高中物理 滑块、滑板及传送带必考题型专题

滑块、滑板及传送带专题

整理老师: 连红权

滑块、滑板及传送带中的动力学问题

Ⅰ.经典基础好题目重做

1、如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和

木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，

使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。

变式1例1中若拉力F作用在A上呢？如图2所示。

变式2在变式1的基础上再改为：B 与水平面间的动摩擦因数为

（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。

2.如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩

擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水

平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的

大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的

图线中正确的是（）

3.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向传动，传送带右端一与传送带等高的光滑水平面。一物体以恒定的速率沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为。则下列说法正确的是：

A、只有= 时才有=

B、若> ，则=

C、若< ，则=

D、不管多大，总有=

4.如图所示，长为L的传送带AB始终保持速度为v0的水平向右的速度运动。今将一与皮带间动摩擦因数为μ的滑块C，轻放到A 端，求C由A运动到B的时间t AB C

A B

正确答案1（1）

变式1变式2

2 A 3.B、C

4解析：“轻放”的含意指初速为零，滑块C所受滑动摩擦力方向向右，在此力作用下C向右做匀加速运动，如果传送带够长，当C与传送带速度相等时，它们之间的滑动摩擦力消失，之后一起匀速运动，如果传送带较短，C可能由A一直加速到B。

滑块C的加速度为，设它能加速到为时向前运动的距离为

。

若，C由A一直加速到B，由。

若，C由A加速到用时，前进的距离

距离内以速度匀速运动

C由A运动到B的时间。

Ⅱ.典例讲解

解决这类问题的核心方法是：①求物块和木板的加速度；②画出各自运动过程示意图和v-t图像；③特别注意当两个物体的相对速度等于零时，摩擦力的突变，摩擦力的求解是假设有共同加速度，在隔离求解两个物体间的摩擦力是动？是静？④找出物体运动的时间关系、速度关系、相对位移关系等；建立方程，求解结果，必要时进行讨论。

典型例题[例1]：(2015·全国卷）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后时间内小物块的图线如图（b）所示。

木板的质量是小物块质量的

15倍，重力加速度大小g取。

求2（1）木板与地面间的动摩

擦因数及小物块与木板间的

动摩擦因数；

（2）木板的最小长度；

（3）木板右端离墙壁的最终距离。

典型例题[例2](2017·全国卷Ⅲ)如图，两个滑块A和B的质量分别为mA＝1 kg和mB＝5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m＝4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3 m/s。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2。求：

(1)B与木板相对静止时，木板的速度。

(2)A、B开始运动时，两者之间的距离。

答案(1)1m/s(2)1.9 m

典型例题[例3]将一个粉笔头轻放在以2m/s 的恒定速度运动在足够长的水平传送带上后，传送带上留下一条长度为4m 的划

线。若使该传送带仍以2m/s 的初速改做匀减速运动，加速度大

小恒为1.5m/s 2，且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一粉笔头（与传送带的动摩擦因数和第一个相同）轻放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线？

C

A B

Ⅲ.学生反馈

1、如图所示，长木板B 静止在光滑水平面上，其右端静止放有物块C 。另一个物块A 以一

定水平初速度v 从左端冲上B 。已知A 、C 与B 上表面间的动摩擦因数均为μ（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。A 、B 、C 的质量比为4∶2∶1，则A 冲上B 后瞬间A 、B 、C 的加速度大小之比为 A ．4∶2∶1 B ．1∶2∶4

C ．1∶1∶1

D ．2∶3∶2

2.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为（ ） A ．物块先向左运动，再向右运动

B ．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动

C ．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动

D ．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

3. 如图所示，质量M =8kg 的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F ，F =8N ，当小车速度达到1．5m/s 时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m =2kg 的物体，物体与小车间的动摩擦因数

μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t =1．5s

通过的位移大小。（g 取10m/s 2

）

A B

C v

木板 物块 拉力