宿迁市泗阳中学2016届高三物理上册段考试题.doc

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2015-2016学年江苏省宿迁市泗阳中学高三（上）段考物理试卷

一、单选题
1．关于圆周运动的下列说法中正确的是（　　）
A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等
B．做匀速圆周运动的物体，转速n越大，角速度ω越小
C．向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量
D．做圆周运动的物体所受合力不一定指向圆心

2．如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则（　　）

A．v0＜v＜2v0 B．v=2v0 C．2v0＜v＜3v0 D．v＞3v0

3．质量为m的飞机以恒定速率v在空气水平盘旋，如图所示，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为（　　）

A．m B．mg C．m D．m

4．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G．有关同步卫星，下列表述正确的是（　　）
A．卫星距离地面的高度为
B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C．卫星运行时受到的向心力大小为G
D．卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度

5．自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示．则图中直线的斜率表示该物体的（　　）

A．质量 B．机械能
C．重力大小 D．重力加速度大小

6．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则
（　　）

A．物块B、C间的摩擦力一定不为零
B．斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零
C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
D．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左

7．将一小球竖直上抛，若该球所受的空气阻力大小不变，则其上升和下降两过程的时间及损失的机械能的关系是（　　）
A．t上＞T下，△E上＞△E下 B．t上＜t下，△E上＜△E下
C．t上＜t下，△E上=△E下 D．t上=t下，△E上=△E下

8．如图所示，一轻质弹簧下端固定，直立于水平地面上，将质量为m的物体A从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放，当物体A下降到最低点P时，其速度变为零，此时弹簧的压缩量为x0；若将质量为2m的物体B从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放，当物体B也下降到P处时，其速度为（　　）

A． B． C． D．

二、多选题
9．如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1；B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．A、B的运动时间相同
B．A、B沿x轴方向的位移大小相同
C．A、B运动过程中的加速度大小不相同
D．A、B落地时的速度大小相同

10．如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（　　）

A．物块的机械能逐渐增加
B．软绳重力势能共减少了mgl
C．物块重力势能的减少量等于软绳克服摩擦力所做的功
D．软绳重力势能的减少量等于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和

11．从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H．设上升过程中空气阻力F阻恒定．则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（　　）
A．小球机械能减少了F阻H
B．小球动能减少了F阻H
C．小球的动能等于势能的位置在H/2高度之上
D．小球的动能等于势能的位置在H/2高度之下

12．如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切．一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1位于c点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦．则（　　）

A．在m1由c下滑到a的过程中下滑到a点的过程中，两球速度大小始终相等
B．m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少
C．若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=2m2
D．若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=3m2

三、计算题
13．（2010秋•青海校级期中）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B，以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点C，对管壁上部的压力为3mg，B球通过最高点C时，对管壁内、外侧的压力均为0，求A、B球落地点间的距离．

14．（2015•漳州模拟）如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0.5m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1．现用力向左以2m/s2的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动．取10m/s2）
（1）将纸带从铁块下抽出需要多长时间？
（2）纸带对铁块做的功是多少？

15．（2012•盐城一模）如图所示，质量m=1.0kg的物块在倾角θ的斜面上，由静止开始释放，过B点时速度为2.0m/s，过C点时速度为3.0m/s．已知BD长为2.1m，CD长为1.6m．（g取10m/s2）
（1）物块下滑的加速度多大？
（2）选D处为零势能面，写出物块下滑过程中最大重力势能与倾角θ的关系式．
（3）假设物块下滑过程中机械能守恒，则倾角θ是多少？

16．（2015秋•宿迁校级月考）如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，传送带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速率运行，现把一质量为m=10kg的工件（可看做质点）轻轻放在传送带的底端，工件和传送带之间μ=，取g=10m/s2，经过时间t=1.9s后，求：
（1）工件被传送多高？
（2）产生多少热量Q
（3）电动机由于传送工件多消耗的电能．

2015-2016学年江苏省宿迁市泗阳中学高三（上）段考物理试卷
参考答案与试题解析

一、单选题
1．关于圆周运动的下列说法中正确的是（　　）
A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等
B．做匀速圆周运动的物体，转速n越大，角速度ω越小
C．向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量
D．做圆周运动的物体所受合力不一定指向圆心
考点： 匀速圆周运动．
专题： 匀速圆周运动专题．
分析： 做匀速圆周运动的物体，速率不变，速度时刻改变，匀速圆周运动的合外力指向圆心，变速圆周运动向心力指向圆心，但合外力不指向圆心．
解答： 解：A、做匀速圆周运动的物体，速率不变，在任何相等的时间内通过的路程都相等，相等的弧长对应相等的弦长，所以相等时间内位移的大小相等，但方向不同，所以相等时间内发生的位移不同，故A错误；
B、根据ω=2πn可知，转速n越大，角速度ω越大，故B错误；
C、向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，故C错误；
D、匀速圆周运动的合外力指向圆心，变速圆周运动的合外力不指向圆心，故D正确．
故选：D．
点评： 解决本题的关键知道圆周运动的向心力一定指向圆心，但合外力不一定指向圆心，难度不大，属于基础题．

2．如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则（　　）

A．v0＜v＜2v0 B．v=2v0 C．2v0＜v＜3v0 D．v＞3v0
考点： 平抛运动．
专题： 平抛运动专题．
分析： 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的水平位移由初速度和运动时间决定．
解答： 解：小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的2倍，若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2v0．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
点评： 解决本题的关键知道平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，时间和初速度共同决定水平位移．

3．质量为m的飞机以恒定速率v在空气水平盘旋，如图所示，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为（　　）

A．m B．mg C．m D．m
考点： 向心力．
专题： 匀速圆周运动专题．
分析： 飞机受重力、空气的作用力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出空气对飞机的作用力．
解答： 解：根据牛顿第二定律有：F合=m．
根据平行四边形定则，如图．

空气对飞机的作用力F==m．故C正确，A、B、D错误．
故选：C
点评： 解决本题的关键搞清向心力的来源，根据平行四边形定则，运用牛顿第二定律进行求解．

4．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G．有关同步卫星，下列表述正确的是（　　）
A．卫星距离地面的高度为
B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C．卫星运行时受到的向心力大小为G
D．卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度
考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．
专题： 人造卫星问题．
分析： 同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量．
解答： 解：A、万有引力提供向心力
= r=R+h
h=﹣R，故A错误
B、第一宇宙速度为v1=，故B正确
C、卫星运行时受到的向心力大小是，故C错误
D、地表重力加速度为g=，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D错误
故选B．
点评： 本题关键抓住万有引力等于向心力，卫星转动周期与地球自转同步．

5．自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示．则图中直线的斜率表示该物体的（　　）

A．质量 B．机械能
C．重力大小 D．重力加速度大小
考点： 机械能守恒定律；自由落体运动．
专题： 机械能守恒定律应用专题．
分析： 自由下落的物体，只受重力，根据动能定理列式即可求解．
解答： 解：自由下落的物体，只受重力，根据动能定理得：
Ek=mgh
则图中斜率k=mg
故选C
点评： 本题主要考查了动能定理的直接应用，难度不大，属于基础题．

6．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则
（　　）

A．物块B、C间的摩擦力一定不为零
B．斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零
C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
D．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左
考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
专题： 共点力作用下物体平衡专题．
分析： 充分利用整体法和隔离体法对物体进行受力分析，结合摩擦力产生的条件，可判断各接触面是否存在摩擦力；把BC看做一个整体进行受力分析，可判定地面的支持力和二者重力的关系．
解答： 解：
A、对B：当B受到绳子的拉力与B的重力在斜面上的分力大小相等，即mBgsinθ=mAg时，B在斜面上没有运动趋势，此时BC间没有摩擦力．故A错误．
B、D把BC当做一个整体进行受力分析，可知绳子的拉力在水平方向上的分量不为零，整体有向右的运动趋势，所以C受到地面的摩擦力不会为零，方向一定向左．故B错误，D正确．
C、把BC当做一个整体进行受力分析，在竖直方向上有：N+mAgsinθ=（mB+mC）g，绳子的拉力在竖直方向上的分量mAgsinθ不为零，所以水平面对C的支持力小于B、C的总重力．故C错误．
故选D．
点评： 该题考察到了摩擦力的判断，常用的方法有：假设法：利用假设法判断摩擦力的有无及方向．
反推法：从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断摩擦力的有无及方向了．
利用牛顿第三定律来判断：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．

7．将一小球竖直上抛，若该球所受的空气阻力大小不变，则其上升和下降两过程的时间及损失的机械能的关系是（　　）
A．t上＞T下，△E上＞△E下 B．t上＜t下，△E上＜△E下
C．t上＜t下，△E上=△E下 D．t上=t下，△E上=△E下
考点： 匀变速直线运动规律的综合运用；功能关系．
分析： 本题要注意：
（1）在上升过程中空气阻力向下，下降过程中空气阻力向上，加速度不一样，位移大小相等；
（2）竖直向上运动直到静止可以看着是初速度为零，加速度大小相等、方向相反的竖直向下的运动；
（3）小球在上升和下降两过程中损失的机械能等于克服空气阻力做的功．
解答： 解：上升和下降两过程，小球通过的位移大小相等，由受力分析可知小球上升过程的加速度，下降过程中，即a上＞a下，根据可知
小球上升的时间应小于下降的时间；
小球运动过程中损失的机械能等于克服空气阻力做的功，因为空气阻力大小不变，上升、下降两过程的位移大小相等，所以上、下过程损失的机械能相等．
所以答案选择C．
点评： 该题主要考查匀变速直线运动基本公式的直接运用和功和能的关系．机械能的变化量等于除了重力和弹簧弹力以外的力对物体做功之和，如果其他的力对物体做正功，机械能增加，如果做负功机械能减少．理解竖直向上运动是竖直向下运动的逆运动．

8．如图所示，一轻质弹簧下端固定，直立于水平地面上，将质量为m的物体A从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放，当物体A下降到最低点P时，其速度变为零，此时弹簧的压缩量为x0；若将质量为2m的物体B从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放，当物体B也下降到P处时，其速度为（　　）

A． B． C． D．
考点： 牛顿第二定律；胡克定律．
专题： 压轴题；牛顿运动定律综合专题．
分析： 物体由静止自由下落到碰到弹簧这个过程中，物体的重力势能转化为物体的动能．
物体从碰到弹簧到最底端，分三个过程，一、弹力小于重力时，物体加速；二、弹力等于重力，物体匀速；三、弹力大于重力，物体减速．
物体从最高点到最低点，物体的运动速度先增大后减小到零．
解答： 解：当质量为m的物体从离弹簧顶端正上方h高处下落至最低点P的过程，克服弹簧做功为W，
由动能定理得：mg（h+x0）﹣W=0 ①
当质量为2m的物体从离弹簧顶端正上方h高处下落至P的过程，设2m的物体到达P点的速度为v
由动能定理得： ②
①②联立得：v=
故ABC错误，D正确，
故选：D．
点评： 解决题的关键分清楚物体下落过中能量转化关系：重力势能一部分转化为物体的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，还要知道同一弹簧压缩量相同，则弹性势能就相同；再结合动能定理即可轻松求解．

二、多选题
9．如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1；B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．A、B的运动时间相同
B．A、B沿x轴方向的位移大小相同
C．A、B运动过程中的加速度大小不相同
D．A、B落地时的速度大小相同
考点： 运动的合成和分解；牛顿第二定律．
专题： 运动的合成和分解专题．
分析： A质点做平抛运动，
B质点视为在光滑斜面上的类平抛运动，其加速度为gsinθ，根据平抛规律与A运动对比求解时间和位移．
根据动能定理研究比较A、B落地时的速度大小．
解答： 解：A、A质点做平抛运动，根据平抛规律得
A运动时间t=，
B质点视为在光滑斜面上的类平抛运动，其加速度为gsinθ，
B运动时间t′=，故A错误．
B、A、B沿x轴方向都做水平速度相等的匀速直线运动，由于运动时间不等，所以沿x轴方向的位移大小不同，故B错误．
C、A、B运动过程中的加速度大小分别是g和gsinθ，故C正确．
D、根据动能定理得A、B运动过程中：：
mgh=﹣
v=，故D正确．
故选：CD．
点评： 本题关键是先确定B参与沿与水平方向和沿斜面方向的运动，然后根据合运动与分运动的等效性，由平行四边形定则求解．

10．如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（　　）

A．物块的机械能逐渐增加
B．软绳重力势能共减少了mgl
C．物块重力势能的减少量等于软绳克服摩擦力所做的功
D．软绳重力势能的减少量等于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和
考点： 动能和势能的相互转化；功能关系．
分析： 根据软绳对物块做功正负，判断物块机械能的变化，若软绳对物块做正功，其机械能增大；若软绳对物块做负功，机械能减小．分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量．以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律，分析软绳重力势能的减少与其动能的增加与克服摩擦力所做功的和的关系．
解答： 解：A、物块下落过程中，软绳对物块做负功，物块的机械能逐渐减小．故A错误．
B、物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=lsin30°=l，软绳刚好全部离开斜面时，
软绳的重心离斜面顶端的高度h2=l，则软绳重力势能共减少mgl．故B正确．
C、因为物块的机械能减小，则物块的重力势能减小量大于物块的动能增加量，减小量等于拉力做功的大小，由于拉力做功大于克服摩擦力做功，所以物块重力势能的减少大于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和．故C错误．
D、以软绳为研究对象，细线对软绳做正功，则软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和．故D错误．
故选：B．
点评： 本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化．应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏．

11．从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H．设上升过程中空气阻力F阻恒定．则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（　　）
A．小球机械能减少了F阻H
B．小球动能减少了F阻H
C．小球的动能等于势能的位置在H/2高度之上
D．小球的动能等于势能的位置在H/2高度之下
考点： 机械能守恒定律．
专题： 机械能守恒定律应用专题．
分析： 本题应根据①总功等于动能的变化量；②重力做功等于重力势能的减小量；③除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，进行分析．
解答： 解：A、根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量．在上升过程中，物体克服阻力做功F阻H，故机械能减小F阻H，故A正确；
B、小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得：﹣mgH﹣F阻H=△Ek，则得动能的减小量等于mgH+fH，故动能的减小量大于mgH，故B错误；
C、若没有空气阻力做功，则动能等于重力势能的位置在处，则有阻力作用时，小球的动能等于势能的位置在高度之下，故C错误，故D正确．
故选：AD
点评： 本题关键是明确功的物理意义，即功是能量转化的量度；要掌握动能定理，并能运用来分析功能关系．

12．如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切．一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1位于c点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦．则（　　）

A．在m1由c下滑到a的过程中下滑到a点的过程中，两球速度大小始终相等
B．m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少
C．若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=2m2
D．若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=3m2
考点： 功率、平均功率和瞬时功率；向心力．
专题： 功率的计算专题．
分析： AB两个小球用绳子连在一起，说明沿绳子方向的速度是一样的，而在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，所以速度不等，重力的功率就是P=mgv，
分析竖直方向速度的变化情况求解，若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理求解质量关系．
解答： 解：A、m1由C点下滑到a点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，
所以此时两个物体的速度必然不相同的，故A错误；
B、重力的功率就是P=mgv，这里的v是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零但是在这个c下滑到a的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，故B正确；
C、若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据能量守恒定律得：
m1gR（1﹣cos60°）=m2gR，
解得：m1=2m2，故C正确，D错误；
故选：BC．
点评： 本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析，知道小球做什么运动，并能结合动能定理、几何关系解题，难度适中．

三、计算题
13．（2010秋•青海校级期中）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B，以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点C，对管壁上部的压力为3mg，B球通过最高点C时，对管壁内、外侧的压力均为0，求A、B球落地点间的距离．

考点： 动能定理；平抛运动；向心力．
专题： 动能定理的应用专题．
分析： 对两个球分别受力分析，根据合力提供向心力，由牛顿第二定律求出两球通过C点的速度，再据平抛运动求出落地的距离．
解答： 解：A小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力．
对A球：3mg+mg=m
解得：vA=2 ①
对B球：mg=m
解得：vB= ②
AB 两球从最高点做平抛运动，据平抛运动得：2R= ③
A、B球落地点间的距离△x=（vA﹣vB）t ④
联立①②③④解得：△x=2R
答：A、B球落地点间的距离2R．
点评： 该题考查向心力，解题的关键是对小球在最高点处时受力分析，然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出速度；再据平抛运动求出距离．

14．（2015•漳州模拟）如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0.5m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1．现用力向左以2m/s2的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动．取10m/s2）
（1）将纸带从铁块下抽出需要多长时间？
（2）纸带对铁块做的功是多少？

考点： 功的计算；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
专题： 功的计算专题．
分析： （1）铁块在布带上滑动时，所受的合力为滑动摩擦力，根据牛顿第二定律求出铁块的加速度．在布带从铁块下抽出的过程中，布带与铁块的位移之差为L，根据匀变速直线运动公式求出所需的时间．
（2）求出铁块的位移，布带对铁块做的功等于滑动摩擦力做的功．
解答： 解：（1）设纸带的加速度为a1，铁块的加速度为a2，则
①
L=﹣②
①②式联立，代入数据得t=1s③
（2）铁块运动的位移s=④
W=μmgs=0.5J ⑤
③④⑤式联立，代入数据得
W=0.05J
答：（1）将纸带从铁块下抽出需要1s；（2）纸带对铁块做的功是0.05J
点评： 本题是动力学问题，知道加速度是联系前后的桥梁．对于第（2）问，也可以通过动能定理进行求解，布带对铁块做的功等于铁块动能的变化．

15．（2012•盐城一模）如图所示，质量m=1.0kg的物块在倾角θ的斜面上，由静止开始释放，过B点时速度为2.0m/s，过C点时速度为3.0m/s．已知BD长为2.1m，CD长为1.6m．（g取10m/s2）
（1）物块下滑的加速度多大？
（2）选D处为零势能面，写出物块下滑过程中最大重力势能与倾角θ的关系式．
（3）假设物块下滑过程中机械能守恒，则倾角θ是多少？

考点： 机械能守恒定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系．
专题： 机械能守恒定律应用专题．
分析： （1）物体沿斜面匀加速下滑，由题从B到C过程中，已知初速度、末速度和位移，由运动学公式求加速度；
（2）物体在A处的高度最大，重力势能最大．选D处为零势能面，由运动学公式求出A到B的距离，得到A相对于D点的高度，即可求得最大重力势能与倾角θ的关系式；
（3）从B到C过程中，由机械能守恒定律列式求倾角θ．
解答： 解：（1）从B到C过程中，x=0.5m
由得
代入解得 a=5m/s2
（2）A点速度为零，从A到B距离为x′
由
得到x'=0.4m
所以相对于D，A的高度为H=（x′+BD）sinθ=2.5sinθ
最大重力势能EPm=mgH=25sinθ
（3）从B到C过程中，若机械能守恒，则有EKB+EPB=EKC+EpC
即：
代入解得 θ=30°
答：
（1）物块下滑的加速度是5m/s2．
（2）选D处为零势能面，物块下滑过程中最大重力势能与倾角θ的关系式为EPm=25sinθ．
（3）假设物块下滑过程中机械能守恒，则倾角θ是30°．
点评： 本题是运动学公式与机械能守恒的综合应用，比较简单．只要加强基础知识学习，难度不大．

16．（2015秋•宿迁校级月考）如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，传送带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速率运行，现把一质量为m=10kg的工件（可看做质点）轻轻放在传送带的底端，工件和传送带之间μ=，取g=10m/s2，经过时间t=1.9s后，求：
（1）工件被传送多高？
（2）产生多少热量Q
（3）电动机由于传送工件多消耗的电能．

考点： 功能关系；牛顿第二定律．
分析： （1）分析工件的受力情况，工件受到重力、支持力、和沿斜面向上的滑动摩擦力作用，合力沿斜面向上，工件做匀加速运动，速度与传送带相等后，工件与传送带一起向上做匀速运动；由牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度；再位移公式求解．
（2）根据相对位移求摩擦生热．
（3）由功能关系知道电动机多消耗的电能都用来对系统做功了，而多做的功一定转化成了系统的能量，从题意中分析出系统增加的能量有物体的动能、重力势能和由于摩擦产生的热能．
解答： 解：（1）工件开始阶段做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，得μmgcosθ﹣mgsinθ=ma
得：a=μgcosθ﹣gsinθ=2.5m/s2．
加速至速度与传送带相同时通过的位移 x1===0.8m，所用时间 t1==s=0.8s
在接下来的1.1s内工件做匀速直线运动，通过的位移为 x2=v0t2=2.2m
故工件上升的高度 h=（x1+x2）sin30°=1.5m
（2）在时间t1内，皮带运动的位移为 x2=v0t1=1.6m
工件相对皮带的位移为△x=x2﹣x1=0.8m
在时间t1内，皮带与工件的摩擦生热为 Q=μmgcosθ•△x=60J
（3）工件获得的动能为Ek=mv02=20J
工件增加的势能为 Ep=mgh=150J
电动机多消耗的电能为 W=Q+Ek+Ep=230J
答：
（1）工件被传送1.5m高．
（2）产生热量Q为60J．
（3）电动机由于传送工件多消耗的电能是230J．
点评： 本题考查了倾斜传送带上物体相对运动问题，第一问中判断物体是先加速后匀速是难点；第二问中由于摩擦产生的热量要根据相对位移求，这是本题的关键．

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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