2021年物理高考二輪復(fù)習(xí)動力學(xué)中的傳送帶問題作業(yè)含解析

1、動力學(xué)中的傳送帶問題1.滑塊a和b疊放在傳送帶上，a被細(xì)線連于墻上。如果傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，滑塊a和b都相對地面靜止，則下列說法正確的是（ ）a.b受到的靜摩擦力水平向左b.a受到的靜摩擦力水平向左c.傳送帶的轉(zhuǎn)速變成原來的兩倍，a受到的摩擦力也變成原來的兩倍d.無論傳送帶的轉(zhuǎn)速是多少，b都不受摩擦力2.如圖所示,物塊m在靜止的足夠長的傳送帶上以速度勻速下滑時,傳送帶突然啟動,方向如圖中箭頭所示,在此傳送帶的速度由零逐漸增加到后勻速運(yùn)動的過程中,以下分析正確的是( )a.m下滑的速度不變b.m開始在傳送帶上加速到后向下勻速運(yùn)動c.m先向下勻速運(yùn)動,后向下加速,最后沿傳送帶向下勻速運(yùn)動d.m受的摩

2、擦力方向始終沿傳送帶向上3.如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運(yùn)行，初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的a處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運(yùn)動的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示.已知，則下列說法錯誤的是( )a.時刻，小物塊離a處的距離達(dá)到最大b.時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大c.0時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向始終向右d.0時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用4.如圖甲所示,是傾角為的傳送帶的兩個端點,一個質(zhì)量的物塊(可看作質(zhì)點),以大小為4 m/s的初速度自m點沿傳送帶向下運(yùn)動.物塊運(yùn)動過程中的圖像如圖乙所示,取,下列說法

3、正確的是( )a.物塊最終從n點離開傳送帶b.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.6c.物塊在第6 s時回到m點d.傳送帶的速度,方向沿逆時針方向5.如圖所示，一水平的淺色長傳送帶上放置一質(zhì)量為m的煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a開始運(yùn)動，當(dāng)其速度達(dá)到v后，便以此速度做勻速運(yùn)動。經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。關(guān)于上述過程，以下判斷正確的是（重力加速度為g）( )a.與a之間一定滿足關(guān)系b.煤塊從開始運(yùn)動到相對于傳送帶靜止經(jīng)歷的位移為c.煤塊從開始運(yùn)動到相對于傳送帶靜止經(jīng)歷的時

4、間為d.黑色痕跡的長度為6.如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度沿順時針方向運(yùn)動，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面。物體以恒定的速率沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過一段時間又返回光滑水平面上，這時速率為，則下列說法正確的是( )a.若，則b.若，則c.不管多大，總有d.只有時，才有7.如圖所示，水平傳送帶兩端相距，以的速度（始終保持不變）順時針運(yùn)轉(zhuǎn)。今將一小煤塊（可視為質(zhì)點）無初速度地輕放在a端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕。已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小g取。則煤塊從a運(yùn)動到b的過程中，下列說法正確的是( )a.煤塊從a運(yùn)動到b的時間是2.

5、25 sb.煤塊從a運(yùn)動到b的時間是1.5 sc.劃痕長度是0.5 md.劃痕長度是2 m8.如圖所示，傾斜的傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，一物塊從傳送帶上端a滑上傳送帶，滑上時速率為，傳送帶的速率為，且。不計空氣阻力，動摩擦因數(shù)一定。關(guān)于物塊離開傳送帶的速率v和位置，下面哪個是可能的( )a.從下端b離開，b.從下端b離開，c.從上端a離開，d.從上端a離開，9.繃緊的傳送帶長，鐵塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)，g取，下列說法正確的是( )a.若傳送帶靜止，a處小鐵塊以向b運(yùn)動，則鐵塊到達(dá)b處的速度為6 m/sb.若傳送帶始終以4 m/s的速度向左運(yùn)動，而鐵塊從a處以向b運(yùn)動，鐵塊到達(dá)b處的速度為6 m/s

6、c.若傳送帶始終以4 m/s的速度向右運(yùn)動，在a處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊將一直向右勻加速運(yùn)動d.若傳送帶始終以10 m/s的速度向右運(yùn)動，在a處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊到達(dá)b處的速度為8 m/s10.如圖甲所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為，小木塊速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，已知，則（重力加速度大小為g）( )a.傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動b.c.傳送帶的速度大于d.后木塊的加速度為11.為保障市民安全出行，有關(guān)部門規(guī)定：對乘坐軌道交通的乘客所攜帶的物品實施安全檢查。如圖甲所示為乘客在進(jìn)入地鐵站乘車前，將攜帶的物品放到水平傳送帶上通

7、過檢測儀接受檢查時的情景。如圖乙所示為水平傳送帶裝置示意圖。緊繃的傳送帶始終以1 m/s的恒定速率運(yùn)行，乘客將一質(zhì)量為4 kg的行李無初速度地放在傳送帶左端的a點，設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.1，間的距離為2 m，g取。下列速度時間（）圖像和位移時間（）圖像中，可能正確反映行李在之間的運(yùn)動情況的有( )a.b.c.d.12.一水平傳送帶以2.0 m/s的速度順時針傳動，水平部分長為2.0 m。其右端與一傾角為的光滑斜面平滑相連，斜面長為0.4 m，一個可視為質(zhì)點的物塊無初速度地放在傳送帶最左端，已知物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)，試問：（1）物塊能否到達(dá)斜面頂端？若能則說明理由，若不能則求出

8、物塊沿斜面上升的最大距離。（2）物塊從出發(fā)到4.5 s末通過的路程。（，g取）答案以及解析1.答案：d解析：水平方向b受力平衡，則b不受摩擦力，a錯誤；以整體為研究對象，整體相對傳送帶向右運(yùn)動，故a受到傳送帶向左的滑動摩擦力，b錯誤；滑動摩擦力與相對速度無關(guān)，只與動摩擦因數(shù)和壓力有關(guān)，選項c錯誤；無論傳送帶的轉(zhuǎn)速是多少，b都不受摩擦力，選項d正確。2.答案：c解析：傳送帶靜止時,物塊勻速下滑,故,傳送帶啟動后,傳送帶的速度小于物塊速度時,物塊受力不變,仍勻速下滑;當(dāng)傳送帶的速度大于物塊的速度時,物塊受到向下的摩擦力,根據(jù)受力分析可知,物塊向下做加速運(yùn)動;當(dāng)物塊速度達(dá)到與傳送帶速度相等后,物塊和

9、傳送帶以相同的速度勻速下滑,故c正確。3.答案：d解析：在0時間內(nèi)小物塊向左減速，在時間內(nèi)小物塊向右加速，時刻小物塊向左減速運(yùn)動到速度為零，離a處的距離達(dá)到最大，故a正確；時刻前小物塊相對傳送帶向左運(yùn)動，之后相對靜止，則知時刻小物塊相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大，故b正確；0時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶向左運(yùn)動，受到的摩擦力方向始終向右，且大小不變，故c正確；由題圖乙知，在時間內(nèi)小物塊做勻速直線運(yùn)動，此時受力平衡，小物塊不受摩擦力作用，故d錯誤.4.答案：c解析：從題圖乙可知,物塊速度減為零后沿斜面向上運(yùn)動,最終的速度大小為2 m/s,方向沿傳送帶向上,所以物塊最終從m點離開傳送帶,并且可以得出傳送

10、帶沿順時針方向運(yùn)動,速度大小為2 m/s，a、d錯誤;圖像的斜率表示加速度,可知物塊沿傳送帶下滑時的加速度,根據(jù)牛頓第二定律可得,解得,b錯誤;圖像與時間軸圍成的面積表示位移,由題圖乙可知,時,物塊的速度為0,之后物塊沿傳送帶向上運(yùn)動,所以物塊沿傳送帶向下運(yùn)動的位移到時間內(nèi),物塊沿傳送帶向上運(yùn)動的位移,因為,所以物塊在第6 s時回到m點,c正確.5.答案：c解析：方法一 公式法：由牛頓第二定律可知煤塊的加速度大小為，由于煤塊與傳送帶之間要發(fā)生相對滑動，傳送帶的加速度需大于煤塊的加速度，即，則，a錯誤；煤塊從開始運(yùn)動到相對于傳送帶靜止所需的時間，此時煤塊的位移，傳送帶的位移，煤塊相對于傳送帶的位

11、移等于黑色痕跡的長度，則，c正確，b、d錯誤。方法二 圖像法：根據(jù)題意，由于煤塊與傳送帶之間發(fā)生相對滑動，則傳送帶的加速度一定大于煤塊的加速度。由題意作出煤塊和傳送帶的速度時間圖像，如圖所示，由于二者最終的速度均為v，則。煤塊從開始運(yùn)動到相對于傳送帶靜止經(jīng)歷的位移大小為圖線與橫軸所圍的面積，即。黑色痕跡的長度為煤塊相對傳送帶的位移，即圖線所圍的面積，則。6.答案：ab解析：由于傳送帶足夠長，物體先減速向左滑行，直到速度減為零，然后在滑動摩擦力的作用下向右運(yùn)動，分兩種情況：若，物體向右運(yùn)動時一直加速，當(dāng)時，離開傳送帶。若，物體向右運(yùn)動時先加速，當(dāng)速度增大到與傳送帶的速度相等時，物體還在傳送帶上，

12、此后不受摩擦力，物體與傳送帶一起向右勻速運(yùn)動，此時有。故選項a、b正確，c、d錯誤。7.答案：bd解析：根據(jù)牛頓第二定律，煤塊的加速度，煤塊運(yùn)動到速度與傳送帶速度相等所用的時間，位移大小，此后煤塊與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動至b端，所以劃痕長度即煤塊相對于傳送帶的位移大小，即，選項d正確，c錯誤；，勻速運(yùn)動的時間，運(yùn)動的總時間，選項b正確，a錯誤。8.答案：abc解析：物塊從a端滑上傳送帶，在傳送帶上先相對傳送帶向下運(yùn)動，由于不確定物塊與傳送帶間的摩擦力和物塊的重力沿傳送帶向下的分力的大小關(guān)系和傳送帶的長度，故存在以下幾種情況：若能從a端離開，由運(yùn)動的對稱性可知，有，即選項c正確，d錯誤；若從

13、b端離開，當(dāng)摩擦力大于重力的分力時，則，選項b正確；當(dāng)摩擦力小于重力的分力時，則，選項a正確；當(dāng)摩擦力和重力的分力相等時，物塊一直做勻速直線運(yùn)動，故本題應(yīng)選a、b、c。9.答案：abd解析：若傳送帶不動，鐵塊做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得，勻減速直線運(yùn)動的加速度大小，根據(jù)，解得：，故a正確；若傳送帶始終以4 m/s的速度向左運(yùn)動，而鐵塊從a處以向b運(yùn)動，鐵塊滑上傳送帶做勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)b點的速度大小等于6 m/s，故b正確；若傳送帶始終以4 m/s的速度向右運(yùn)動，在a處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊先向右做勻加速運(yùn)動，加速到4 m/s經(jīng)過的位移，之后隨傳送帶一起做勻速運(yùn)動，故c錯誤；若傳送

14、帶始終以10 m/s的速度向右運(yùn)動，在a處輕輕放上一小鐵塊后，若鐵塊一直向右做勻加速運(yùn)動，鐵塊到達(dá)b處的速度：，則鐵塊到達(dá)b處的速度為8 m/s，故d正確。10.答案：ad解析：若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)木塊下滑時（），將一直勻加速到底端；當(dāng)木塊上滑時（），先勻加速運(yùn)動，在速度相等后將勻速運(yùn)動，兩種情況均不符合題圖乙，故傳送帶是逆時針轉(zhuǎn)動，選項a正確。在0內(nèi)，滑動摩擦力向下，木塊勻加速下滑，由題圖乙可知，則，選項b錯誤。當(dāng)木塊的速度等于傳送帶的速度時，木塊所受的摩擦力變成沿傳送帶向上，故傳送帶的速度等于，選項c錯誤。速度相等后木塊的加速度，代入值得，選項d正確。11.答案：ac解析：行李放上傳送帶后，受到向右的摩擦力，加速度，行李做勻加速直線運(yùn)動，速度達(dá)到傳送帶速度經(jīng)歷的時間，而勻加速的位移，故此后的做勻速直線運(yùn)動，時間；物體做勻加速直線運(yùn)動的速度時間圖像為傾斜直線，1 s后變?yōu)槠叫杏趖軸的直線，2.5 s結(jié)束，故a正確，b錯誤；物體先勻加速再勻速運(yùn)動的位移時間圖像為拋物線加傾斜直線，故c正確，d錯誤。故選ac。12.答案：（1