinθ,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
【變式7-2】(2024?五華區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,傳送帶與水平地面的夾角θ=37°,上下兩端AB的長(zhǎng)度L=11m,傳送帶以v0=5m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端A無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的黑色煤塊,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)以μ=0.5,煤塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)會(huì)留下黑色痕跡。已知sin37°=0.6,g=10m/s2,求:
(1)煤塊從A到B的時(shí)間;
(2)煤塊從A到B的過(guò)程中煤塊相對(duì)傳送帶滑行的路程及煤塊在傳送帶上形成痕跡的長(zhǎng)度。
【解答】解:(1)(1)開(kāi)始煤塊的速度小于傳送帶的速度,煤塊所受的摩擦力沿著傳送帶向上,由牛頓第二定律可得:mgsinθ+μmgcsθ=ma1
代入數(shù)值可得:a1=10m/s2
設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1煤塊和傳送帶速度達(dá)到相同,則有:t1=v0a1=510s=0.5s
設(shè)下滑距離為x1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:x1=v022a1=522×10m=1.25m
因?yàn)棣蹋?.5<tan37°=0.75,煤塊繼續(xù)向下加速,由牛頓第二定律可得:mgsinθ﹣μmgcsθ=ma2
代入數(shù)值可得:a2=2m/s2
設(shè)再經(jīng)過(guò)時(shí)間t2到達(dá)B,下滑距離為:x2=v0t2+12a2t22=L?x1=9.75m
代入數(shù)值可求得:t2=1.5s(另一解舍)
煤塊從A到B的時(shí)間:t總=t1+t2=0.5s+1.5s=2s
(2)煤塊以a1=2加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)傳送帶運(yùn)動(dòng)位移為:x3=v0t1=5×0.5m=2.5m
相對(duì)傳送帶向后運(yùn)動(dòng)的路程為:Δs1=x3﹣x1=2.5m﹣1.25m=1.25m
煤塊繼續(xù)以a2加速滑到最底端過(guò)程,設(shè)傳送帶運(yùn)動(dòng)位移為x4,相對(duì)滑動(dòng)位移為:x4=v0t2=5×1.5m=7.5m
相對(duì)傳送帶向前運(yùn)動(dòng)的路程為:Δs2=9.75m﹣7.5m=2.25m
煤塊從A到B的過(guò)程中煤塊相對(duì)傳送帶滑行的路程:s=Δs1+Δs2=3.5m
考慮到痕跡的重復(fù)性,則痕跡的實(shí)際長(zhǎng)度仍為2.25m。
答:(1)煤塊從A到B的時(shí)間為2s;
(2)煤塊從A到B的過(guò)程中煤塊相對(duì)傳送帶滑行的路程為3.5m,及煤塊在傳送帶上形成痕跡的長(zhǎng)度為2.25m。
如圖所示,兩同種材料的滑塊A、B,用輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪相連,A放在粗糙的水平桌面上,由靜止釋放A、B兩滑塊,此時(shí)A、B兩滑塊的加速度大小均為a1;A和B調(diào)換位置并也都由靜止釋放,此時(shí)A、B兩滑塊的加速度大小均為a2,已知兩滑塊與水平面間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=12,A滑塊的質(zhì)量為12m,B滑塊的質(zhì)量為8m,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.調(diào)換前A和B的加速度大小均為116g
B.調(diào)換后A和B的加速度大小均為110g
C.調(diào)換前后繩的拉力不變
D.調(diào)換后繩的拉力變大
【解答】解:A、調(diào)換前,對(duì)A滑塊受力分析如圖
根據(jù)牛頓第二定律得:T﹣12μmg=12ma
對(duì)B滑塊受力分析如圖:
根據(jù)牛頓第二定律得:8mg﹣T=8ma
聯(lián)立解得:a=110g
T=365mg
故A錯(cuò)誤;
B、調(diào)換后對(duì)B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:T﹣8μmg=8ma
對(duì)A受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:12mg﹣T=12ma
聯(lián)立解得:a=25g
T=365mg
故B錯(cuò)誤;
CD、由AB得,調(diào)換前后,繩上的拉力不變,根據(jù)上面計(jì)算得繩上的拉力不變,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
(2023?河南模擬)如圖1所示,物體A、B放在粗糙水平面上,A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,mA=2kg,mB=1kg,A、B分別受到的隨時(shí)間變化的力FA與FB,如圖2所示。已知重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩物體在t=1s時(shí)分離
B.兩物體分離時(shí)的速度為5m/s
C.兩物體分離時(shí)的速度為4.875m/s
D.兩物體一起做加速運(yùn)動(dòng)
【解答】解:由圖2知FA與t的關(guān)系式為:FA=12﹣2t,F(xiàn)B與t的關(guān)系式為:FB=3t,A的摩擦力為fA=μmAg=0.1×2×10N=2N,B的摩擦力為fB=μmBg=0.1×1×10N=1N。
A、物體A、B分離時(shí),A、B加速度相等,速度相同,但A、B間無(wú)彈力,則對(duì)A、B受力分析,由牛頓第二定律可知,
分離時(shí)A物體:FA﹣fA=mAaA,B物體:FB﹣fB=mBaB,當(dāng)aA=aB,即12?2t?22m/s2=3t?11m/s2,解得t=1.5s,故A錯(cuò)誤;
BC、對(duì)AB整體分析從開(kāi)始到分離過(guò)程由動(dòng)量定理,取向右為正,IFA+IFB?fAt?fBt=(mA+mB)v?0,由圖2只圖線(xiàn)圍成的面積表示沖量可知在1s內(nèi),
A物體FA的沖量IA=12×(9+12)×1.5N?s=634N?s,B物體FB的沖量IB=12×92×1.5N?s=278N?s,代入數(shù)據(jù)解得:v=4.875m/s。故B錯(cuò)誤,C正確;
D、AB分離前一起加速,1.5s后不再一起加速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:C。
(多選)(2023?萊陽(yáng)市校級(jí)模擬)如圖,四個(gè)滑塊疊放在傾角為θ的固定光滑斜面上,其中B和C的質(zhì)量均為m,A和D的質(zhì)量均為3m,B和C之間用一平行于斜面的輕繩連接,現(xiàn)對(duì)A施加平行于斜面向上的拉力F,使得四個(gè)滑塊以相同加速度一起沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則( )
A.拉力F的最大值為1.3μmgcsθ
B.C對(duì)D的摩擦力為0.3μmgcsθ時(shí),A對(duì)B的摩擦力為0.5μmgcsθ﹣5mgsinθ
C.當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),輕繩上的彈力大小為0.8μmgcsθ
D.當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),C、D間的摩擦力為0.6μmgcsθ
【解答】解:A、滑塊B、C、D靠A、B之間的靜摩擦力作為動(dòng)力,當(dāng)A、B之間的靜摩擦力為最大靜摩擦力時(shí),滑塊B、C、D有最大加速度,則對(duì)滑塊B、C、D整體,由牛頓第二定律有
μmgcsθ﹣(m+m+3m)gsinθ=(m+m+3m)a1
解得:a1=μgcsθ5?gsinθ
同理,滑塊D靠C、D之間的靜摩擦力作為動(dòng)力,當(dāng)C、D之間的靜摩擦力為最大靜摩擦力時(shí),滑塊D有最大加速度,則對(duì)滑塊D,由牛頓第二定律有
μmgcsθ﹣3mgsinθ=3ma2
解得:a2=μgcsθ3?gsinθ
為了確保四個(gè)滑塊以相同加速度一起沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),則共同運(yùn)動(dòng)的最大加速度應(yīng)取a1、a2中的最小值,即amax=a1=μgcsθ5?gsinθ
對(duì)四個(gè)滑塊組成單位整體,由牛頓第二定律有
Fmax﹣(3m+m+m+3m)gsinθ=(3m+m+m+3m)amax
解得:Fmax=1.6μmgcsθ
故A錯(cuò)誤;
B、滑塊C對(duì)D的摩擦力為0.3μmgcsθ時(shí),對(duì)D,由牛頓第二定律有
0.3μmgcsθ﹣3mgsinθ=3ma
設(shè)此時(shí)A對(duì)B的摩擦力為fAB,對(duì)B、C、D,由牛頓第二定律有
fAB﹣(m+m+3m)gsinθ=(m+m+3m)a
解得:fAB=0.5μmgcsθ
故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),四個(gè)滑塊組成的整體獲得最大加速度amax,對(duì)C、D整體,由牛頓第二定律有
T﹣(m+3m)gsinθ=(m+3m)amax
解得:T=0.8μmgcsθ
故C正確;
D、當(dāng)拉力F取得最大值時(shí),四個(gè)滑塊獲得最大加速度amax,對(duì)D,由牛頓第二定律有
fCD﹣3mgsinθ=3mamax
解得:fCD=0.6μmgcsθ
故D正確。
故選:CD。
(2024?甘肅二模)如圖甲所示,MN是一段傾角為θ=30°的傳送帶,一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m=1kg的物塊,以沿傳動(dòng)帶向下的速度v0=4m/s從M點(diǎn)開(kāi)始沿傳送帶運(yùn)動(dòng)。物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程的部分v﹣t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2,則( )
A.物塊最終從傳送帶N點(diǎn)離開(kāi)
B.物塊將在4.8s時(shí)回到原處
C.物塊與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為32
D.傳送帶的速度v=1m/s,方向沿斜面向下
【解答】解:AD、從圖像可知,物體沿傳送帶減速下滑,速度減為零后反向向上沿傳送帶加速運(yùn)動(dòng),最終的速度大小為1m/s,故不會(huì)從N點(diǎn)離開(kāi),同時(shí)可知傳送帶斜向上運(yùn)動(dòng),速度大小為1m/s,故AD錯(cuò)誤;
C、v—t圖像中斜率表示物體的加速度,則物塊沿傳送帶下滑時(shí)的加速度:a=ΔvΔt=4?(?1)2m/s2=2.5m/s2
根據(jù)牛頓第二定律有:μmgcsθ﹣mgsinθ=ma
代入已知數(shù)據(jù)得:μ=32,故C正確;
B、v—t圖像中,圖線(xiàn)與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,由圖可知,t1=85s時(shí),物塊的速度為0,之后物塊沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng),故物塊沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)的位移為:x1=12×4×85m=165m
t1=85s到t2=2s時(shí),物塊沿傳送帶向上加速運(yùn)動(dòng)的位移為:x2=2?852×1m=15m
物塊沿傳送帶向上勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t勻=x1?x2v=165?151s=3s
所以物塊回到原處的時(shí)間:t=t2+t勻=3s+2s=5s,故B錯(cuò)誤。
故選:C。
(多選)(2024?開(kāi)福區(qū)校級(jí)模擬)如圖,快遞員工通過(guò)傾斜傳送帶將包裹從A處運(yùn)往較低的B處,傳送帶與水平面的夾角θ,且始終以一定速度v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在某時(shí)刻將小包裹(看作質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A處,小包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則關(guān)于小包裹從A運(yùn)動(dòng)到B的說(shuō)法正確的是( )
A.若μ<tanθ,則可能一直加速
B.若μ<tanθ,則可能先加速再勻速
C.若μ>tanθ,則可能先加速再勻速
D.若μ>tanθ,則可能先加速再減速
【解答】解:AB、若μ<tanθ,化簡(jiǎn)有:μcsθ<sinθ,則有:μmgcsθ<mgsinθ。即最大靜摩擦力小于重力的下滑分力。剛開(kāi)始,根據(jù)牛頓第二定律則有:mgsinθ+μmgcsθ=ma1
小包裹可能以加速度:a1=gsinθ+μgcsθ,一直加速到B。
也可能先以加速度:a1=gsinθ+μgcsθ,加速達(dá)到速度v后,摩擦力方向突變,再以加速度:a2=gsinθ﹣μgcsθ,繼續(xù)加速到B,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、同理,若μ>tanθ,則小包裹可能以加速度:a1=gsinθ+μgcsθ一直加速到B,也可能先以:a1=gsinθ+μgcsθ,加速達(dá)到速度v后,再勻速運(yùn)動(dòng)到B,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:AC。
(多選)(2024?合肥三模)如圖(a)所示,一傾斜傳送帶以恒定速度v向下傳動(dòng),質(zhì)量分別為m、M的兩物塊P、Q用繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩相連,某時(shí)刻P以速度v0滑上傳送帶頂端,同時(shí)Q也以速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng),此后P運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖(b)所示,t1、t2已知。已知P與滑輪之間的輕繩始終與傳送帶平行,傳送帶足夠長(zhǎng),Q始終沒(méi)有與滑輪相碰,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.一定有v0>v
B.一定有M>m
C.物塊P返回傳送帶頂端的時(shí)刻為2t2
D.根據(jù)圖像可求出P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及傳送帶傾角θ
【解答】解:A.由題圖(b)可知,P先沿斜面向下做加速度較大的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻與傳送帶共速,之后沿斜面向下做加速度較小的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻速度減小到零,之后再沿斜面向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可知t1時(shí)刻后P所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下,則0~t1時(shí)刻P所受的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上,P相對(duì)傳送帶下滑,故P的初速度v0大于傳送帶的速度v,故A正確;
B.設(shè)P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,傳送帶傾角θ,0~t1時(shí)間內(nèi)P的加速度大小為a1,t1~t2時(shí)間內(nèi)P的加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律得:
0~t1時(shí)間內(nèi),對(duì)P有:μmgcsθ+T﹣mgsinθ=ma1
對(duì)Q有:Mg﹣T=Ma1
聯(lián)立可得:Mg+μmgcsθ﹣mgsinθ=(M+m)a1……①
t1~t2時(shí)間內(nèi),對(duì)P有:T′﹣μmgcsθ+mgsinθ=ma2
對(duì)Q有:Mg﹣T′=Ma2
聯(lián)立可得:Mg﹣μmgcsθ﹣mgsinθ=(M+m)a2……②
由于不知μ、θ、a1、a2的具體值,無(wú)法判斷M與m的大小關(guān)系,故B錯(cuò)誤;
D.根據(jù)圖像可得:a1=v0?v1t1,a2=vt2?t1
聯(lián)立B選項(xiàng)中①②兩式可求出動(dòng)摩擦因數(shù)μ和傳送帶傾角θ,故D正確;
C.根據(jù)v﹣t圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移的大小,由題圖(b)可知,0~t2時(shí)間的圖像與時(shí)間軸圍成的面積大于t2~2t2時(shí)間內(nèi)的圖像與時(shí)間軸圍成的面積,可知2t2時(shí)刻P還沒(méi)有返回到傳送帶頂端,故C錯(cuò)誤。
故選:AD。
(2024?重慶模擬)如圖甲所示,水平地面上有一長(zhǎng)平板車(chē)M,平板車(chē)右端放一物塊m,開(kāi)始時(shí)M、m均靜止。t=0時(shí),平板車(chē)在外力作用下開(kāi)始沿水平面向右運(yùn)動(dòng),其v﹣t圖像如圖乙所示,整個(gè)過(guò)程中物塊m恰好沒(méi)有從平板車(chē)上滑下。已知物塊與平板車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,取g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是( )
A.0~4s內(nèi),物塊m的加速度一直變大
B.整個(gè)過(guò)程中,物塊m相對(duì)平板車(chē)M滑動(dòng)的時(shí)間為4s
C.平板車(chē)M的長(zhǎng)度為12m
D.物塊m相對(duì)平板車(chē)M的位移為16m
【解答】解:AB、根據(jù)題意,如物塊與平板車(chē)保持相對(duì)靜止,由牛頓第二定律可得,最大的加速度為μmg=mam
解得加速度am=1m/s2
由乙圖可知,M減速時(shí)加速度aM=0?86?2m/s2=?2m/s2
可知,物塊與平板車(chē)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),設(shè)t秒時(shí)兩者共速,則有amt=8﹣2(t﹣2)
得t=4s
v4=(8﹣2×2)m/s=4m/s
共速后,由于平板車(chē)的加速度為aM=?2m/s2
物塊減速時(shí),由牛頓第二定律得﹣μmg=ma'm
得a'm=?1m/s2
平板車(chē)的加速度大于物塊的加速度,所以物塊以1m/s2的加速度減速,設(shè)共速后再經(jīng)t1減速到零,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式0=4﹣a'mt1
解得t1=4s
即t'=4s+4s=8s
物塊的速度減為零,兩物體的速度—時(shí)間圖像如圖所示
整個(gè)過(guò)程中,物塊m的加速度大小一直為1m/s2,物塊m相對(duì)平板車(chē)M滑動(dòng)的時(shí)間為8s,故AB錯(cuò)誤;
CD、4秒前的打滑位移x1=8×2×12m+12(8+4)×2m?4×4×12m=12m
4秒后的打滑位移x2=4×4×12m?2×4×12m=4m
所以平板車(chē)的長(zhǎng)度為12m,物塊m相對(duì)平板車(chē)的位移大小為12m﹣4m=8m,方向向左
故D錯(cuò)誤,C正確。
故選:C。
(多選)(2024?包頭二模)質(zhì)量M=2.0kg、長(zhǎng)度L=1.0m的木板靜止在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,右端靜置一質(zhì)量m=1.0kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),如圖(a)所示?,F(xiàn)對(duì)木板施加一水平向右的作用力F,F(xiàn)﹣t圖像如圖(b)所示。物塊與木板間的摩擦因數(shù)μ=0.3,重力加速度g取10m/s2,則( )
A.6s末,物塊剛好與木板分離
B.0~4s內(nèi),物塊與木板不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
C.0~6s內(nèi),物塊與木板組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D.4~6s內(nèi),拉力F做功等于物塊與木板系統(tǒng)動(dòng)能增量
【解答】解:B、物塊與木板剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),兩者之間的靜摩擦力恰好達(dá)到最大值。
根據(jù)牛頓第二定律,此時(shí)對(duì)滑塊有:μmg=ma0
對(duì)滑塊與木板整體有:F0=(M+m)a0
聯(lián)立解得滑塊與木板恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)力F的大小為:F0=9N
因0~4s內(nèi)F=6N<F0,故此時(shí)間內(nèi)物塊與木板不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),故B正確;
A、4s~6s內(nèi)F=10N,此時(shí)間內(nèi)物塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。
根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)滑塊有:μmg=ma1
對(duì)木板有:F﹣μmg=Ma2
解得:a1=3m/s2,a2=3.5m/s2
假設(shè)4s~6s的時(shí)間間隔t=2s內(nèi)兩者沒(méi)有分離,則:
滑塊的位移為:x1=12a1t2
木板的位移為:x2=12a2t2
兩者相對(duì)位移大小為:Δx=x2﹣x1
聯(lián)立解得:Δx=1m
因Δx=L=1.0m,故6s末物塊剛好與木板分離,故A正確;
C、0~6s內(nèi),物塊與木板均在水平面上做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它們組成的系統(tǒng)的動(dòng)能是增加的,而重力勢(shì)能不變,故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,故C錯(cuò)誤;
D、4~6s內(nèi)物塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),存在摩擦生熱,由功能關(guān)系可知,此時(shí)間內(nèi)拉力F做功等于物塊與木板系統(tǒng)動(dòng)能增量與摩擦生熱之和,故D錯(cuò)誤。
故選:AB。
(多選)(2024?濟(jì)南模擬)如圖甲所示,一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑的水平地面上,質(zhì)量1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),置于木板中央。木板在一定時(shí)間內(nèi)受到水平方向的恒定拉力F,其v﹣t圖像如圖乙所示。已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是( )
A.0~2s滑塊的加速度大小為2m/s2
B.拉力F的大小2N
C.木板的質(zhì)量為0.5kg
D.為了使滑塊不脫離木板,木板的長(zhǎng)度至少為3m
【解答】解:A、t=0時(shí)刻滑塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),由木板運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象可得:
a1=ΔvΔt=42m/s2=2m/s2
對(duì)滑塊,由牛頓第二定律有:μmg=ma2
得a2=μg=1m/s2
由于a2<a1,所以滑塊確實(shí)與木板發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng),a2=1m/s2
故A錯(cuò)誤;
BC、對(duì)木板根據(jù)牛頓第二定律有
F﹣μmg=Ma1
撤去拉力后木板的加速度為a3=Δv'Δt=42m/s2=2m/s2
根據(jù)牛頓第二定律有a3=μmgM
解得F=2N,M=0.5kg
故BC正確;
D、由圖象v﹣t可知,在t=2s時(shí)撤去了拉力,此時(shí),木板的速度為v1=a1t=2×2m/s=4m/s
滑塊的速度為v2=a2t=1×2m/s=2m/s
滑塊與木板間仍有相對(duì)滑動(dòng)
設(shè)再經(jīng)過(guò)t1時(shí)間滑塊與木板的速度大小相等,有v1﹣a3t1=v2+a2t1
解得t1=23 s
木板和滑塊速度相等時(shí),木板的總位移為x1=12a1t2+v1t2?12a3t12
滑塊的總位移為x2=12a2(t1+t2)2
兩者相對(duì)位移為Δx=x1﹣x2
所以木板的總長(zhǎng)度不少于x'=2Δx
解得x'=163m
故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
m1
m2
F
μ
μ
a
m1
m2
F
μ
μ
a
m1
m2
F
μ
μ
a
m1
m2
F
a
m1
m2
F
μ
μ
a
m3
μ
求m2、m3間作用力,將m1和m2看作整體
F23=m1+m2m1+m2+m3F
整體求加速度a=Fm1+m2?μg
隔離求內(nèi)力
T-μm1g=m1a
得T=m1m1+m2F
整體求加速度a=Fm1+m2?g(sinθ+μcsθ)
隔離求內(nèi)力
T-m1g(sinθ-μcsθ)=m1a
得T=m1m1+m2F
整體求加速度a=Fm1+m2?g
隔離求內(nèi)力T-m1g=m1a
得T=m1m1+m2F
m1
m2
F2
μ
μ
a
F1
a=F2?F1m1+m2?μg
隔離T-F1-μm1g=m1a
得T=m1F2+m2F1m1+m2
m1
m2
a
a
μ
m1
m2
a
a
隔離m1:T-μm1g=m1a
隔離m2:m2g-T=m2a
得a=m2g?μm1gm1+m2,T=(1+μ)m1m2gm1+m2
隔離m1:m1g-T=m1a
隔離m2:T-m2g=m2a
得,T=2m1m2gm1+m2
若μ=0,T=m1m2gm1+m2 且m2x物,痕跡Δx1=x傳-x物,共速后,x物>x傳,痕跡Δx2=x物-x傳,總痕跡取二者中大的那一段

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