2022高考物理一輪復(fù)習(xí)18動(dòng)力學(xué)模型之二-傳送帶課時(shí)同步檢測(cè)（含解析）

1、動(dòng)力學(xué)模型之二傳送帶1(多選)如圖所示，繃緊的水平傳送帶足夠長(zhǎng)，且始終以v12 m/s的恒定速率運(yùn)行。初速度大小為v23 m/s的小墨塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小墨塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小墨塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)5 s后與傳送帶的速度相同，則()A小墨塊未與傳送帶速度相同前，受到的摩擦力方向水平向右B根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可知a0.2 m/s2C小墨塊在傳送帶上的痕跡長(zhǎng)度為4.5 mD小墨塊在傳送帶上的痕跡長(zhǎng)度為12.5 m解析：選AD小墨塊與傳送帶速度相同前，相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，故受到傳送帶的摩擦力方向水平向右，故A正確；小墨塊在摩擦力的作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)，小墨塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)

2、5 s后與傳送帶的速度相同，故加速度a1 m/s2，方向向右，故B錯(cuò)誤；小墨塊向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)小墨塊有：0v2at1，x1t1，聯(lián)立解得：x14.5 m；小墨塊向左減速的過程中，傳送帶的位移為：x2v1t1，小墨塊向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)小墨塊有：v1at2，x1t2，在時(shí)間t2內(nèi)傳送帶的位移為x2v1t2，因而小墨塊在傳送帶上的痕跡長(zhǎng)度為：x(x1x2)(x2x1)，解得：x12.5 m，故C錯(cuò)誤，D正確。2(多選)如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站的安全檢查儀，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查。其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持v1 m/s的恒定速率運(yùn)行。旅客把行李無初速度地放在A處，設(shè)

3、行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，A、B間的距離L2 m，g取10 m/s2。若乘客把行李放到傳送帶的同時(shí)也以v1 m/s的恒定速率平行于傳送帶運(yùn)動(dòng)到B處取行李，則()A乘客與行李同時(shí)到達(dá)B處B乘客提前0.5 s到達(dá)B處C行李提前0.5 s到達(dá)B處D若傳送帶速度足夠大，行李最快也要2 s才能到達(dá)B處解析：選BD行李放在傳送帶上，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。加速度為ag1 m/s2，歷時(shí)t11 s達(dá)到共同速度，位移x1t10.5 m，此后行李勻速運(yùn)動(dòng)t21.5 s到達(dá)B，共用2.5 s；乘客到達(dá)B，歷時(shí)t2 s，B正確；若傳

4、送帶速度足夠大，行李一直加速運(yùn)動(dòng)，最短運(yùn)動(dòng)時(shí)間tmin s2 s，D正確。3如圖所示為糧袋的傳送裝置，已知A、B間長(zhǎng)度為L(zhǎng)，傳送帶與水平方向的夾角為，工作時(shí)其運(yùn)行速度為v，糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。正常工作時(shí)工人在A點(diǎn)將糧袋輕輕放到運(yùn)行中的傳送帶上。關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()A糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較，可能大，可能小，也可能相等B糧袋開始運(yùn)動(dòng)的加速度為g(sin cos )，若L足夠大，則以后將一定以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)C若tan ，則糧袋從A到B一定一直做加速運(yùn)動(dòng)D不論大小如何，糧袋從A到B一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，且agsin 解析：選A糧袋在傳

5、送帶上可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度小于v，可能先做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與傳送帶相同后，做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度與v相同，也可能先做加速度較大的勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大于v，故A正確；糧袋開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力，大小為mgcos ，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度ag(sin cos )，故B錯(cuò)誤；若tan ，糧袋從A到B可能一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，也可能先做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與傳送帶相同后，做勻速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；由以上分析可知，糧袋從A到B不一定一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。4(多選)如圖所示，傳送帶與水平地面的傾角為37，AB的

6、長(zhǎng)度為10 m，傳送帶以10 m/s的速度沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A點(diǎn)無初速度地放上一個(gè)質(zhì)量為4 kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，規(guī)定沿斜面向下為正方向，則物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間內(nèi)，物體的速度v和物體受到傳送帶的摩擦力F隨時(shí)間的變化圖像，正確的是()解析：選BC開始時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小不變，方向沿斜面向下，物體下滑的加速度：a1g(sin 37cos 37)10 m/s2，運(yùn)動(dòng)到與傳送帶共速的時(shí)間為：t11 s，下滑的距離：x1a1t5 m0.5，故物體加速下滑，且此時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小不變，方向沿斜面向上，物體下滑的加速度：a2g(sin 37cos 37)2 m/

7、s2，所以物體先以10 m/s2做加速運(yùn)動(dòng)，后來以2 m/s2做加速運(yùn)動(dòng)。所以物體相對(duì)于傳送帶始終滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力的方向發(fā)生變化，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確。5.如圖所示，水平傳送帶兩端相距x8 m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.6，工件滑上A端時(shí)速度vA10 m/s，設(shè)工件到達(dá)B端時(shí)的速度為vB。(g取10 m/s2)(1)若傳送帶靜止不動(dòng)，求vB。(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工件還能到達(dá)B端嗎？若不能，說明理由；若能，則求出到達(dá)B點(diǎn)的速度vB。(3)若傳送帶以v13 m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求vB及工件由A到B所用的時(shí)間。解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律可知mgma，則ag6 m/s2，且vv2ax

8、，故vB2 m/s。(2)能。當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件受力不變，其加速度就不發(fā)生變化，仍然始終減速，故工件到達(dá)B端的速度vB2 m/s。(3)工件速度達(dá)到13 m/s所用時(shí)間為t10.5 s，運(yùn)動(dòng)的位移為x1vAt1at5.75 m8 m，則工件在到達(dá)B端前速度就達(dá)到了13 m/s，此后工件與傳送帶相對(duì)靜止，因此工件先加速后勻速。勻速運(yùn)動(dòng)的位移x2xx12.25 m，t20.17 s，tt1t20.67 s。答案：(1)2 m/s(2)能，2 m/s(3)13 m/s0.67 s6.如圖所示，與水平方向成37角的傳送帶以恒定速度v2 m/s沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩傳動(dòng)輪間距L5 m?，F(xiàn)將質(zhì)量為1

9、 kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊以v04 m/s的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送帶。物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，取g10 m/s2，已知sin 370.6，cos 370.8，計(jì)算時(shí)，可認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力近似等于最大靜摩擦力，求物塊在傳送帶上上升的最大高度。解析：物塊剛滑上傳送帶時(shí)，物塊相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，受到摩擦力沿傳送帶向下，將勻減速上滑，直至與傳送帶等速，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma1則a1g(sin cos )10 m/s2物塊運(yùn)動(dòng)位移x10.6 m物塊與傳送帶相對(duì)靜止瞬間，由于最大靜摩擦力fmgcos mgsin ，相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)不能持續(xù)，物塊速度會(huì)繼續(xù)減小。此后，物

10、塊受到滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向上，但合力沿傳送帶向下，故繼續(xù)勻減速上升，直到速度為零由mgsin mgcos ma2得a2g(sin cos )2 m/s2位移x21 m則物塊沿傳送帶上升的最大高度為H(x1x2)sin 370.96 m。答案：0.96 m潛能激發(fā)7在工廠的流水線上安裝一水平傳送帶用以傳送工件，可大大提高工作效率。水平傳送帶以恒定速度v6 m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶的左端點(diǎn)，若每隔1 s就輕放一個(gè)工件到傳送帶上去，經(jīng)時(shí)間t5.5 s到另一端點(diǎn)工件被取下，兩端點(diǎn)間距離x24 m，如圖所示。工件體積很小，可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度取g10 m/s2。求：(1)工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

11、；(2)傳送帶正常運(yùn)行一段時(shí)間后，某一工件剛放上傳送帶時(shí)，在傳送帶上最遠(yuǎn)的工件距左端點(diǎn)的距離。解析：(1)設(shè)工件勻加速和勻速的時(shí)間分別為t1、t2，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgma，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得：vat1，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系可得：xvt2at聯(lián)立解得：t13 s，t22.5 s，a2 m/s2，0.2；(2)每隔1 s就輕放一個(gè)工件到傳送帶上去，設(shè)某時(shí)刻某一工件A剛剛放上傳送帶時(shí)，此時(shí)帶上共有6個(gè)工件，傳送帶上最右端的工件運(yùn)動(dòng)了5 s，加速位移x1、勻速位移x2，與出發(fā)點(diǎn)相距x3，則：x1atx2v(5t1)x3x1x2聯(lián)立解得：x321 m。答案：(1)0.2(2)21 m8如圖所示，皮

12、帶傳動(dòng)裝置與水平面夾角為30，輪半徑R m，兩輪軸心相距L3.75 m，A、B分別是傳送帶與兩輪的切點(diǎn)，輪緣與傳送帶之間不打滑。一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。g取10 m/s2。(1)當(dāng)傳送帶沿逆時(shí)針方向以v13 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將小物塊無初速度地放在A點(diǎn)后，它運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)需多長(zhǎng)時(shí)間？(計(jì)算中可取16，20)(2)小物塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在傳送帶上留下痕跡。當(dāng)傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小物塊無初速度地放在A點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)飛出。要想使小物塊在傳送帶上留下的痕跡最長(zhǎng)，傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2至少多大？解析：(1)當(dāng)小物塊速度小于3 m/s時(shí)，小物塊受到豎直

13、向下的重力、垂直傳送帶向上的支持力和沿傳送帶斜向下的摩擦力作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律mgsin 30mgcos 30ma1解得 a17.5 m/s2當(dāng)小物塊速度等于3 m/s時(shí)，設(shè)小物塊對(duì)地位移為L(zhǎng)1，用時(shí)為t1，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律t1，L1，解得 t10.4 s，L10.6 m由于L1L 且tan 30，當(dāng)小物塊速度等于3 m/s時(shí)，小物塊將繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，設(shè)加速度為a2，用時(shí)為t2，根據(jù)牛頓第二定律和勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律mgsin 30mgcos 30ma2 解得a22.5 m/s2LL1v1t2a2t解得 t20.8 s故小物塊由靜止出發(fā)從A到B所用時(shí)間為 tt1t21.2 s。(2)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度越大，小物塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)用時(shí)越短，當(dāng)傳送帶速度等于某一值v 時(shí)，小物塊將從A點(diǎn)一直以加速度a1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，所用時(shí)間最短，即L