资源描述:
《全国通用2019版高考物理一轮复习第五章机械能微专题43“滑块_木板”模型中的能量转化.》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、43“滑块-木板”模型中的能量转化问题1.(多选)如图1所不,质量为対、长度为厶的小车静止在光滑的水平面上,质量为刃的小物块放在小车的最左端,现用一水平力尸作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为尺,经过一段时间小车运动的位移为“小物块刚好滑到小车的右端,则下列说法中正确的是()FFU一
2、(―—Ef-*O(厂O0[•••图1A.此时小物块的动能为Kx+OB.此吋小车的动能为斤/C.这一过程中,小物块和小车增加的机械能为Fx—RLD.这一过程小,因摩擦而产生的热量为斤厶2.(多选)(2018•山东济宁模拟)如图2所示,长为厶、质量为必的木板静置在光滑的水平面上,在木板上放置一质量为/〃
3、的物块,物块与木板之间的动摩擦因数为〃.物块以%从木板的左端向右滑动,若木板固定不动时,物块恰好能从木板的右端滑下.若木板不固定时,下列叙述正确的是()%图2A.物块不能从木板的右端滑下B.对系统来说产生的热量Q=mgLC.经过物块与木板便保持相对静止(財十加)ngD.摩擦力对木板所做的功等于物块克服摩擦力所做的功3.(多选)水平地面上固定一倾角为0=37°的足够长的光滑斜面,如图3所示,斜面上放—质量为皿=2.0kgs长7=3m的薄板A.质量为伽=1.0kg的滑块〃(可视为质点)位于薄板力的最下端,〃与力之间的动摩擦因数"=0.5.开始时用外力使人〃静止在斜面上,某时刻给滑块〃一个
4、沿斜面向上的初速度ro=5m/s,同时撤去外力,已知重力加速度^10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是()A.在滑块〃向上滑行的过程屮,A.〃的加速度大小之比为3:5B.从彳、〃开始运动到久〃相对静止的过程所经历的时间为0.5sC.从久〃开始运动到久〃相对静止的过程中滑块〃克服摩擦力所做的功为gJD.从人〃开始运动到久〃相对静止的过稈中因摩擦产生的热量为§J1.(2018•河北邢台质检)如图4所示,质量为J/=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量为仍=1kg,大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数“=0.4,在铁块上加一
5、个水平向左的恒力A=8N,铁块在长Z=6m的木板上滑动.取g=10m/sl求:(1)经过多反时间铁块运动到木板的左端;(2)在铁块到达木板左端的过程小,恒力尸对铁块所做的功;(3)在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能.答案精析1.BD[小物块运动的位移为x+L,拉力和摩擦力做功,由动能定理得(F—斥)(才+。=丘,故选项A错误;小车仅受摩擦力,由动能定理得选项B正确;小物块和小车组成的系统的机械能增加量为非重力做功,即(尸一斤)(卄£)+处=尸(卄£)一人厶选项C错误;因摩擦而产生的热量为摩擦力与相対路程之积,即Q=Fh选项D正确.]2.AC[木板固定不动时,物块减少的动能全部转化
6、为内能.木板不固定时,物块向右减速的同吋,木板要向右加速,物块减少的动能转化为系统产生的内能和木板的动能,所以产生的内能必然减小,物块相对于木板滑行的距离要减小,不能从木板的右端滑下,故A正确.对系统来说,产生的热童0=Hx踊=mgL,故B错误.设物块与木板最终的共同速度为r,物块和木板系统动量守恒,取向右为正方向,根据动量守恒定律,有:〃必=(〃+协儿对木板M,由动量定理得:mngt=Mv,联立解得才=(」/+/〃)甘/故C正确.由于物块与木板相对于地的位移大小不等,物块对地位移较大,而摩擦力大小相等,所以摩擦力对木板所做的功小于物块克服摩擦力所做的功,故D错误.]3.CD[由题中条
7、件可知,当滑块〃向上运动时,薄板昇将沿斜面向下运动,由受力分析和牛顿第二定律可知,对薄板力,z^i^sin〃一〃伽弊os0=mAaA,薄板力的加速度②=4m/s',方向沿斜面向下;对滑块〃,Pmngcos〃+仍淬in0=m虑仍则滑块〃的加速度创=10m/s',方向沿斜而向下,故在滑块〃向上滑行的过程中,A.〃的加速度大小之比为2:5,选项A错误;开始运动时,滑块〃向上做匀减速直线运动,减速到零所需要的时间^=-=0.5s,此时薄板力的速度大小为vA=aAt,=2m/s,然后二者均向下运动,且二者的加速度不变,最后速度相同,则有vA+aAt2=anti,代入数据可解得广2=扌s,共同速度
8、为尸罟m/s,A.B从开始运动到速度相同所用时间为t=tr+t2=ls,选项B错误;滑块〃的位移为&=铁v9595-2^=^m,方向沿斜面向上,所以滑块〃克服摩擦力做的功为W=0=—J,选项C正确;力、〃的相对位移为x=^-1t+vAt-i+^aAt2,代入数据解得%=寻m,95故从力、〃开始运动到/、〃相对静止的过程中因摩擦产生的热量Q=UniRgxcos〃=寸J,选项D正确.]4.(1)2s(2)64J(3)40J解析(1)铁块与木板间