教科版高中物理必修第一冊專題強化練8動力學傳送帶問題含答案

專題強化練8動力學傳送帶問題1.(多選題)(2024北京密云期末)某物體通過一半圓形軌道滑上傳送帶,簡化模型如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5m,物體與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.1,物體滑上傳送帶A端的瞬時速度vA=4m/s,到達B端的瞬時速度設為vB(取g=10m/s2)。下列說法中正確的是()A.若傳送帶逆時針勻速轉動,vB一定等于3m/sB.若傳送帶逆時針勻速轉動,vB有可能大于3m/sC.若傳送帶順時針勻速轉動,vB一定等于3m/sD.若傳送帶順時針勻速轉動,vB有可能大于3m/s2.(2024四川遂寧二中模擬)長為3m的傳送帶傾斜放置,以大小為v=3m/s的速度沿順時針勻速運動,保持傳送帶的速度不變,改變傳送帶與水平面間的傾角θ,當θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)時,將物塊輕輕放在靜止傳送帶的A端,物塊剛好處于靜止狀態(tài),重力加速度g=10m/s2,當θ=30°時,再將物塊輕放在A端,則物塊從A運動到B所用的時間約為(3=1.7321)()A.2sB.3sC.4sD.5s3.(2023四川廣安二中期末)如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面間的夾角為θ,傳送帶以速度v0逆時針勻速轉動,在傳送帶的上端輕輕放置一個質量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數μ>tanθ,則能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關系的圖像是()4.(2024廣東深圳期末)某學校食堂裝配了全自動餐具傳送設備。學生把餐盤輕放到水平勻速傳送帶上時,餐盤會隨傳送帶一起前進,被運送到指定位置統(tǒng)一收集。g取10m/s2,請問:(1)餐盤輕放在傳送帶上后,餐盤在傳送帶上剛開始是否會滑動?請說明理由。(2)設傳送帶的速度為0.4m/s,餐盤與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.4,則餐盤被送到8m外的指定收集點需要多長時間?

答案與分層梯度式解析專題強化練8動力學傳送帶問題1.AD若傳送帶逆時針勻速轉動,有μmg=ma,s=vB2-vA2-2a,解得vB=3m/s,選項A正確,B錯誤;若傳送帶順時針勻速轉動,當轉動速度小于或等于3m/s時,物體一直減速,到達B端時速度為3m/s,當轉動速度大于3m/s時,物體到達2.A由于θ=37°時物塊剛好處于靜止狀態(tài),則物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=tan37°=0.75;當θ=30°時,根據牛頓第二定律有μmgcosθ-mgsinθ=ma,解得a=338g-12g≈1.5m/s2;假設物塊在傳送帶上先加速后勻速,加速過程的位移x=v22a=3m=L,則假設不成立,所以物塊在傳送帶上一直做加速運動,到達B時的速度恰好為3m/s,則t=3.B對小木塊分析,初狀態(tài)時重力沿斜面方向的分力與摩擦力均沿著斜面向下,且都是恒力,所以小木塊先沿斜面做勻加速直線運動,由牛頓第二定律得加速度a1=gsinθ+μgcosθ,a恒定,則v-t圖線的斜率不變;當小木塊的速度與傳送帶速度相等時,由μ>tanθ知道木塊將與傳送帶以相同的速度勻速運動,所以第二段v-t圖線的斜率為零,故選項B正確。4.答案(1)會滑動,見解析(2)20.05s解析(1)會滑動。餐盤輕放上傳送帶后,兩者速度不一樣,餐盤受到傳送帶向前的摩擦力而開始加速運動,故會滑動。(2)設餐盤與傳送帶達到相同速度前的加速度為a,根據牛頓第二定律有μmg=ma解得a=4m/s2設經過時間t1餐盤與傳送帶速度相同,則t1=va=0.在時間t1內,餐盤的位移x1=v2t餐盤勻速運動的位移x2=vt2且x=x1+x2=8m解得t2=19.95s故總時間t=t1+t2=20.05s方法總結分析傳送帶問題的三個步驟(1)初始時刻,根據v