2024年高中物理新教材同步学案 必修第一册第4章　章末素养提升（含解析）

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章末素养提升例1　如图所示，质量为M的人用一个轻质光滑定滑轮将质量为m的物体从高处降下，物体匀加速下降的加速度为a，a0所以上滑到最高点后A、B整体将向下运动，故B错误；以A为研究对象，向上运动的过程中，根据牛顿第二定律有：mAgsin θ＋Ff′＝mAa解得：Ff′＝μmAgcos θ；向下运动的过程中，根据牛顿第二定律有：mAgsin θ－Ff″＝mAa′，解得：Ff″＝μmAgcos θ；所以Ff″＝Ff′，即上滑与下滑过程中A与B之间的摩擦力大小相等，故C错误，D正确。例4　(2022·沧州市高一期末)如图所示的是分拣快递件的皮带传输机，传送装置由水平传送带AB和倾斜传送带CD两部分组成，两部分衔接处有一小段圆弧平滑连接，圆弧长度不计。一货物无初速度地放上水平传送带左端，最后运动到倾斜传送带顶端。已知水平传送带以v0＝4 m/s的速度沿顺时针方向转动，水平传送带长度为L1＝8 m，货物与水平传送带间的动摩擦因数μ1＝0.2，货物质量m＝10 kg。倾斜传送带由电动机带动以v0′＝5 m/s的速度顺时针方向匀速运行。货物与倾斜传送带间的动摩擦因数μ2＝0.8，倾斜传送带长度为L2＝8.8 m，倾角θ＝37°。sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)货物刚放上传送带时的加速度大小；(2)货物在水平传送带上运动的时间；(3)货物从倾斜传送带底端运动到顶端的过程中，货物相对倾斜传送带滑动的距离(即货物在传送带上的划痕长)。答案　(1)2 m/s2　(2)3 s　(3)1.2 m解析　(1)货物放上水平传送带瞬间，由牛顿第二定律有μ1mg＝ma1解得a1＝2 m/s2(2)货物从放上水平传送带到与传送带共速，有v02＝2a1L′又v0＝a1t1货物与水平传送带共速后，在水平传送带上运动有L1－L′＝v0t2总时间t＝t1＋t2联立解得t＝3 s(3)货物滑上倾斜传送带时由牛顿第二定律有μ2mgcos θ－mgsin θ＝ma2假设货物一直加速到顶端，由匀变速运动位移公式L2＝v0t3＋eq \f(1,2)a2t32到顶端时的速度v′＝v0＋a2t3v′＝4.8 m/s