1、1摩擦力做功与能量的关系一、传送带模型1(2015徐州模拟)某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型。倾角 37 的斜面底端与水平传送带平滑接触,传送带 BC 长 L6 m,始终以 v06 m/s 的速度顺时针运动。将一个质量 m 1 kg 的物块由距斜面底端高度 h15.4 m 的 A 点静止滑下,物块通过 B 点时速度的大小不变。物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为 10.5、 20.2 ,传送带上表面距地面的高度 H 5 m,g 取 10 m/s2,sin 370.6,cos 37 0.8。(1)求物块由 A 点运动到 C 点的时间;(2)若把物块从距斜面底端高度 h22.4 m 处
2、静止释放,求物块落地点到 C 点的水平距离;(3)求物块距斜面底端高度满足什么条件时,将物块静止释放均落到地面上的同一点D。2(2015青岛模拟)如图所示,传送带 A、B 之间的距离为 L3.2 m ,与水平面间夹角 37,传送带沿顺时针方向转动,速度恒为 v2 m/s,在上端 A 点无初速放置一个质量为 m1 kg、大小可视为质点的金属块,它与传送带的动摩擦因数为 0.5 ,金属块滑离传送带后,经过弯道,沿半径 R0.4 m 的光滑圆轨道做圆周运动,刚好能通过最高点 E,已知 B、D两点的竖直高度差为 h0.5 m (g 取 10 m/s2 )。2(1)金属块经过 D 点时的速度。(2)金属
3、块在 BCD 弯道上克服摩擦力做的功。3(多选)(2015潍坊模拟)如图 6 所示,足够长传送带与水平面的夹角为 ,物块 a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块 b 相连。开始时,a、b 及传送带均静止且mbm asin 。现使传送带顺时针匀速转动,则物块在运动(物块未与滑轮相碰)过程中( )A一段时间后可能匀速运动B一段时间后,摩擦力对物块 a 可能做负功C开始的一段时间内,重力对 a 做功的功率大于重力对 b 做功的功率D摩擦力对 a、b 组成的系统做的功等于 a、b 机械能的增量34(多选)(2015洛阳模拟)如图甲所示,倾角为 的足够长的传送带以恒定的速率 v0 沿逆时针方向运
4、行。t0 时,将质量 m1 kg 的物体(可视为质点 )轻放在传送带上,物体相对地面的 vt 图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度 g10 m/s 2。则( )甲 乙A传送带的速率 v010 m/sB传送带的倾角 30C物体与传送带之间的动摩擦因数 0.5D02.0 s 内摩擦力对物体做功 Wf24 J47.如图所示,倾角为 37 的传送带以 4m/s 的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为 L=7m。现将一质量 m=0.4kg 的小木块放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为 =0.25,取 g=10m/s2。求木块滑
5、到底的过程中,摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少? 58.如图所示水平放置的传送带与一光滑曲面相接(间隙很小),一小滑块质量为 m0.1 kg,从距离传送带 h0.2 m 处静止滑下,传送带水平部分长 l1.8 m,滑块与传送带间的动摩擦因数 0.1( g 取 10 m/s2)(1)使传送带固定不动,问滑块能否滑离传送带?摩擦产生的热量是多少?(2)传送带逆时针以 v21 m/s 匀速运动,问滑块能否滑离传送带?产生的热量是多少?二板块模型61 (2015山东省实验中学模拟 )如所示,有一个可视为质点的质量为 m1 kg 的小物块。从光滑平台上的 A 点以 v02 m/s 的初速度水平抛出,
6、到达 C 点时,恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为M 3 kg 的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数 0.3,圆弧轨道的半径为 R0.4 m,C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角 60,不计空气阻力, g 取 10 m/s2。求:(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力;(2)要使小物块不滑出长木板,木板的长度 L 至少多大?审题指导 (1)小物块在 C 点的速度沿圆周上 C 点的切线方向,水平方向的分速度为 v0。(2)小物块由 C 到 D
7、 的过程中机械能守恒。(3)小物块不滑出长木板,小物块与长木板最终速度相同。2(2015安庆模拟)如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度 v 向右匀速运动,7现将质量为 m 的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端,已知物体 m 和木板之间的动摩擦因数为 ,为保持木板的速度不变,从物体 m 放到木板上到它相对木板静止的过程中,须对木板施一水平向右的作用力 F,那么力 F 对木板做功的数值为( ) A Bmv24 mv22Cmv 2 D2m v23(多选)(2015泰安质检)如图,质量为 M、长度为 L 的小车静止在光滑水平面上,质量为m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平
8、恒力 F 作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为 Ff,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为 x。此过程中,以下结论正确的是( )A小物块到达小车最右端时具有的动能为 (FF f)(Lx )B小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为 FfxC小物块克服摩擦力所做的功为 Ff(Lx )D小物块和小车增加的机械能为 Fx84(2015四川省南充市期末联考)如图所示,有一质量 m=1kg 的小物块,在平台上以初速度 v0=3m/s 水平抛出,到达 C 点时,恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面上的半径 R=0.5m 的粗糙圆弧轨道,最后小物块滑上紧
9、靠轨道末端 D 点的质量为 M=3kg 的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑接触,当小物块在木板上相对木板运动 l=1m 时,与木板有共同速度,小物块与长木板之间的动摩擦因数=0.3, C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角 =53,不计空气阻力,取g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6 求:(1)A、C 两点的高度差 h;(2)物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力;(3)物块通过圆弧轨道克服摩擦力做的功课后练习十1.(多选)(2015黄山模拟)如图所示,质量为 M、长为 L 的木板置于光滑的水平面上,一质9量为 m 的滑块放置在
10、木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为 f,用水平的恒定拉力 F作用于滑块。当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为 s,滑块速度为 v1,木板速度为 v2,下列结论中正确的是( ) A上述过程中,F 做功大小为 mv12 Mv2212 12B其他条件不变的情况下,M 越大,s 越小C其他条件不变的情况下,F 越大,滑块到达右端所用时间越长D其他条件不变的情况下, f 越大,滑块与木板间产生的热量越多3如图所示,一足够长的木板静止在水平面上,质量 M0.4kg ,长木板与水平面间的动摩擦因数 10.1,一质量 m=0.4kg 的小滑块以 v01.8m/s 的速度从长木板的右端滑上长木板
11、,滑块与长木板间动摩擦因数 20.4,小滑 块可看成质点,重力加速度 g 取 10m/s2,求:(1 )小滑块刚滑上长木板时,长木板的加速度大小 a1 和小滑块加速 度大小 a2;(2)小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离 L;(3)从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块运动的总距离 S .103 如图所示,水平传送带长为 L,以速度 v1 顺时针匀速运动,小物体 P 质量为 m(可视为质点) 、Q 质量为 M ,由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连, P 与传送带之间摩擦系数为t=0 时刻 P 在传送带左端具有速度 v2,P 与定滑轮间的绳水平, t=t0 时刻 P 离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长,重力加速度为 g。(1)若 v2 大于 v1 ,求 P 刚滑上传送带时加速度的大小;(2)若 v2=10m/s,v 1=4m/s, M=1kg,m=4kg,= 0.5,L =10m,求 t0 的取值;(3)若 v2=10m/s,v 1=4m/s, M=2kg,m=3kg,= 1/3,L=20m,求 t0 的取值。来源:Zxxk.Com