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    17．传送带被广泛应用于各行各业．由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同，物体在传送带上的运动情况也有所不同．如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=370，在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行．M、N为传送带的两个端点，MN两点间的距离L=7m．N端有一离传送带很近的挡板P可将传送 带上的物块挡住．在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B，金属块与木块质量均为1kg，且均可视为质点，OM间距离L=3m． sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦．
    （1）金属块A由静止释放后沿传送带向上运动，经过2s到达M端，求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1．
    （2）木块B由静止释放后沿传送带向下运动，并与挡板P发生碰撞．已知碰撞时间极短，木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变，木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5．求：与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离．

    分析 （1）金属块A在传送带方向上受摩擦力和重力的下滑分力，先做匀加速运动，并设其速度能达到传送带的速度v=2m/s，然后做匀速运动，抓住总位移的大小，结合运动学公式求出加速度的大小，根据牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小．
    （2）根据牛顿第二定律求出木块下滑的加速度，从而结合速度位移公式求出与挡板碰撞的速度，反弹后，速度大于传送带速度，摩擦力向下，速度与传送带速度相等后，摩擦力向上，根据牛第二定律分别求出上滑过程中的加速度，结合运动学公式求出木块B所达到的最高位置与挡板P的距离．

    解答 解：（1）金属块A在传送带方向上受摩擦力和重力的下滑分力，先做匀加速运动，并设其速度能达到传送带的速度v=2m/s，然后做匀速运动，达到M点．
    金属块由O运动到M有     $L=\frac{1}{2}a{t_1}^2+v{t_2}$
    即 $\frac{1}{2}at_1^2+2{t_2}=3$     ①
    且     t1+t2=t         
    即   t1+t2=2       ②
    v=at1           
    即   2=at1        ③
    根据牛顿第二定律有   ${μ_1}mgcos{37^0}-mgsin{37^0}=ma$     ④
    由①②③式解得    t1=1s＜t=2s  符合题设要求，加速度a=2m/s2        
    由①式解得金属块与传送带间的动摩擦因数μ1=1                     
    （2）由静止释放后，木块B沿传送带向下做匀加速运动，其加速度为a1，运动距离LON=4m，第一次与P碰撞前的速度为v1
    a1=gsinθ-μgcosθ=2m/s2        
     ${v_1}=\sqrt{2{a_1}{L_{ON}}}=4m/s$
    与挡板P第一次碰撞后，木块B以速度v1被反弹，先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离为s1；之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0，此时上升到最高点，此过程运动距离为s2．
    ${a}_{2}=gsinθ+μgcosθ=10m/{s}^{2}$，
    ${s_1}=\frac{{v_1^2-{v^2}}}{{2{a_2}}}=0.6m$
    ${s_2}=\frac{v^2}{{2{a_1}}}=1m$
    因此与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离s=s1+s2=1.6m
    答：（1）金属块与传送带间的动摩擦因数为1；
    （2）与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离为1.6m；

    点评 本题是一个多过程问题，比较复杂，关键理清物块在传送带上整个过程中的运动规律，搞清摩擦力的方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    7．某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置探究小车的加速度跟合外力的关系，图中与小车左端相连的是测力传感器，小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上，按甲图装配好实验器材，先测出小车运动时所受摩擦阻力，逐渐向沙桶中添加细沙粒，当观察到小车刚开始运动时，记下传感器的最大示数为F0，可认为摩擦阻力为F0．

    （1）将小车放回初位置并用手按住，继续向沙桶中添加一定量的沙粒，记下传感器的示数F1，接通频率外为50Hz的交流电源，使打点计时器工作，然后释放小车，打出一条纸带，再继续在桶中添加沙粒，多次重复实验，打出多条纸带，图乙为某次实验打出的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6六个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离（单位：cm），分别标注在相应计数点的下方，则小车的加速度a=0.756m/s2，（结果保留三位有效数字）
    （2）算出各次小车的加速度和合力F（F=F1-F0），获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系图象，纸带与打点计时器间的摩擦可忽略，图中可能正确的是AD．

    （3）写出一条提高实验结果准确程度有益的建议：控制桶和砂的总质量应远小于小车和传感器的总质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．
    （1）本实验使用的实验方法是C．（选填字母代码）
    A．理想实验法      B．等效替代法
    C．控制变量         D．建立物理模型法
    （2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选A组会比较合理．（填选项前的字母）
    A．10g～40g         B．200g～400g       C．1000g～2000g．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，物体的运动分三段，第1、2s为第Ⅰ段，第 3、4s为第Ⅱ段，第5s为第Ⅲ段，则下列说法中正确的是（　　）
    A．第1s与第5s的速度方向相反
    B．第1s的加速度大于第5s的加速度
    C．第Ⅰ段与第Ⅲ段平均速度相等
    D．第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度与速度的方向都相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg．A、B间动摩擦因数μ=0.2．力F水平向右拉A物体，g取10m/s2．（　　）
    A．当F＜12 N时，A静止不动
    B．当F＞12 N时，A相对B滑动
    C．当F=60 N时，B受到A的摩擦力等于15 N
    D．当F＜48N时，A相对B静止

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    2．某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系．

    （1）实验中除了需要小车、砝码、小桶、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带之外，还需要天平、刻度尺
    （2）下列做法正确的是AD．（填字母代号）
    A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
    B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
    C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
    D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
    （3）某同学在探究a与F的关系时，忘记平衡摩擦力，设桶和砝码的质量为m，小车的质量为M，车与长木板之间的动摩擦因数为μ，写出a与m变化的关系式$a=\frac{mg}{M+m}-\frac{μMg}{M+m}$．
    在图2中画出a与mg变化的图象（注意图中要有必要的标记）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    9．把一个电荷量为q=5×10-9 C的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点，电荷克服电场力做功WM=6.0×10-3 J，如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点，电荷克服电场力做功WN=3.6×10-3 J．取无穷远处为零电势点，求：
    （1）M、N点的电势是多少？M、N点间的电势差是多少？
    （2）把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    6．一逃犯骑着摩托车正以54km/h的速度沿公路逃窜．当逃犯途经路口处后，守候在路口处的公安干警在2秒的反应时间后立即以1.5/m2的加速度启动警车，警车所能达到的最大速度为108km/h．则经过多长时间在何处能将逃犯截获？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移-时间图象如图所示．下列表述正确的是（　　）
    A．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大
    B．0.2～0.5小时内，甲和乙的速度相等
    C．0.2～0.8小时内，甲和乙的位移相同
    D．1小时内，甲、乙骑行的路程相等

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