微專題13：牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用之傳送帶模型- 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

微專題12：牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用之傳送帶模型類型一、水平傳送帶1．如圖所示，水平傳送帶以恒定速度v向右運(yùn)動．將質(zhì)量為m的物體Q輕輕放在水平傳送帶的左端A處，經(jīng)過t秒后，Q的速度也變?yōu)関，再經(jīng)t秒物體Q到達(dá)傳送帶的右端B處，則（）A．前t秒內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動，后t秒內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動B．后t秒內(nèi)Q與傳送帶之間無摩擦力C．前t秒內(nèi)Q的位移與后t秒內(nèi)Q的位移大小之比為1∶1D．Q由傳送帶左端運(yùn)動到右端的平均速度為eq\f(3,4)v2．如圖所示，為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行，一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速地放在處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動，隨后行李又以傳送帶的速度做勻速直線運(yùn)動．設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，間距離L=2m，（?。螅?1)行李做勻加速直線運(yùn)動的時間；(2)行李傳送到另一端的時間；(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李能較快地傳送到處，求行李從處傳到處的最短時間．3．如圖甲所示，水平傳送帶沿順時針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)．從傳送帶左端P先后由靜止輕輕放上三個物體A、B、C，物體A經(jīng)tA＝9.5s到達(dá)傳送帶另一端Q，物體B經(jīng)tB＝10s到達(dá)傳送帶另一端Q，若釋放物體時刻作為t＝0時刻，分別作出三個物體的v－t圖象如圖乙、丙、丁所示．求：(1)傳送帶的速度大小v0；(2)PQ的長度L；(3)物體A、B、C與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(4)物體C從傳送帶左端P到右端Q所用的時間tC.4．如圖所示，水平傳送帶長為L=16m，以的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m=1kg的小物體以初速度v0=2m/s滑上傳送帶的左端，小物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)．(1)求物體運(yùn)動到傳送帶右端所用時間；(2)要使物體以最短時間到達(dá)另一端，傳送帶的速度至少為多少．5．如圖所示，水平傳送帶以速度v1=2m/s勻速向左運(yùn)動，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，mP=2kg、mQ=1kg，小物體P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．某時刻P在傳送帶右端具有向左的速度v2=4m/s，P與定滑輪間的繩水平．不計定滑輪質(zhì)量和摩擦，小物體P與傳送帶之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，傳送帶、輕繩足夠長，取g=10m/s2．求：(1)從地面上看，P向左運(yùn)動的最大距離；(2)P離開傳送帶時的速度．(結(jié)果可用根號表示)6．如圖所示，水平傳送帶AB＝10m，向右勻速運(yùn)動的速度v0＝4m/s，一質(zhì)量為1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v1＝6m/s的初速度從傳送帶右端B點(diǎn)沖上傳送帶，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，g取10m/s2．求：(1)小物塊相對地面向左運(yùn)動的最大距離；(2)小物塊從B點(diǎn)沖上傳送帶到再次回到B點(diǎn)所用的時間．7．如甲圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行．初速度大小為v2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v－t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示．已知v2>v1，則下列說法中正確的是（）A．t1時刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B．0～t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左C．t2～t3時間內(nèi)，小物塊與傳送帶相對靜止，小物塊不受到靜摩擦力作用D．0～t2時間內(nèi)，小物塊運(yùn)動方向發(fā)生了改變，加速度方向也發(fā)生了改變8．如圖，水平傳送帶的長度為L=8m，AB為傳送帶水平部分的最左端和最右端．現(xiàn)有一物體(視為質(zhì)點(diǎn))以v0=10m/s的初速度從A端水平地滑上水平傳送帶．已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6，g取10m/s2．試求(1)若傳送帶保持靜止，物體滑到B端時，物體的速度為多大？(2)若皮帶輪逆時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶的速率為8m/s，則物體到達(dá)B端時的速度是多大？(3)若皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶轉(zhuǎn)動的速率恒為8m/s，則物體從A端到達(dá)B端所用的時間是多少？9．(多選)如圖所示，水平傳送帶AB間的距離為16m，質(zhì)量分別為2kg、4kg的物塊P、Q，通過繞在光滑定滑輪上的細(xì)線連接，Q在傳送帯的左端且連接物塊Q的細(xì)線水平，當(dāng)傳送帶以8m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動時，Q恰好靜止．取重力加速度g＝10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．當(dāng)傳送帶以8m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）A．Q與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5B．Q從傳送帶左端滑到右端所用的時間為2.4sC．整個過程中，Q相對傳送帶運(yùn)動的距離為4.8mD．Q從傳送帶左端滑到右端的過程細(xì)線受到的拉力為eq\f(20,3)N10．(多選)如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運(yùn)動，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，t＝0時刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，t＝t0時刻P離開傳送帶．不計定滑輪質(zhì)量和滑輪與繩之間的摩擦，繩足夠長．正確描述小物體P的速度隨時間變化的圖象可能是（）類型二、傾斜傳送帶11．如圖所示，傾角為37°，長為l＝16m的傳送帶，轉(zhuǎn)動速度為v＝10m/s，動摩擦因數(shù)μ＝0.5，在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個質(zhì)量為m＝0.5kg的物體．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.g＝10m/s2.求：(1)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑到底端B的時間；(2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，物體從頂端A滑到底端B的時間．12．(多選)如圖所示，淺色傳送帶A、B兩端距離L＝22m，以速度v0＝12m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，并且傳送帶與水平面的夾角為θ＝30°，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝4kg的煤塊輕放在傳送帶的A端，煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),5)，g取10m/s2，則下列敘述正確的是（）A．煤塊從A端運(yùn)動到B端所經(jīng)歷時間為2.5sB．煤塊從A端運(yùn)動到B端留下的黑色痕跡為8mC．煤塊剛好與傳送帶共速時，傳送帶速度立即減為零，煤塊從A端運(yùn)動到B端所經(jīng)歷時間為2.5sD．煤塊運(yùn)動到B端時速度為14m/s13．如圖所示為糧袋的傳送裝置，已知A、B兩端間的距離為L，傳送帶與水平方向的夾角為θ，工作時運(yùn)行速度為v，糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，正常工作時工人在A端將糧袋放到運(yùn)行中的傳送帶上．設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度大小為g.關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動，以下說法正確的是（）A．糧袋到達(dá)B端的速度與v比較，可能大，可能小或也可能相等B．糧袋開始運(yùn)動的加速度為g(sinθ－μcosθ)，若L足夠大，則以后將以速度v做勻速運(yùn)動C．若μ≥tanθ，則糧袋從A端到B端一定是一直做加速運(yùn)動D．不論μ大小如何，糧袋從Α到Β端一直做勻加速運(yùn)動，且加速度a≥gsinθ14．如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＜tanθ，則下圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是（）15．如圖所示，傾角為θ＝37°的傳送帶以速度v1＝2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動．將一小物塊以v0＝8m/s的速度從傳送帶的底端滑上傳送帶．已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，傳送帶足夠長，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A．小物塊運(yùn)動的加速度大小恒為10m/s2B．小物塊向上運(yùn)動的時間為0.6sC．小物塊向上滑行的最遠(yuǎn)距離為4mD．小物塊最終將隨傳送帶一起向上做勻速運(yùn)動16．(多選)如圖甲所示為傾斜的傳送帶，正以恒定的速度v沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶的傾角為37°，一物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運(yùn)動，物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零，其運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示，已知重力加速度為g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列判斷正確的是（）A．傳送帶的速度為4m/sB．傳送帶底端到頂端的距離為32mC．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1D．物塊所受摩擦力的方向一直與物塊運(yùn)動的方向相反17．某工廠用傾角為37°的傳送帶把貨物由低處運(yùn)送到高處，已知傳送帶總長為L＝50m，正常運(yùn)轉(zhuǎn)的速度為v＝4m/s．一次某工人剛把M＝10kg的貨物放到傳送帶上的A處時停電了，為了不影響工作的進(jìn)度，工人拿來一塊m＝5kg帶有掛鉤的木板，把貨物放到木板上，通過定滑輪用繩子把木板拉上去．貨物與木板及木板與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為0.8．(物塊與木板均可看成質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)為了把貨物拉上去又不使貨物相對木板滑動，求工人所用拉力的最大值；(2)若工人用F＝189N的恒定拉力把貨物拉到eq\f(L,5)處時來電了，工人隨即撤去拉力，求此時貨物與木板的速度大??；(3)來電后，還需要多長時間貨物能到達(dá)B處？(不計傳送帶的加速時間)類型三、組合傳送帶18．如圖運(yùn)輸帶由水平和傾斜兩部分組成，傾斜部分傾角θ=370，運(yùn)輸帶運(yùn)行速度v=1m/s，方向如圖中箭頭所示．有一小塊顏料落在傾斜部分上，落點(diǎn)與傾斜部分底端距離

x=1.0m．已知顏料與運(yùn)輸帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，則顏料從下滑到再次上升到最高點(diǎn)的過程中，在皮帶上留下的痕跡有多長？（設(shè)顏料通過運(yùn)輸帶兩部分交接處速度大小不變，g取10m/s2）19．如圖所示的傳送皮帶，其水平部分ab的長度為2m，傾斜部分bc的長度為4m，bc與水平面的夾角為θ=370，將一小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放于a端的傳送帶上，物塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25．傳送帶沿圖示方向以v=2m/s的速度勻速運(yùn)動，若物塊A始終未脫離皮帶，試求小物塊A從a端被傳送到c端所用的時間．（g=10m/s2）20．如圖所示為糧食倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺皮帶傳送機(jī)組成，一臺水平傳送，A、B兩端相距L1＝3m；另一臺傾斜傳送，傳送帶與地面間的傾角θ＝37°，C、D兩端相距L2＝4.45m，B、C相距很近．水平傳送帶以v0＝5m/s沿順時針方向轉(zhuǎn)動．現(xiàn)將質(zhì)量為m＝10kg的一袋大米無初速度的放在A端，它隨傳送帶到達(dá)B點(diǎn)后，速度大小不變的傳到傾斜傳送帶的C端．米袋與兩傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)若傾斜傳送帶CD不轉(zhuǎn)動，則米袋沿傳送帶CD所能上滑的最大距離是多少？(2)若傾斜傳送帶CD以v＝4m/s的速率沿順時針方向轉(zhuǎn)動，則米袋從C端運(yùn)動到最高點(diǎn)的時間為多少？類型三、傳送帶上的劃痕問題21．一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為u．初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的．現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動，當(dāng)其速度達(dá)到v0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．求此黑色痕跡的長度．若煤塊與傳送帶共速之后，傳送帶突然制動，則此黑色痕跡的長度又如何．22．某煤礦運(yùn)輸部有一新采購的水平淺色足夠長傳送帶以4.0m/s的恒定速度運(yùn)動，若使該傳送帶改做加速度大小為3.0m/s2的勻減速運(yùn)動，并且在傳送帶開始做勻減速運(yùn)動的同時，將一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度放在傳送帶上．已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.10，重力加速度取10m/s2，求煤塊在淺色傳送帶上能留下的痕跡長度和相對于傳送帶運(yùn)動的位移大小.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)23．(多選)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x＝4m，以v0＝2m/s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(diǎn))無初速度地輕放至A點(diǎn)處，已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4，g取10m/s2．由于小煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕．則小煤塊從A運(yùn)動到B的過程中（）A．小煤塊從A運(yùn)動到B的時間是eq\r(2)sB．小煤塊從A運(yùn)動到B的時間是2.25sC．劃痕長度是4mD．劃痕長度是0.5m24．(多選)如圖甲所示，一水平傳送帶沿順時針方向旋轉(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A端到B端的速度—時間變化規(guī)律如圖乙所示，t＝6s時恰好到B點(diǎn)，則（）A．物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1B．A、B間距離為24mC．小物塊在傳送帶上留下的痕跡是8mD．物塊速度剛好到4m/s時，傳送帶速度立刻變?yōu)榱悖飰K不能到達(dá)B端25．用如圖所示的水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運(yùn)送到斜面的頂端．A、B間距離L＝11m，傳送帶始終以v＝12m/s勻速順時針運(yùn)行．傳送帶B端靠近傾角θ＝37°的斜面底端，斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長度可以不計的小圓?。贏、C處各有一個機(jī)器人，A處機(jī)器人每隔t＝1.0s將一個質(zhì)量m＝10kg、底部有碳粉的貨物箱(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶A端，貨物箱經(jīng)傳送帶和斜面后到達(dá)斜面頂端的C點(diǎn)時速度恰好為零，C點(diǎn)處機(jī)器人立刻將貨