2022届高考物理大基础复习经典题汇编-9-传送带模型-含解析.doc

传送带模型一．选择题1．如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）A．粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B．粮袋开始运动的加速度为g（sin θ﹣μcos θ），若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动C．若μ≥tan θ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a＞gsin θ2．如图，水平传送带A、B两端相距s=3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．工件滑上A端的瞬时速度vA=4m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，g=10m/s2，则（　　）A．若传送带不动，则vB=4m/sB．若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动，vB=3 m/sC．若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动，vB=4 m/sD．若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动，vB=2 m/s二．选择题（共4小题）3．质量均为m的两物块1和2之间有一根没有松弛的细线相连，两物块一起在光滑水平桌面上以速度v0匀速运动，某时刻物块1到达桌面的右边缘，如图所示．当物块1滑上与桌面等高的水平传送带上后，经过一段时间到达传送带的最右端，若传送带的速度大于v0且保持不变，物块1和物块2与传送带间的动摩擦因数分别为μ1、μ2（μ1＜μ2），则在此过程中（不考虑桌子边缘与传送带间的缝隙，细线的长度小于传送带的长度）（　　）A．物块2在桌面上可能先做匀加速运动后做匀速运动B．两物块都在传送带上时，它们所受的摩擦力一定不相等C．两物块任何时刻的速度和加速度都相等D．可能存在物块1与物块2加速度不相等的阶段4．如图甲所示，倾角为θ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=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v﹣t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2．则（　　）A．传送带的速率v0=10m/sB．传送带的倾角θ=30°C．物体与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5D．0〜2.0s内物体在传送带上留下的痕迹为6m5．如图所示，三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m，且与水平方向的夹角均为37°．现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．下列判断正确的是（　　）A．物块A先到达传送带底端B．物块A、B同时到达传送带底端C．传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上D．物块A下滑过程中相对传送带的路程小于物块B下滑过程中相对传送带的路程6．如图所示，白色传送带保持v0=10m/s的速度逆时针转动，现将一质量为0.4kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数μ=0.5，传送带AB两端距离x=16m，传送带倾角为37°，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（　　）A．煤块从A端运动到B端所经历的时间为2sB．煤块从A端运动到B端相对传送带的相对位移为6mC．煤块从A端运动到B端画出的痕迹长度为5mD．煤块从A端运动到B端摩擦产生的热量为6.4J7．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则图中能反映小木块运动的加速度、速度随时间变化的图象可能是（　　）A． B． C． D．二、解答题（共2小题）8．质量为m=20kg的物体在大小恒定的水平外力作用下，冲上一足够长从右向左以恒定速度v0=﹣10m/s传送物体的水平传送带，从物体开始冲上传送带计时，物体速度﹣时间图象如图2所示，已知0～2.0s内水平外力与物体运动方向相反，2.0～4.0s内水平外力与物体运动方向相反，g取10m/s2．求：（1）物体与传送带间的动摩擦因数；（2）0～4.0s内物体与传送带间的摩擦热Q．9．某工厂为实现自动传送工件设计了如图所示的传送装置，由一个水平传送带AB和倾斜传送带CD组成，水平传送带长度LAB=4m，倾斜传送带长度LCD=4.45m，倾角为θ=37°，AB和CD通过一段极短的光滑圆弧板过渡，AB传送带以v1=5m/s的恒定速率顺时针运转，CD传送带静止．已知工件与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2．现将一个工件（可看作质点）无初速度地放在水平传送带最左端A点处，求：（1）工件被第一次传送到CD传送带上升最大高度和所用的时间；（2）要使工件恰好被传送到CD传送带最上端，CD传送带沿顺时针方向运转的速度v2大小（v2＜v1＝．10．如图所示，两木块A、B质量均为m，用劲度系数为k、原长为L的轻弹簧连在一起，放在倾角为α的传送带上，两木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，与传送带平行的细线拉住木块A，传送带按图示方向匀速转动，两木块处于平衡状态．求：（1）A、B两木块之间的距离； （2）剪断细线瞬间，A、B两木块的加速度．11．如图所示，某传送带与水平地面夹角θ=30°，AB之间距离L1=m，传送带以v0=1.0m/s的速率转动，质量为M=1.0kg，长度L2=1.0m的木板上表面与小物块的动摩擦因数μ2=0.4，下表面与水平地面间的动摩擦因数μ3=0.1，开始时长木板靠近传送带B端并处以静止状态．现从传送带上端A无初速地放一个质量为m=1.0kg的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ1=，（假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，重力加速度g=10m/s2），求：（1）若传送带顺时针转动，物块从A到B的时间tAB（结果可用根式表示）；（2）若传送带逆时针转动，物块从A运动到B时的速度vB；（3）在上述第（2）问基础上，从物块滑上木板开始计时，求：之后物块运动的总时间T．12．如图所示为一水平传送带装置示意图．A、B为传送带的左、右端点，AB长L=2m，初始时传送带处于静止状态，当质量m=2kg的物体（可视为质点）轻放在传送带A点时，传送带立即启动，启动过程可视为加速度a=2的匀加速运动，加速结束后传送带立即匀速转动．已知物体与传送带间动摩擦因数=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10．（1）如果物块以最短时间到达B点，物块到达B点时的速度大小是多少？（2）上述情况下传送带至少加速运动多长时间？传送带模型参考答案与试题解析　一．选择题（共2小题）1．如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）A．粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B．粮袋开始运动的加速度为g（sin θ﹣μcos θ），若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动C．若μ≥tan θ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a＞gsin θ【解答】解：A、粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于等于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确。

B、粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，根据牛顿第二定律得到，加速度a=g（sinθ+μcosθ），若μ＜tanθ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一直是做加速运动，可能是一直以g（sinθ+μcosθ）的加速度匀加速，也可能先以g（sinθ+μcosθ）的加速度匀加速，后以g（sinθ﹣μcosθ）匀加速；故B错误；C、若μ≥tan θ，粮袋从A到B可能是一直做加速运动，有可能在二者的速度相等后，粮袋做匀速直线运动故C错误；D、由上分析可知，粮袋从A到B不一定一直匀加速运动，故D错误故选：A　2．如图，水平传送带A、B两端相距s=3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．工件滑上A端的瞬时速度vA=4m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，g=10m/s2，则（　　）A．若传送带不动，则vB=4m/sB．若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动，vB=3 m/sC．若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动，vB=4 m/sD．若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动，vB=2 m/s【解答】解：A、若传送带不动，工件的加速度a==μg=1m/s2，由，得vB==m/s=3m/s。

故A错误B、若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律得知，工件的加速度仍为a=μg，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则vB=3m/s故B正确C、D若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左，做匀减速运动，工件的加速度仍为a=μg，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则vB=3m/s故CD错误故选：B　二．选择题（共4小题）3．质量均为m的两物块1和2之间有一根没有松弛的细线相连，两物块一起在光滑水平桌面上以速度v0匀速运动，某时刻物块1到达桌面的右边缘，如图所示．当物块1滑上与桌面等高的水平传送带上后，经过一段时间到达传送带的最右端，若传送带的速度大于v0且保持不变，物块1和物块2与传送带间的动摩擦因数分别为μ1、μ2（μ1＜μ2），则在此过程中（不考虑桌子边缘与传送带间的缝隙，细线的长度小于传送带的长度）（　　）A．物块2在桌面上可能先做匀加速运动后做匀速运动B．两物块都在传送带上时，它们所受的摩擦力一定不相等C．两物块任何时刻的速度和加速度都相等D．可能存在物块1与物块2加速度不相等的阶段【解答】解：A、物块1滑上传送带后，在滑动摩擦力的作用下加速，故物块2也连着一起加速；如果在物块2滑上传送带之前，滑块的速度已经等于传送带的速度，此后一起匀速；故A正确；B、两物块都在传送带上时，如果是一起匀速，则静摩擦力相等，为零，故B错误；CD、如果滑块2滑上传送带时，滑块的速度小于传送带的速度，由于两个滑块的动摩擦因数不同，则加速度不同，两个滑块间的距离会缩小，故C错误，D正确；故选：AD。

　4．如图甲所示，倾角为θ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=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v﹣t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2．则（　　）A．传送带的速率v0=10m/sB．传送带的倾角θ=30°C．物体与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5D．0〜2.0s内物体在传送带上留下的痕迹为6m【解答】解：A、由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后（在t=1.0s时刻），由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图象可知传送带的速度为 v0=10m/s故A正确BC、在0﹣1.0s内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为 a1==gsinθ+μgcosθ由图可得：。