高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷 第一部分 高考熱點(diǎn)專項(xiàng)練 考點(diǎn)五 機(jī)械能 第42練 (模型方法)“傳送帶”模型中的能量問題

1、 第42練(模型方法)“傳送帶”模型中的能量問題 eq avs4alco1(（時(shí)間25分鐘）) 思維方法1計(jì)算摩擦力對(duì)物塊做的功和摩擦力對(duì)傳送帶做功要用動(dòng)能定理，計(jì)算摩擦生熱要用QFfx相對(duì)或能量守恒2電機(jī)多做的功一部分增加物塊的機(jī)械能，一部分因摩擦產(chǎn)生熱量一、選擇題1(多選)如圖所示，水平傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速度為v1，質(zhì)量為m的物塊以初速度v0從左端滑上傳送帶，v0v1，經(jīng)過一段時(shí)間物塊與傳送帶速度相同，此過程中()A物塊克服摩擦力做的功為 eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) B物塊克服摩擦力做的功為 eq f(1,2) m(v eq oal(sup11

2、(2),sdo4(0) v eq oal(sup11(2),sdo4(1) )C產(chǎn)生的內(nèi)能為 eq f(1,2) m(v eq oal(sup11(2),sdo4(0) v eq oal(sup11(2),sdo4(1) )D產(chǎn)生的內(nèi)能為 eq f(1,2) m(v0v1)22如圖甲所示，一傾角為37的傳送帶以恒定速度運(yùn)行現(xiàn)將一質(zhì)量m1 kg的小物體拋上傳送帶，物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.則下列說法中正確的是()A08 s內(nèi)物體位移的大小為18 mB物體和傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.625C08

3、s內(nèi)物體機(jī)械能增量為78 JD08 s內(nèi)物體因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q為126 J二、非選擇題3如圖所示，傳送帶與水平面之間的夾角30，A、B兩點(diǎn)間的距離L5 m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v1 m/s的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)將一質(zhì)量m10 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn)，已知小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù) eq f(r(3),2) ，在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過程中(g取10 m/s2)，求：(1)傳送帶對(duì)小物體做的功；(2)電動(dòng)機(jī)做的功42022廣東佛山一中聯(lián)考如圖所示，裝置的左邊AB部分是長為L11 m的水平面，一水平放置的輕質(zhì)彈簧左端固定并處于原長狀態(tài)；裝置的中

4、間BC部分是長為L22 m 的水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接，傳送帶始終以v2 m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；裝置的右邊是一光滑的曲面，質(zhì)量m1 kg的小滑塊從其上距水平臺(tái)面h1 m的D處由靜止釋放，并把彈簧最大壓縮到O點(diǎn)，OA間距x0.1 m，并且彈簧始終處在彈性限度內(nèi)已知物塊與傳送帶及左邊水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，取g10 m/s2.(1)滑塊第一次到達(dá)B處的速度；(2)彈簧儲(chǔ)存的最大彈性勢(shì)能；(3)滑塊再次回到右邊曲面部分所能到達(dá)的最大高度第42練（模型方法）“傳送帶”模型中的能量問題1答案：BD解析：物塊的初速度大于傳送帶的速度，物塊受到的摩擦力向左，其向右勻減速運(yùn)動(dòng)

5、直至與傳送帶共速，由動(dòng)能定理有Wf eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(0) ，得Wf eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(0) eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) ，故A錯(cuò)誤，B正確；物塊和傳送帶間摩擦生熱，相對(duì)位移為x eq f(v0v1,2) eq f(v0v1,g) v1 eq f(v0v1,g) eq f(（v0v1）2,2g) ，故熱量為Qmgx eq f(m（v0v1）2,2) ，故C錯(cuò)誤，D正確2答案：D

6、解析：根據(jù)vt圖象與時(shí)間軸圍成的“面積”等于物體的位移，可得08 s內(nèi)物體的位移x eq f(1,2) 2（24） m24 m14 m，故A錯(cuò)誤物體運(yùn)動(dòng)的加速度a eq f(v,t) 1 m/s2，根據(jù)mg cos 37mg sin 37ma解得0.875，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；08 s內(nèi)物體的機(jī)械能的增加量等于物體重力勢(shì)能的增加量和動(dòng)能增加量之和，為Emgx sin 37 eq f(1,2) m（4 m/s）292 J，故C錯(cuò)誤；08 s內(nèi)只有前6 s發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，06 s內(nèi)傳送帶運(yùn)動(dòng)距離為x帶46 m24 m；06 s內(nèi)物體位移為x物6 m；則06 s內(nèi)兩者相對(duì)位移xx帶x物18 m，產(chǎn)生的熱量為Q

7、mg cos x126 J，故D正確3答案：（1）255 J（2）270 J解析：（1）小物體加速過程中，根據(jù)牛頓第二定律有mg cos mg sin ma，解得a2.5 m/s2.當(dāng)小物體的速度v1 m/s時(shí)，位移x eq f(v2,2a) 0.2 m，之后小物體以v1 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)由功能關(guān)系得WEpEkmgL sin eq f(1,2) mv2255 J.（2）電動(dòng)機(jī)做功使小物體的機(jī)械能增加，同時(shí)小物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生熱量由vat得t eq f(v,a) 0.4 s，小物體與傳送帶的相對(duì)位移xvt eq f(1,2) vt0.2 m.則摩擦產(chǎn)生的熱量Qmgxcos 15

8、J，故電動(dòng)機(jī)做的功W電WQ270 J4答案：（1） eq r(10) m/s（2）2.75 J（3）0.2 m解析：（1）本題考查功能關(guān)系與曲線運(yùn)動(dòng)和多運(yùn)動(dòng)過程的結(jié)合設(shè)滑塊第一次到達(dá)B處的速度為v1，對(duì)滑塊從D到B的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得mghmgL2 eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) ，解得v1 eq r(10) m/s.（2）滑塊從B到O過程，由能量守恒定律得Ep eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) mg（L1x），解得Ep2.75 J.（3）設(shè)滑塊再次到達(dá)B處的速度為v2，對(duì)滑塊第一次到達(dá)B到再次到達(dá)B的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得2mg（L1x） eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(2) eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) ，解得v21 m/sv2 m/s，則知滑塊再次滑上傳送帶后將做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得mgma，解得a2.5 m/s2，滑塊速度增加到與傳送帶相同，所經(jīng)歷的位移為L eq f(v2v e