專題18 傳送帶模型（學(xué)生版）新高一物理多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練

高一物理多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練專題18傳送帶模型導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1水平傳送帶模型目標(biāo)2傾斜傳送帶模型【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】水平傳送帶模型1.三種常見情景常見情景物體的v-t圖像條件：條件：條件：v0=v條件：v0<v①;②條件：v0>v①;②條件：條件：；v0>v條件：；v0<v2.方法突破(1)水平傳送帶又分為兩種情況：物體的初速度與傳送帶速度同向(含物體初速度為0)或反向。(2)在勻速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上，只要物體和傳送帶不共速，物體就會(huì)在滑動(dòng)摩擦力的作用下，朝著和傳送帶共速的方向變速，直到共速，滑動(dòng)摩擦力消失，與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，或由于傳送帶不是足夠長，在勻加速或勻減速過程中始終沒達(dá)到共速。(3)計(jì)算物體與傳送帶間的相對(duì)路程要分兩種情況：①若二者同向，則Δs＝|s傳－s物|；②若二者反向，則Δs＝|s傳|＋|s物|?！纠?】如圖a所示，安檢機(jī)通過傳送帶將被檢物品從安檢機(jī)一端傳送到另一端，其過程可簡化為如圖b所示。設(shè)傳送帶速度恒為，質(zhì)量為m的被檢物品與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為，被檢物品無初速度放到傳送帶A端。若被檢物品可視為質(zhì)點(diǎn)，其速度為v、加速度為a、摩擦力的功率為、與傳送帶的位移差的大小為，重力加速度為g，則下列圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【例2】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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1。工件滑上A端瞬時(shí)速度vA＝4m/s，到達(dá)B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB，則不正確的是（）A．若傳送帶不動(dòng)，則vB＝3m/sB．若傳送帶以速度v＝4m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，vB＝3m/sC．若傳送帶以速度v＝2m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，vB＝3m/sD．若傳送帶以速度v＝2m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，vB＝2m/s【例3】如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定的速率沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過一段時(shí)間又返回光滑水平面，速率為，則下列說法不正確的是（）A．若＜，則= B．若>，則=C．若=，則= D．不管多大，總有=二、傾斜傳送帶模型1.兩種常見情景常見情景v-t圖像條件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ-sinθ)條件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ-sinθ)條件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)條件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)條件：；μ<tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)a'=g(sinθ-μcosθ)2.傾斜傳送帶問題分析（1）物體沿傾角為θ的傳送帶傳送時(shí)，可以分為兩類：物體由底端向上運(yùn)動(dòng)，或者由頂端向下運(yùn)動(dòng)。解決傾斜傳送帶問題時(shí)要特別注意mgsinθ與μmgcosθ的大小和方向的關(guān)系，進(jìn)一步判斷物體所受合力與速度方向的關(guān)系，確定物體運(yùn)動(dòng)情況。當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變。（2）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。【例4】長為的傳送帶傾斜放置，以大小為的速度沿順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，保持傳送帶的速度不變，改變傳送帶的傾角，當(dāng)（，）時(shí)，將物塊輕輕放在傳送帶的A端，物塊剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度，當(dāng)時(shí)，再將物塊輕放在A端，則物塊從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間約為（）（

）A． B． C． D．【例5】如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速率v0沿逆時(shí)針方向運(yùn)行。t＝0時(shí)，將質(zhì)量m＝1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶上，物體相對(duì)地面的v－t圖象如圖乙所示．設(shè)沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g＝10m/s2。則（）A．傳送帶的速率v0＝10m/sB．傳送帶的傾角θ＝30°C．物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25D．0～2.0s內(nèi)物體相對(duì)地面的位移大小為16m三、傳送帶問題的解題思路【多維度分層專練】1．如圖所示，水平傳送帶長L=11.5m，以速度v=7.5m/s沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的A端無初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量m=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在將滑塊放上傳送帶的同時(shí)，對(duì)滑塊施加一個(gè)大小F=5N、方向與水平面成θ=37°的拉力，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。則滑塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端的時(shí)間是（）A．1s B．2s C．3s D．4s2．如圖所示，一足夠長的傳送帶傾斜放置，傾角為，以恒定速率v=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一物塊以初速度v0=12m/s從A端沖上傳送帶，若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，g取10m/s2，，，則下列說法正確的是（）A．物塊以8m/s2的加速度勻減速至0后以4m/s2的加速度加速回到A點(diǎn)B．物塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時(shí)間為C．物塊在上升階段，在傳送帶上留下的劃痕長為2mD．物塊在傳送帶上留下的劃痕長為3．如圖所示，一水平的淺色長傳送帶上放置一質(zhì)量為m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μ。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的。現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v后，便以此速度作勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，關(guān)于上述過程，以下判斷正確的是（重力加速度為g）（）A．μ與a之間一定滿足關(guān)系μ＜B．煤塊從開始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)于傳送帶靜止經(jīng)歷的位移為C．煤塊從開始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)于傳送帶靜止經(jīng)歷的時(shí)間為D．黑色痕跡的長度為4．如圖所示，水平長度為的傳送帶以速度沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，一滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傳送帶左端沖上傳送帶，最終到達(dá)傳送帶右端。已知滑塊初速度大小，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度g取。下列說法正確的是（）A．滑塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為B．滑塊從傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端用時(shí)1.5sC．減小滑塊的初速度，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短D．減小滑塊的初速度，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程滑塊相對(duì)傳送帶的位移增大5．如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑四分之一圓軌道與水平傳送帶相切于B點(diǎn)，傳送帶以某一速率勻速運(yùn)行。現(xiàn)將一小滑塊從A處由靜止釋放，滑塊沿軌道下滑，從B點(diǎn)滑上傳送帶。若不計(jì)滑塊通過B處時(shí)的機(jī)械能損失，從滑塊通過B點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度——時(shí)間圖像可能為（）A． B．C． D．6．如圖所示，繃緊的粗糙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(jì)時(shí)，以地面為參考系，以小物塊初速度方向?yàn)檎较颍瑒t小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v－t圖像可能是（）A．B．C． D．7．如圖所示，長度為4m的傾斜傳送帶與水平面間夾角為37°，以5m/s的恒定速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端無初速度地放一質(zhì)量為0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取10m/s2，則（）A．煤塊剛放上傳送帶時(shí)的加速度大小為2m/s2B．煤塊從傳送帶上端運(yùn)動(dòng)到下端經(jīng)歷的時(shí)間為1sC．煤塊到達(dá)傳送帶下端時(shí)的速度大小為5m/sD．煤塊從傳送帶上端運(yùn)動(dòng)到下端的過程中，在傳送帶上留下的痕跡長度為1.25m8．如圖甲所示，傾角為且足夠長的傳送帶始終以恒定速率v2逆時(shí)針運(yùn)行，t=0時(shí)，初速度大小為v1（v1>v2）的小物塊從傳送帶的底端滑上傳送帶，其速度隨時(shí)間變化的v-t圖像如圖乙，則（）A．0~t2時(shí)間內(nèi)，小物塊所受到的摩擦力始終不變B．小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足μ>tanC．t2時(shí)刻，小物塊離傳送帶底端的距離達(dá)到最大D．小物塊返回傳送帶底端時(shí)的速率小于v19．如圖甲，MN是傾角θ=37°傳送帶的兩個(gè)端點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量m=5kg的物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)），以4m/s的初速度自M點(diǎn)沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)。物塊運(yùn)動(dòng)過程的v-t圖象如圖乙所示，取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．物塊距M點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離是5mB．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0