故D正确;
5.如图所示,光滑水平桌面放置着物块 A,它通过轻绳和轻质滑轮 悬挂着物块 B,已知 A 的质量为 m,B 的质量为 3m,重力加速 度大小为 g,静止释放物块 A、B 后()
A.相同时间内,A、B 运动的路程之比为 2:1 B.物块 A、B 的加速度之比为 1:1 C.细绳的拉力为
6mg 72gh 5D.当 B 下落高度 h 时,速度为【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
同时间内,图中A向右运动h时,B下降一半的距离,即为h/2,故A、B运动的路程之比为2:1,故A正确;任意相等时间内,物体A、B的位移之比为2:1,故速度和加速度之比均为2:1,故B错误;设A的加速度为a,则B的加速度为0.5a,根据牛顿第二定律,对A,有:T=ma,对B,有:3mg-2T=3m?0.5a,联立解得:T=
6mg6 ,a= g,故C正确;77g,根据速度位移公式,有:v2=2?a′?h,解得:v= 对B,加速度为a′=0.5a= 错误;故选AC. 【点睛】
376gh,故D7本题考查连接体问题,关键是找出两物体的位移、速度及加速度关系,结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析,也可以结合系统机械能守恒定律分析.
6.在大型物流货场,广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A处,经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s2。由v—t图可知( )
A.A、B两点的距离为2.4m B.货物与传送带的动摩擦因数为0.5
C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功大小为12.8J D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A.物块在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度,再做加速度运动,所以物块由A到B的间距对应所围梯形的“面积”
11x??2?0.2?(2?4)?1?3.2m
22故A错误。
B.由v﹣t图像可知,物块在传送带上先做a1匀加速直线运动,加速度为
a??v2??10m/s2 ?t0.2对物体受力分析受摩擦力,方向向下,重力和支持力,得
mgsin??f?ma1
即
mgsin???mgcos??ma1
同理,做a2的匀加速直线运动,对物体受力分析受摩擦力,方向向上,重力和支持力,加速度为
a2?得
?v4?2??2m/s2 ?t1.2?0.2mgsinθ-f?ma2
即
mgsin???mgcos??ma2
联立解得cos??0.8,??0.5,故B正确。 C.根据功能关系,由B中可知
f?μmgcosθ?0.5?10?1?0.8?4N
做a1匀加速直线运动,有 知位移为
1x1??2?0.2?0.2m
2物体受力分析受摩擦力,方向向下,摩擦力做正功为
Wf1?fx1?4?0.2?0.8J
同理做a2匀加速直线运动,位移为
1x2??(2?4)?1?3m
2物体受力分析受摩擦力,方向向上,摩擦力做负功为
Wf2?﹣fx2?﹣4?3?﹣12J
所以整个过程,传送带对货物做功大小为
12J﹣0.8J?11.2J
故C错误。
D.根据功能关系,货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移,由C中可知
f?μmgcosθ?0.5?10?1?0.8?4N
做a1匀加速直线运动,位移为
1x1??2?0.2?0.2m
2皮带位移为
x皮?2?0.2?0.4m
相对位移为
Δx1?x皮-x1?0.4﹣0.2?0.2m
同理,做a2匀加速直线运动,位移为
1x2=?(2?4)?1?3m
2x皮2?2?1?2m
相对位移为
Δx2?x2?x皮2?3?2?1m
故两者之间的总相对位移为
Δx?Δx1?Δx2?1?0.2?1.2m
货物与传送带摩擦产生的热量为
Q?W?fΔx?4?1.2?4.8J
故D正确。 故选BD。
7.如图所示,一倾角为?的倾斜传送带以速度v顺时针匀速运转,t=0时刻,一小滑块(可视为质点)从传送带底端处以初速度v0沿传送带向上滑上传送带,在t0时刻离开传送带.则下列描述小滑块的速度随时间变化的关系图象可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】
ACD.根据题意,设传送带倾角为?,动摩擦因数?.若:
mgsin???mgcos?
滑块沿斜面的合力不可能为0,也就不可能匀速运动.
若v0>v,滑动摩擦力沿传送带向下,合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之和; 减速v0=v之后,滑动摩擦力沿传送带向上,合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之差,也就是加速度变小,当传送带较短时,滑块将从上端离开传送带,不会反向运动,当传送带较长时,滑块速度减小为0后,后反向运动从传送带下端离开,故C错误,AD正确; B.若
mgsin???mgcos?
若v0 8.如图甲所示,水平地面上有足够长平板车M,车上放一物块m,开始时M、m均静止。t=0时,车在外力作用下开始沿水平面向右运动,其v-t图像如图乙所示,已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2,取g=10m/s2。下列说法正确的是( ) A.0-6s内,m的加速度一直保持不变 B.m相对M滑动的时间为3s C.0-6s内,m相对M滑动的位移的大小为4m D.0-6s内,m、M相对地面的位移大小之比为3:4 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 AB.物块相对于平板车滑动时的加速度 a??mgm??g?2m/s2 若其加速度一直不变,速度时间图像如图所示 有图像可以算出t=3s时,速度相等,为6m/s。由于平板车减速阶段的加速度大小为 a1?为3s。故A错误,B正确; 8m/s2?2m/s2?a 6?2故二者等速后相对静止,物块的加速度大小不变,方向改变。物块相对平板车滑动的时间C.有图像可知,0-6s内,物块相对平板车滑动的位移的大小 18?61?x??2?8m??1m??3?6m=6m 222故C错误; D.0-6s内,有图像可知,物块相对地面的位移大小 1x1??6?6m=18m 2平板车相对地面的位移大小 1x2??6?8m=24m 2二者之比为3:4,故D正确。