摩擦力做功与能量的关系
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θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触,传送带BC长L=6 m,始终以v0=6 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h1=5.4 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μ1=0.5、μ2=0.2,传送带上表面距地面的高度H=5 m,g取10 m/阻焊油墨
s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。 (1)求物块由A点运动到C点的时间;热转印油墨
(2)若把物块从距斜面底端高度h2=2.4 m处静止释放,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L=3.2 m,与水平面间夹角θ=37°,传送带沿顺时针方向转动,速度恒为v=2 m/s,在上端A点无初速放置一个质量为m=1 kg、大小可视为质点的金属块,它与传送带的动摩擦因数为μ=0.5,金属块滑离传送带后,经过弯道,沿半径R=0.4 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h=0.5 m (g取10 m/s2 )。 (1)金属块经过D点时的速度。
(2)金属块在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θ,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mb>masin θ。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
4.(多选)(2015·洛阳模拟)如图甲所示,倾角为θ玄武岩纤维布的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1 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g=10 m/s2。则( )
甲乙
A.传送带的速率v0=10 m/s
B.传送带的倾角θ=30°
C.物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5
D.0~2.0 s内摩擦力对物体做功Wf=-24 J
7.如图所示,倾角为37º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μ=0.25,取g=10m/s2。求木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少?
8.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m=0.1 kg,从距离传送带h=0.2 m处静止滑下,传送带水平部分长l=1.8 m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=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v2=1 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
硅胶分条机
1.(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m=1 kg的小物块。从光滑平台上的A点以v0=2 m/s的初速度水平抛出,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μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.4 m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=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)人体穴位模型如图所示,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,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μ,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机读答题卡,那么力F对木板做功的数值为( )