2022年新課標(biāo)高中物理模型與方法06 傳送帶模型學(xué)生版

文檔來源網(wǎng)絡(luò)整理侵權(quán)必刪PAGE1專題06傳送帶模型目錄【解決傳送帶問題的幾個關(guān)鍵點】 1【模型一】水平傳動帶模型上物體的常見運動 1【模型二】傾斜傳送帶模型上物體的常見運動 41.傾斜傳送帶——上傳模型 42.傾斜傳送帶——下載 7【解決傳送帶問題的幾個關(guān)鍵點】Ⅰ、受力分析（1）“帶動法”判斷摩擦力方向：同向快帶慢、反向互相阻；（2）共速要突變的三種可能性：①滑動摩擦力突變?yōu)榱?；②滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力；③方向突變。Ⅱ、運動分析（1）參考系的選擇：物體的速度、位移、加速度均以地面為參考系；痕跡指的是物體相對傳送帶的位移。（2）判斷共速以后一定與傳送帶保持相對靜止作勻速運動嗎？（3）判斷傳送帶長度——臨界之前是否滑出？Ⅲ、畫圖畫出受力分析圖和運動情景圖，特別是畫好v-t圖像輔助解題，注意摩擦力突變對物體運動的影響，注意參考系的選擇。【模型一】水平傳動帶模型上物體的常見運動項目情景1：輕放情景2：同向情景3：反向圖示滑塊可能的運動情況(1)可能滑塊一直加速；(2)可能滑塊先加速后勻速；(1)v0<v時，可能一直加速，也可能先加速再勻速；(2)v0>v時，可能一直減速，也可能先減速再勻速．

(1)傳送帶較短時，滑塊一直減速達(dá)到左端．(2)傳送帶較長時，滑塊還要被傳送帶傳回右端．其中v0>v和v0<v兩種情況下滑塊回到右端時有何不同？【模型演練1】(2020·廣東湛江市二模)如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速度v1運行.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動的v－t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2>v1，則()A.t2時刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B.t2時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大C.0～t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0～t3時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【模型演練2】(2020·金華一中模擬)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距s＝3.5m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，工件滑上A端的瞬時速度vA＝4m/s，到達(dá)B端的瞬時速度設(shè)為vB，下列說法錯誤的是()A．若傳送帶不動，則vB＝3m/sB．若傳送帶以速度v＝4m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB＝3m/sC．若傳送帶以速度v＝2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB＝3m/sD．若傳送帶以速度v＝2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB＝2m/s【模型演練3】(2020·安徽廬巢七校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示，水平方向的傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶速度大小v1＝2m/s不變，兩端A、B間距離為3m．一物塊從B端以初速度v0＝4m/s滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，g取10m/s2.物塊從滑上傳送帶至離開傳送帶的過程中，速度隨時間變化的圖象是下列圖中的()【模型演練4】（2021·吉林省榆樹一中高三上學(xué)期1月期末）如圖所示，水平傳送帶兩段AB的距離是2.0m，以恒定的速率2.0m/s順時針轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將一質(zhì)量為0.5kg的小滑塊輕放在A端，小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.4，小物塊可作為質(zhì)點，小物塊到達(dá)B端的時間t和速度v是（）A．t=1.0s B．t=1.25s C．v=4.0m/s D．v=2.0m/s【模型演練5】(多選)(2021·遂寧模擬)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，重力加速度g取10m/s2，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16m，小物塊在傳送帶上留下的痕跡是8mC.若物塊質(zhì)量m＝1kg，物塊對傳送帶做的功為8JD.若物塊速度剛好到4m/s時，傳送帶速度立刻變?yōu)榱?，物塊不能到達(dá)B端【模型演練6】（2021·山西省運城市稷山中學(xué)高三上學(xué)期12月月考）如圖所示，將一質(zhì)量為m的滑塊輕輕放置于傳送帶的左端，已知傳送帶以速度v0順時針運動，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，傳送帶左右距離足夠長，重力加速度為g。從滑塊放上去開始計時，在t時刻突然斷電，傳送帶以大小為a的加速度勻減速至停止。關(guān)于滑塊放上去后受到的摩擦力，下列說法正確的是（）A.滑塊始終沒有受到靜摩擦力作用B.滑塊剛放上去時受到的滑動摩擦力為μmgC.滑塊受到的摩擦力一直不變D.傳送帶減速時滑塊受到的摩擦力可能變?yōu)閙a【模型演練7】（2021·江西省贛州市十五縣市十六校高三上學(xué)期11月期中）如圖，水平皮帶勻速向右運動，速度大小v1=2m/s，A、B兩輪間的距離為4m，在右端一物塊以v2=3m/s的滑上皮帶，物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A.物塊在皮帶上滑動時加速度的大小是2m/s2B.物塊經(jīng)t=2s速度減為零C.物塊能滑過B輪D.物塊返回到A輪時的速度大小仍是3m/s的【模型演練8】(2020·全國卷Ⅲ·25改編)如圖，相距L＝11.5m的兩平臺位于同一水平面內(nèi)，二者之間用傳送帶相接.傳送帶向右勻速運動，其速度的大小v可以由驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)定.質(zhì)量m＝10kg的載物箱(可視為質(zhì)點)，以初速度v0＝5.0m/s自左側(cè)平臺滑上傳送帶.載物箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.10，重力加速度取g＝10m/s2.(1)若v＝4.0m/s，求載物箱通過傳送帶所需的時間；(2)求載物箱到達(dá)右側(cè)平臺時所能達(dá)到的最大速度和最小速度.【模型二】傾斜傳送帶模型上物體的常見運動項目情景1：上傳情景2：下載情景2：反向圖示滑塊可能的運動情況(1)可能一直加速；(2)可能先加速后勻速；(3)還有其他結(jié)論嗎？(1)可能一直加速；(2)可能先加速后勻速；(3)可能先以a1加速后以a2加速．(1)可能一直加速； (2)可能一直勻速； (3)可能先減速后反向加速1.傾斜傳送帶——上傳模型受力分析運動分析（先加后共）難點問題μ>tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf突變?yōu)殪of'=mgsinθvvLθttOv共速痕跡av傳送帶物體t1t2①滑動摩擦力f=μmgcosθ②加速度a=g(μcosθ-sinθ)③上傳條件：μ>tanθ④共速摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力f'=mgsinθ受力分析運動分析（一直加速）難點問題μ<tanθaaf=μmgcosθvv'LθttOvav傳送帶物體t1L⑤μ<tanθ，物體向下加速⑥加速度a=g(μcosθ-sinθ)⑦物體向下位移為L⑧物體運動時間、末速度與傳送帶快慢無關(guān)【模型演練1】(多選)(2020·山東省實驗中學(xué)高三)如圖甲所示，一足夠長的傳送帶傾斜放置，以恒定速率v＝4m/s順時針轉(zhuǎn)動.一煤塊以初速度v0＝12m/s從A端沖上傳送帶，煤塊的速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，sin53°＝0.8，則下列說法正確的是()A.傾斜傳送帶與水平方向的夾角θ＝37°B.煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5C.煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為4sD.煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為(12＋4eq\r(5))m【模型演練2】(2020·山東濟(jì)寧市質(zhì)檢)如圖所示，與水平面夾角θ＝37°的傾斜傳送帶以v0＝2m/s的速度沿順時針方向轉(zhuǎn)動，小物塊A從傳送帶頂端無初速度釋放的同時，小物塊B以v1＝8m/s的速度從底端滑上傳送帶.已知小物塊A、B質(zhì)量均為m＝1kg，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，小物塊A、B未在傳送帶上發(fā)生碰撞，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小物塊B向上運動過程中平均速度的大?。?2)傳送帶的長度l應(yīng)滿足的條件.【模型演練3】（2021沈陽重點高中8月檢測）如圖所示為某工廠的貨物傳送裝置，傾斜運輸帶AB和斜面BC與水平面成=37°角，A點到B點的距離為x=6.25m，B點到C點的距離為L=1.25m，運輸帶順時針方向運行速度恒為v0=5m/s，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體輕輕放于A點，小物體恰好能到達(dá)最高點C點，已知小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)，求：（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，空氣阻力不計）（1）小物體運動到B點時的速度v的大??；（2）小物體與運輸帶間的最小的動摩擦因數(shù)；（3）小物體從A點運動到C點所經(jīng)歷的最長時間t。【模型演練4】如圖所示為傳送帶傳輸裝置示意圖的一部分，傳送帶與水平地面的傾角θ＝37°，A、B兩端相距L＝5.0m，質(zhì)量M＝10kg的物體以v0＝6.0m/s的速度沿AB方向從A端滑上傳送帶，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)處處相同，均為0.5。傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度v＝4.0m/s。(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)物體從A點到達(dá)B點所需的時間；(2)若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度可以調(diào)節(jié)，物體從A點到達(dá)B點的最短時間是多少？2.傾斜傳送帶——下載受力分析運動分析難點問題μ≥tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf突變?yōu)殪of'=mgsinθvvLθ(ttOv共速痕跡av傳送帶物體t1t2①滑動摩擦力f=μmgcosθ②加速度a=g(μcosθ+sinθ)③共速后，若μ≥tanθ一起勻速，摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力f'=mgsinθμ<tanθf=μmgcosθf=μmgcosθf方向突變f'=μmgcosθvvLθ(ttOv共速痕跡1av傳送帶物體t1t2物體2a'④共速后，若μ<tanθ繼續(xù)加速，滑動摩擦力方向突變、大小不變，加速度a'=g(sinθ-μcosθ)⑤痕跡問題：共速前，x傳>x物，痕跡Δx1=x傳-x物，共速后，x物>x傳，痕跡Δx2=x物-x傳，總痕跡取二者中大的那一段【模型演練1】(2021黑龍江大慶市重點高中開學(xué)調(diào)研)如圖所示，傳送帶與地面夾角θ＝37°，從A到B長度為L＝16m，傳送帶v0＝10m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動。在傳送帶上端A無初速地放一個質(zhì)量為m＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5。煤塊在傳送帶上經(jīng)過會留下黑色痕跡。已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：(1)煤塊從A到B的時間；(2)煤塊從A到B的過程中傳送帶上形成痕跡的長度?！灸Ｐ脱菥?】(多選)(2020·四川瀘州市質(zhì)量檢測)如圖所示，兩傾斜的傳送帶與水平面間的夾角均為θ，圖甲中傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動、圖乙中傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度大小均為v1.使兩個完全相同的木塊從傳送帶頂端A點以初速度v0沿傳送帶向下運動，兩木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ，已知v1>v0，μ>tanθ.若兩木塊都能到達(dá)傳送帶底端B點，甲圖木塊到達(dá)底端B點的速度大小為v甲，乙圖木塊到達(dá)底端B點的速度大小為v乙.則()A.v甲一定大于v乙 B.v甲可能小于v乙C.v甲可能大于v1 D.v乙一定小于v1【模型演練3】(2020·全國名校11月大聯(lián)考)傳送帶在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有廣泛的應(yīng)用，例如在港口用傳送帶裝卸貨物，在機(jī)場用傳送帶裝卸行李等，為人們的生活帶來了很多的便利．如圖1甲所示，為一傳送帶輸送貨物的簡化模型：長為L的傳送帶與水平面夾角為θ，傳送帶以速度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的小物塊，小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)．圖乙為小物塊運動的v－t圖象．重力加速度為g，根據(jù)以上信息可以判斷出()A．小物塊開始運動的加速度為gsinθ－μgcosθB．小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＜tanθC．t0時刻，小物塊的速度為v0D．傳送帶始終對小物塊做正功【模型演練4】傳送帶與水平面夾角為37°，傳送帶以10m/s的速率運動，傳送帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖所示．今在傳送帶上端A處無初速度地放上一個質(zhì)量為m＝0.5kg的小物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，若傳送帶A到B的長度為16m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則物塊從A運動到B的過程中()A．物塊先加速后勻速B．物塊剛放上傳送帶時的加速度大小為2m/s2C．物塊到B點時的速度大小為10m/sD．物塊全程用時2s【模型演練5】(2020·四川省宜賓市普通