高考物理復習特訓卷 第一部分 高考熱點專項練 考點五 機械能 第42練 (模型方法)“傳送帶”模型中的能量問題

1、 第42練(模型方法)“傳送帶”模型中的能量問題 eq avs4alco1(（時間25分鐘）) 思維方法1計算摩擦力對物塊做的功和摩擦力對傳送帶做功要用動能定理，計算摩擦生熱要用QFfx相對或能量守恒2電機多做的功一部分增加物塊的機械能，一部分因摩擦產生熱量一、選擇題1(多選)如圖所示，水平傳送帶順時針轉動，速度為v1，質量為m的物塊以初速度v0從左端滑上傳送帶，v0v1，經過一段時間物塊與傳送帶速度相同，此過程中()A物塊克服摩擦力做的功為 eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) B物塊克服摩擦力做的功為 eq f(1,2) m(v eq oal(sup11

2、(2),sdo4(0) v eq oal(sup11(2),sdo4(1) )C產生的內能為 eq f(1,2) m(v eq oal(sup11(2),sdo4(0) v eq oal(sup11(2),sdo4(1) )D產生的內能為 eq f(1,2) m(v0v1)22如圖甲所示，一傾角為37的傳送帶以恒定速度運行現(xiàn)將一質量m1 kg的小物體拋上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.則下列說法中正確的是()A08 s內物體位移的大小為18 mB物體和傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.625C08

3、s內物體機械能增量為78 JD08 s內物體因與傳送帶摩擦產生的熱量Q為126 J二、非選擇題3如圖所示，傳送帶與水平面之間的夾角30，A、B兩點間的距離L5 m，傳送帶在電動機的帶動下以v1 m/s的速度沿順時針方向勻速轉動現(xiàn)將一質量m10 kg的小物體(可視為質點)輕放在傳送帶的A點，已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù) eq f(r(3),2) ，在傳送帶將小物體從A點傳送到B點的過程中(g取10 m/s2)，求：(1)傳送帶對小物體做的功；(2)電動機做的功42022廣東佛山一中聯(lián)考如圖所示，裝置的左邊AB部分是長為L11 m的水平面，一水平放置的輕質彈簧左端固定并處于原長狀態(tài)；裝置的中

4、間BC部分是長為L22 m 的水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接，傳送帶始終以v2 m/s的速度順時針轉動；裝置的右邊是一光滑的曲面，質量m1 kg的小滑塊從其上距水平臺面h1 m的D處由靜止釋放，并把彈簧最大壓縮到O點，OA間距x0.1 m，并且彈簧始終處在彈性限度內已知物塊與傳送帶及左邊水平面之間的動摩擦因數(shù)0.25，取g10 m/s2.(1)滑塊第一次到達B處的速度；(2)彈簧儲存的最大彈性勢能；(3)滑塊再次回到右邊曲面部分所能到達的最大高度第42練（模型方法）“傳送帶”模型中的能量問題1答案：BD解析：物塊的初速度大于傳送帶的速度，物塊受到的摩擦力向左，其向右勻減速運動

5、直至與傳送帶共速，由動能定理有Wf eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(0) ，得Wf eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(0) eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) ，故A錯誤，B正確；物塊和傳送帶間摩擦生熱，相對位移為x eq f(v0v1,2) eq f(v0v1,g) v1 eq f(v0v1,g) eq f(（v0v1）2,2g) ，故熱量為Qmgx eq f(m（v0v1）2,2) ，故C錯誤，D正確2答案：D

6、解析：根據(jù)vt圖象與時間軸圍成的“面積”等于物體的位移，可得08 s內物體的位移x eq f(1,2) 2（24） m24 m14 m，故A錯誤物體運動的加速度a eq f(v,t) 1 m/s2，根據(jù)mg cos 37mg sin 37ma解得0.875，選項B錯誤；08 s內物體的機械能的增加量等于物體重力勢能的增加量和動能增加量之和，為Emgx sin 37 eq f(1,2) m（4 m/s）292 J，故C錯誤；08 s內只有前6 s發(fā)生相對滑動，06 s內傳送帶運動距離為x帶46 m24 m；06 s內物體位移為x物6 m；則06 s內兩者相對位移xx帶x物18 m，產生的熱量為Q

7、mg cos x126 J，故D正確3答案：（1）255 J（2）270 J解析：（1）小物體加速過程中，根據(jù)牛頓第二定律有mg cos mg sin ma，解得a2.5 m/s2.當小物體的速度v1 m/s時，位移x eq f(v2,2a) 0.2 m，之后小物體以v1 m/s的速度做勻速直線運動由功能關系得WEpEkmgL sin eq f(1,2) mv2255 J.（2）電動機做功使小物體的機械能增加，同時小物體與傳送帶間因摩擦產生熱量由vat得t eq f(v,a) 0.4 s，小物體與傳送帶的相對位移xvt eq f(1,2) vt0.2 m.則摩擦產生的熱量Qmgxcos 15

8、J，故電動機做的功W電WQ270 J4答案：（1） eq r(10) m/s（2）2.75 J（3）0.2 m解析：（1）本題考查功能關系與曲線運動和多運動過程的結合設滑塊第一次到達B處的速度為v1，對滑塊從D到B的過程，根據(jù)動能定理得mghmgL2 eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) ，解得v1 eq r(10) m/s.（2）滑塊從B到O過程，由能量守恒定律得Ep eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) mg（L1x），解得Ep2.75 J.（3）設滑塊再次到達B處的速度為v2，對滑塊第一次到達B到再次到達B的過程，根據(jù)動能定理得2mg（L1x） eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(2) eq f(1,2) mv eq oal(sup11(2),sdo4(1) ，解得v21 m/sv2 m/s，則知滑塊再次滑上傳送帶后將做勻加速運動，由牛頓第二定律得mgma，解得a2.5 m/s2，滑塊速度增加到與傳送帶相同，所經歷的位移為L eq f(v2v e