:2019届高三物理二轮复习热点训练--力学综合题（有解析）

热点十一　力学综合题
 
力学综合题考查的情景主要有板块模型、传送带、弹簧，涉及的知识为运动学、动力学、能量和动量
考向一　“木板滑块”模型
 　(2018•蚌埠一模)如图1所示，地面依次排放两块完全相同的木板A、B，长度均为L＝2.5 m，质量均为m2＝150 kg，现有一小滑块以速度v0＝6 m/s冲上木板A左端，已知小滑块质量m1＝200 kg，滑动与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取10 m/s2)
 
图1
(1)若滑块滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求μ1应满足的条件。
(2)若μ1＝0.4，求滑块的运动时间。(结果用分数表示)
[解析]　(1)滑上木板A时，木板不动，由受力分析得：μ1m1g≤μ2(m1＋2m2)g
若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得：
μ1m1g＞μ2(m1＋m2)g
代入数据得：0.35＜μ1≤0.5；
(2)若μ1＝0.4，则滑块在木板A上滑动时，木板不动。设滑块在木板A上做减速运动时的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得，μ1m1g＝m1a1
解得a1＝4 m/s2
由－2a1L＝v21－v20
达到B板时速度v1＝4 m/s
在A板上的滑动时间由v1＝v0－a1t1，
解得t1＝0.5 s
滑块滑上B板时B运动，由
μ1m1g－μ2(m1＋m2)g＝m2a2
得a2＝23 m/s2
速度相同时a2t2＝v1－a1t2
解得t2＝67 s，
相对位移Δx＝v1＋v共2t2－v共2t2＝127 m＜L＝2.5 m
滑块与板B能达到共同速度：v共＝a2t2＝47 m/s，
然后相对静止的一起减速：
μ2(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a共
a共＝2 m/s2
t3＝v共a共＝27 s，
t＝t1＋t2＋t3＝2314 s。
[答案]　(1)0.35＜μ1≤0.5　(2)2314 s
考向二　传送带模型
 　如图2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