物理必修1第四章牛顿运动定律综合与测试同步达标检测题

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这是一份物理必修1第四章牛顿运动定律综合与测试同步达标检测题，共5页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。

专题强化练11　传送带模型　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

一、选择题

1.(2021山东日照一中月考,)(多选)如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则木块从左端运动到右端的时间可能是 (　　)

A.+ B.

C. D.

2.(2019河南郑州高一上期末,)(多选)为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。如图乙所示为水平传送带装置示意图。紧绷的传送带ab始终以1 m/s的恒定速率运行,乘客将一质量为4 kg的行李无初速度地放在传送带左端的a点,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离为2 m,g取10 m/s2。下列速度-时间(v-t)图象和位移-时间(x-t)图象中,可能正确反映行李在a、b之间的运动情况的有 (　　)

3.(2021山东滕州统考,)(多选)如图所示,光滑斜面与倾斜传送带上表面在同一平面内,传送带以速度v0逆时针匀速转动,现有一滑块从斜面上由静止释放,若滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,规定沿斜面向下为速度的正方向,则滑块在传送带上运动时速度随时间变化的图象可能是 (　　)

二、计算题

4.(2021重庆巴蜀中学月考,)如图所示,一个水平的浅色传送带长8 m,其上左端放置一煤块(可视为质点),初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带沿顺时针方向加速运动,加速度大小为a0=4 m/s2,经过一段时间t0后,立即以同样大小的加速度做匀减速运动。在传送带开始加速运动的同时,煤块也开始向右匀加速运动,加速度大小为a1=2 m/s2,当煤块与传送带速度相等后,立即做匀减速运动,加速度大小仍为2 m/s2,最终煤块恰好停止在传送带的右端,由于摩擦力作用,煤块与传送带发生相对滑动时留下了一段黑色痕迹,求:

(1)煤块加速时间t1;

(2)传送带加速时间t0;

(3)煤块停止运动时在传送带上留下黑色痕迹的长度。

答案全解全析

1.ACD　木块可能在传送带上先做匀加速直线运动,速度达到v后随传送带做匀速直线运动。匀加速直线运动的加速度a=μg,匀加速运动的时间t1=,匀加速直线运动的位移x1==,匀速运动的时间t2==-,则木块从左端运动到右端的时间t=t1+t2=+,故A正确。木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,根据L=at2,得t==;若木块到达右端的速度恰好为v,则有L=t,得t=,故B错误,C、D正确。故选A、C、D。

2.AC　行李放上传送带后,受到向右的摩擦力,加速度为a==μg=1 m/s2,则行李做匀加速直线运动,速度达到传送带速度经历的时间为t1==1 s,而匀加速的位移x1=a=0.5 m<2 m,所以此后的x2=1.5 m做匀速直线运动,速度v=1 m/s,运动时间t2==1.5 s,所以速度-时间图象中先为倾斜直线,再为平行于t轴的直线,故A正确,B错误。位移-时间图象中先为抛物线再为倾斜直线,故C正确,D错误。

3.ACD　滑块在传送带上受到重力、传送带的支持力和摩擦力作用,合力是重力沿斜面方向的分力和摩擦力的合力,若传送带对滑块的摩擦力小于滑块重力沿斜面方向的分力,则滑块一直做匀加速运动,故A正确。若传送带对滑块的摩擦力大于滑块重力沿斜面方向的分力,则滑块先做匀减速直线运动,若滑块的速度足够大,传送带足够短,则滑块在速度没有减小到0时就通过了传送带,则滑块一直做匀减速运动;若滑块的速度比较小,在滑块的速度减小到0时,滑块的位移仍小于传送带的长度,则滑块的速度等于0时,仍然在传送带上,之后滑块将沿传送带向上做匀加速运动,由运动的对称性可知,若传送带的速度足够大,则滑块返回传送带上端时的速度大小仍然等于v1,故C、D正确,B错误。故选A、C、D。

4.答案　(1)2 s　(2)1.5 s　(3)3 m

解析　(1)由题意,传送带与煤块的运动情景可由如图所示的v-t图象表示,其中A表示传送带的v-t图线,B表示煤块的v-t图线。