2019-2020年高二物理下学期期末考试能力测试（含解析）.doc

2019-2020年高二物理下学期期末考试能力测试（含解析）1下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角=37，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。试求：（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离；（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围。【答案】，【考点】牛顿第二定律，匀变速直线运动【解析】（1）米袋在AB上加速时的加速度（1分）米袋的速度达到v0=5m/s时，滑行的距离，因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度（1分）设米袋在CD上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：（1分）代入数据得a=10m/s2（1分） 所以能滑上的最大距离（1分）。（2）设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点（即米袋到达D点时速度恰好为零），则米袋速度减为v1之前的加速度为a1=-g(sin+cos)=-10m/s2（1分）米袋速度小于v1至减为零前的加速度为a2=-g(sin-cos)=-2m/s（1分）由（1分）解得v1=4m/s，即要把米袋送到D点，CD部分的速度vCDv1=4m/s（1分）米袋恰能运到D点所用时间最长为：（1分）若CD部分传送带的速度较大，使米袋沿CD上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上，则所用时间最短，此种情况米袋加速度一直为a2。由得，tmax=1.16s（1分）所以，所求的时间t的范围为（1分）。2.如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg，大小可忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数2=0.4，g取10ms2，试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端?（2）若在铁块右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力F，假设木板足够长，在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小的变化而变化的图象。【答案】t=1s，图像见解析【考点】牛顿第二定律【解析】（1）由牛顿第二定律：木块的加速度大小木板的加速度大小设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有 解得：t=1s （3分）（2）铁块与木板间的最大静摩擦力为：f=mg=4N，木板与地面间的最大静摩擦力为：F1（mg+Mg）2N当时，A、B相对静止且对地静止，当时，设AB恰好保存相对静止，（AB间的静摩擦力达到最大）时的力为F，以系统为研究对象，由牛顿第二定律：以M为研究对象，由牛顿第二定律：联立解得：，所以当，M、m相对静止，一起做匀加速直线运动，加速度a=f2=1（M+m）g+Ma=当F6N，A、B发生相对运动，=4N画出f2随拉力F大小变化的如图（2分）