2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)高效作業(yè)30分鐘練10傳送帶模型(）

1、傳送帶模型一、選擇題1.如圖所示的水平傳送帶始終以速度V沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，若在水平傳送帶的左端輕放一滑塊，在 滑塊離開(kāi)傳送帶之前，下列分析一定正確的是（）G） 一 0A.滑塊對(duì)傳送帶的摩擦力大小不變，方向始終向左B.傳送帶對(duì)滑塊的摩擦力方向可能向左C.滑塊始終向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.滑塊的速度不可能大于【答案】D【詳解】塊放在傳送帶上時(shí)相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，故滑塊受到向右的滑動(dòng)摩擦力作用而做勻加速運(yùn)動(dòng)，節(jié)滑 塊速度達(dá)到傳送帶速度時(shí)，滑動(dòng)摩擦力消失，滑塊與傳送帶相對(duì)靜止一起勻速直線運(yùn)動(dòng)：由以上分 析可知，當(dāng)滑塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊受到向右的滑動(dòng)摩擦力作用，大小不變，即滑塊對(duì)傳送帶 的摩擦力大小不

2、變，方向始終向左；當(dāng)相對(duì)靜止時(shí)，摩擦力為零，故ABC錯(cuò)誤D正確。故選D。2.如圖所示，一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一質(zhì)量為，的煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間 的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度”開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)其速度達(dá)到v后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留了一段黑色痕跡后， 相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，關(guān)于上述過(guò)程，以下判斷正確的是（重力加速度大小為g）（）a. 與。之間一定滿足關(guān)系區(qū)gB.煤塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)傳送帶靜止通過(guò)的位移為匕MgC.煤塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)傳送帶靜止經(jīng)歷的時(shí)間為上D.黑色痕跡的長(zhǎng)度為擔(dān)二嬰二2a2【答案】C【詳解】A

3、.由題意知煤塊與傳送帶之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則傳送帶的加速度大于煤塊的加速度，有解得所以A錯(cuò)誤：B.設(shè)煤塊的加速度大小為0,對(duì)煤塊由牛頓第二定律有 mg=ma解得山勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，煤塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中通過(guò)的位移V2 V2X.=2% 2g所以B錯(cuò)誤：C.煤塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)傳送帶靜止經(jīng)歷的時(shí)間v v所以C正確；D.傳送帶從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度為V經(jīng)歷的時(shí)間Vt2= a傳送帶在從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度為v的過(guò)程中通過(guò)的位移_ V2X2=2a則傳送帶在從速度為U到與煤塊相對(duì)靜止的過(guò)程中，做勻速運(yùn)動(dòng)的位移所以黑色痕跡的長(zhǎng)度V2X3=V (n-f2)=4 gV2Ax=X2 + X3-X1 =2g

4、2a所以D錯(cuò)誤;故選Co3.如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以% = 2m/s的速率順時(shí)針勻速運(yùn)行，=0時(shí)，在最左端輕放一個(gè)小滑塊，f = 2s時(shí)，傳送帶突然制動(dòng)停下，已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 = 0.2,取g = 10m/s2,下列關(guān)于滑塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的V-f圖像正確的是（）【答案】D 【詳解】 剛被放在傳送帶上時(shí)，滑塊受到滑動(dòng)摩擦力作用做勻加速運(yùn)動(dòng)加gc /2a = = 2m/sm滑塊運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相同需要的時(shí)間V ,/| = = 1sa然后隨傳送帶起勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間當(dāng)傳送帶突然制動(dòng)停下時(shí)，滑塊在傳送帶摩擦力作用卜做勻減速運(yùn)動(dòng)直到靜止a' =-a = -2m/s2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

5、Av 0-2t.=s = Is3 o' -2故選De4.如圖所示，用皮帶傳送一質(zhì)量為M的物體，二者始終保持相對(duì)靜止，則下列關(guān)于物塊所受摩擦力的說(shuō)法正確的是（A.皮帶傳送的速度越大，摩擦力越大B.物塊所受摩擦力不可能為零C.皮帶的速度恒定時(shí)，物塊的質(zhì)量越大，摩擦力越大D.摩擦力的方向一定與皮帶速度的方向相同【答案】C【詳解】AC.因?yàn)橄胛矬w始終保持相對(duì)靜止，故物塊和傳送帶之間為靜摩擦，對(duì)物塊受力分力若傳送帶勻速 運(yùn)動(dòng)，則Mg sin，= /與傳送帶的速度無(wú)關(guān)，與物塊的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，摩擦力越大，故C正確，A錯(cuò)誤;BD.若傳送帶勻加速運(yùn)動(dòng)，則摩擦力的方向一定沿斜面向上，有f Mg si

6、n。= Ma可得摩擦力方向沿傳送帶向匕摩擦力不為零，若傳送帶做因減速運(yùn)動(dòng)，則有mgsinO- f = Ma當(dāng)a = gsin。時(shí)，物體所受摩擦力為零，當(dāng)a>gsind時(shí)，物體所受摩擦力向下，故BD錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，物塊放在一與水平面夾角為的傳送帶上，且始終與傳送帶相對(duì)靜止。關(guān)于物塊受到的靜摩擦力了,下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向上B.當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向下C.當(dāng)傳送帶加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向下D.當(dāng)傳送帶加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，/的方向一定沿傳送帶向上【答案】A【詳解】AB.當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度沿

7、傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律可得f mg sin 0 = ma/的方向沿傳送帶向上，故AiE確，B錯(cuò)誤；CD.當(dāng)傳輸帶加速向卜運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得f + mg sin 9 = ma當(dāng)。= gsin。時(shí)，靜摩擦力為啰；"'ia>gsin。時(shí)，靜摩擦力沿斜面向下：當(dāng)。<gsin。時(shí)，靜摩 擦力沿斜面向上，故C、D錯(cuò)誤.故選Ao6 .三角形傳送帶以Im/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2m且與水平方向的夾角均 為37?，F(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以Im/S的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的 動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5,下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊A

8、、B不同時(shí)到達(dá)傳送帶底端B.物塊A先到達(dá)傳送帶底端C.物塊A、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度不相同D.傳送帶對(duì)物塊A無(wú)摩擦力作用【答案】C【詳解】ABD.兩個(gè)小物塊A和B從傳送帶的頂端都以lm/s的速度卜滑，因?yàn)镠mg cos 37° = 0. 4mg < mg sin 37° = 0. 6mg所以傳送帶對(duì)小物塊的摩擦力都是沿傳送帶向上，大小相等，所以兩小物塊下滑的加速度大小相等, 滑到傳送帶底端時(shí)的位移大小相等，因此A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端，故ABD錯(cuò)誤；C.對(duì)物塊A,劃痕長(zhǎng)度等于A的位移減去傳送帶的位移，而對(duì)于B,劃痕長(zhǎng)度等于B的位移大小 加上傳送帶的位移大小，故物塊A、

9、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度不相同，故C正確。故選C。7 .如圖甲所示，傾斜的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，將，=lkg的貨物放 在傳送帶上的A端，經(jīng)過(guò)1.2s到達(dá)傳送帶的B端，用速度傳感器測(cè)得貨物與傳送帶的速度v隨時(shí)間f變化的圖象如圖乙所示。重力加速度g=10m/s2,則可知（）A. A、8兩點(diǎn)的距離為2.4mB.貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2C.貨物從A運(yùn)動(dòng)到5過(guò)程中，傳送帶對(duì)貨物做功的大小為8JD.貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8J【答案】D【詳解】A.物塊在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度后，維續(xù)做加速度較小的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所

10、以物塊由A到8的間距對(duì)應(yīng)圖象所圍圖形的“面積”，為x = x2xO.2m + (2 + 4)xlm = 3.2m故A甯誤：B.由內(nèi)圖象可知，貨物在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為Av 2. 2,c i 2a.=m/s = l()m / s'Z 0.2貨物的速度達(dá)到與傳送帶速度相等前，根據(jù)牛頓第二定律得mg sin 0 + /jmg cos 0 = ma貨物的速度達(dá)到與傳送帶速度相等后，貨物做s的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為4-21.2-0.2m/s2 =2m/s2根據(jù)牛頓笫二定律得mg sin 6 - /Jtng cos 0 = nui2聯(lián)立方程，解得6 = 37°,

11、 = 0.5故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)功能關(guān)系，山B中可知f = ，gcos6 = 0.5xl0xlx0.8N = 4N以m勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由圖象知位移為X. = x 2x0.2m = 0.2m1 2物體所受摩擦力方向沿傳送帶向下，摩擦力做E功，為Wz1=/rl=4x0.2J=0.8J以S勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由圖象知位移為x2 =x(2 + 4)xlm = 3m物體所受摩擦力方向沿傳送帶向上，摩擦力做負(fù)功，為W/2=-/v2=-4x3J=- 12J所以整個(gè)過(guò)程，傳送帶時(shí)貨物做功大小為w= Wfy+ 場(chǎng)Z=-12J+O.8J=-11.2J故c錯(cuò)誤：D.根據(jù)功能關(guān)系，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相

12、對(duì)位移，以出勻加速直線運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中，皮帶位移為、x 龐 i=2x0.2m=0.4m相對(duì)位移為=*皮1-X = 0.4m-0.2m = 0.2m以“2勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，皮帶位移為x 皮 2=2x 1 m=2m相對(duì)位移為Ax2 =x2 x皮 2 = 3m - 2m = Im故兩者之間的總相對(duì)位移為x = AXI +% =0.2m+lm = 1.2m貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q = W = /Ar = 4xl.2J=4.8J故D正確。故選D。8 .如圖所示，機(jī)場(chǎng)用于檢查物品的裝置主要由水平傳送帶和X光透視系統(tǒng)兩部分組成。質(zhì)量為機(jī) 的物品被乘客輕放在傳送帶上之后，經(jīng)歷了加速和勻速兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)。

13、已知傳送帶速度*不變， 物品與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g,則（）A.物品加速階段的加速度大小為!g2B.物品加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 2gC.整個(gè)過(guò)程中，傳送帶對(duì)物品做的功為叱2D.整個(gè)過(guò)程中，摩擦產(chǎn)生的熱量為加，【答案】C【詳解】A.設(shè)物品加速階段的加速度大小為m根據(jù)牛頓第二定律有jLimg = ma解得斫故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得物品加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為VV'a故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)動(dòng)能定理可得整個(gè)過(guò)程中，傳送帶對(duì)物品做的功為W = AEk =mv2故C正確：D.物品加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中與傳送帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)生熱量，此過(guò)程中物品的位移大小為12V2X =。廠=224g傳送帶的位移大

14、小為2 VX2 = Vf =4 g相對(duì)位移大小為v2 /XX = X1 X.= 2g摩擦產(chǎn)生的熱量為1 2Q = RmgX = mv故D錯(cuò)誤。故選Co9 .（多選）如圖甲所示，一水平傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在傳送帶左端A處輕放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小 物塊，小物塊從4端到8端的速度一時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，r=6s時(shí)恰好到8點(diǎn)，重力加速度A.物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“=0.1B. A、間距離為16 m,小物塊在傳送帶上留下的痕跡是8 mC.若物塊質(zhì)量，"=1kg,物塊對(duì)傳送帶做的功為8 JD.若物塊速度剛好到4 m/s時(shí)，傳送帶速度立刻變?yōu)榱?，物塊不能到達(dá)8端【答案】AB 【詳解】A.

15、由圖乙可知，物塊加速過(guò)程的加速度大小Av 42 1 / 2a =m/s = lm/st 4由牛頓第二定律可知聯(lián)立解得=0.1故A正確;B.由于4 s后物塊與傳送帶的速度相同，故傳送帶速度為4 m/s, A、8間距離x = £16)x4m=16m2小物塊在傳送帶上留卜,的痕跡是4x41=4x4 mm=8m2故B正確;C.物塊對(duì)傳送帶的摩擦力大小為/謳，加速過(guò)程傳送帶的位移為16 m,則物塊對(duì)傳送帶所做的功W= fimgx= -0.1x1x10x16 J = 16 J故C錯(cuò)誤；D.物塊速度剛好到4 m/s時(shí)，傳送帶速度立刻變?yōu)榱?，物塊將做減速運(yùn)動(dòng)，目加速度與加速過(guò)程的 加速度大小相同，則

16、減速過(guò)程的位移為8 m,則物塊可以到達(dá)8端，故D錯(cuò)誤。故選AB。10.傳送帶與水平面夾角8 = 37。，并以v=l（）m/s的速度運(yùn)行，在傳送帶的A端輕輕地放一小物體,若已知傳送帶與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.5,傳送帶A到8端的距離s=16m,則小物體從4端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間可能（）A. 1.8sB. 2.0sC. 2.1sD. 4.0s【答案】BD【詳解】若傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，對(duì)放在傳送帶上的小物體進(jìn)行受力分析，小物體受到沿傳送帶向上的滑動(dòng) 摩擦力，如圖甲所示圖甲根據(jù)牛頓第：定律，由于<tan，小物體沿傳送帶下滑的加速度為mg sin 6- umg cos 0. . n- _ _.

17、 2 c ,24 =-= g(sin。一 cos。) = 10x(0.6-0.5x0.8)m/s = 2m/s"m小物體從A端運(yùn)動(dòng)到B端做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)需要的時(shí)間為人則有解得若傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，開(kāi)始時(shí)，傳送帶作用于小物體的摩擦力沿傳送帶向下，小物體下 滑的加速度為a2 = g(sin 6 + cos0) = 10m / s小物體加速到與傳送帶運(yùn)行速度相同時(shí)需要的時(shí)間為在這段時(shí)間內(nèi)，小物體沿傳送帶下滑的距離為由于<tan。，此后，小物體沿傳送帶繼續(xù)加速卜滑時(shí)，它相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)的方向向卜，因此 傳送帶對(duì)小物體的摩擦力方向有改為沿傳送帶向上，如圖乙所示K加

18、速度變?yōu)閝 = g(sin。一 /jcos0) = 10x(0.6-0.5x0.8)m /s2 = 2m/s2小物體從該位置起運(yùn)動(dòng)到8端的位移為s S = 16m-5m = 1 Im小物體做初速度為加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有代入數(shù)據(jù)，解得，2=ls (r2=-lls 舍去)所以，小物體從A端運(yùn)動(dòng)到B端的時(shí)間為t=tl+t2=2s故選BDo 二、解答題（寫出必要的文字說(shuō)明和解答過(guò)程）11.如圖甲所示，傾斜的傳送帶與水平地面的夾角為37。，傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)在傳送帶頂端A點(diǎn)處無(wú)初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體后，經(jīng)過(guò)2s物體滑離傳送帶。已知物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的7圖像如圖乙所示，

19、物體可視為質(zhì)點(diǎn)，sin37° = 0.6, cos37° = 0.8,求(1)傳送帶的頂端A到底端B的距離(2)l2s時(shí)間內(nèi)的摩擦力的大小與方向;(3)物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。v/tms1)乙121()【答案】（1） 16m； （2） 4N,方向沿傳送帶向h； （3） 0.5【詳解】（I）圖像面枳得距離1X, = xlxl0m=5m1210 + 12 ,x, =xlm=l 1m一 2傳送帶的頂端4到底端B的距離X + X, = 16m（2） 1-2 s,物體繼續(xù)向下加速運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力沿傳送帶向匕mg sin 37° f = ma/ = 4N方向沿傳送帶向上;(3)因?yàn)閒 = zngcos37°解得 =0.512.如圖所示，水平傳送帶4、8兩端相距s=2m,工件(可以看作質(zhì)點(diǎn))與傳送 帶間的滑動(dòng)摩擦 因數(shù) =0.1。(g=1