2024届高考物理一轮复习重难点逐个击破38传送带模型板块模型能量分析(原卷版)
16页1、专题38 传送带模型 板块模型能量分析1.“板块”模型和“传送带”模型本质上都是相对运动问题,一般要分别求出各物体相对地面的位移,再求相对位移。2两物体的运动方向相同时,相对位移等于两物体的位移之差。两物体的运动方向相反时,相对位移等于两物体的位移之和。考点一 传送带模型能量分析1.传送带克服摩擦力做的功:Wfx传(x传为传送带对地的位移)2.系统产生的内能:Qfx相对(x相对为总的相对路程)3. 求解电动机由于传送物体而多消耗的电能一般有两种思路运用能量守恒以倾斜传送带为例,多消耗的电能为E电,则:E电EkEpQ.运用功能关系传送带多消耗的电能等于传送带克服阻力做的功E电=fx传(特别注意:如果物体在倾斜传送带上的运动分匀变速和匀速两个运动过程,这两个过程中传送带都要克服摩擦力做功,匀变速运动过程中两者间的摩擦力是滑动摩擦力,匀速运动过程中两者间的摩擦力是静摩擦力)1如图所示,长为5m的水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速转动,将质量为1kg的小滑块无初速度放在传送带左侧。已知传送带与小滑块之间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正
2、确的是()A小滑块在传送带上一直做加速运动直至离开B小滑块在传送带上运动时间为2sC传送带对小滑块做的功为2JD因放上小滑块,电动机多消耗的电能为2J2(多选)如图甲所示,水平传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动,将一质量为10kg的木箱(可视为质点)轻放到传送带最左端,木箱运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,4s未木箱到达传送带最右端,重力加速度g取10m/s2,则()A木箱与传送带之间的动摩擦因数为0.1B整个过程中摩擦生热为20JC整个过程中传送带对木箱做的功为60JD传送带速度为2m/s3(多选)足够长的传送带水平放置,在电动机的作用下以速度v2逆时针匀速转动,一质量为m的小煤块以速度v1滑上水平传送带的左端,且v1v2.小煤块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A煤块在传送带上的痕迹长为v12v222gB煤块在传送带上的痕迹长为v1+v222gC传送带与煤块摩擦产生的热量为12mv12v22D传送带克服煤块的摩擦力做功为mv2v1+v2 4(多选)如图甲所示,足够长的水平传送带以速度v2.5 m/s沿顺时针方向运行,可视为质点的物块在t0
3、时刻以速度v0=5m/s,从传送带左端开始沿传送带转动方向运动,物块的质量m4 kg,物块在传送带上运动的部分vt图像如图乙所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,则在01 s内()A物块一直做匀减速运动到速度为零B传送带对物块做的功为37.5 JC物块与传送带的动摩擦因数为=0.5D物块动能的变化量为37.5J 5(2023全国高三专题练习)如图所示,传送带与水平面间的夹角为30,其中A、B两点间的距离为3.5m,传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速度顺时针匀速转动。现将一质量4kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带的B点,已知小物块与传送带间的动摩擦因数=32,g为取10m/s2,则在传送带将小物块从B点传送到A点的过程中()A小物块经过415s后与传送带共速B摩擦力对小物块做的功为24JC摩擦产生的热量为24JD因放小物块而使得电动机多消耗的电能为78J6(多选)如图所示,传送带与水平地面的夹角为=37,A、B两端间距L=16m,传送带以速度v=10m/s沿顺时针方向运动。现将一质量m=1kg的物体从A端静止释放,它与传送带间的动摩擦因数为=0.5,
4、在物体到达B端的过程中(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)下列说法中正确的是()A物体从A端到B端的时间为2sB传送带克服摩擦力做的功为80JC电动机因传送物体而多消耗的电能为72JD物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为24J7(2022全国高三专题练习)(多选)如图所示为某建筑工地的传送装置,传送带倾斜地固定在水平面上,以恒定的速度v0=2 m/s向下运动,质量为m=1kg的工件无初速度地放在传送带的顶端P,经时间t1=0.2 s,工件的速度达到2m/s,此后再经过t2=1.0 s时间,工件运动到传动带的底端Q,且到底端时的速度为v=4m/s,重力加速度g=10 m/s2,工件可视为质点。则下列说法正确的是()A传送带的长度为x=2.4 mB传送带与工件间的动摩擦因数为=0.5C工件由P运动到Q的过程中,传送带对工件所做的功为W=11.2 JD工件由P运动到Q的过程中,因摩擦而产生的热量为Q=4.8 J8(多选)如图甲,一足够长的传送带与水平面的夹角30,皮带在电动机的带动下,速率始终不变。t0时刻在传送带适当位置放上
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