專題23機(jī)械能水平傳送帶模型-高考物理機(jī)械能常用模型(原卷版)

高考物理《機(jī)械能》常用模型最新模擬題精練專題23機(jī)械能+水平傳送帶模型一、選擇題1.（2022福建廈門四模）如圖甲所示，足夠長的水平傳送帶以某一恒定速率順時針轉(zhuǎn)動，一根輕彈簧兩端分別與物塊和豎直墻面連接，將物塊在傳送帶左端無初速度釋放，此時彈簧恰處于原長且為水平。物塊向右運(yùn)動的過程中，受到的摩擦力大小與物塊位移的關(guān)系如圖乙所示。已知物塊質(zhì)量為m，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，為已知量，則（）

A.過程，物塊所受的摩擦力方向向右B.過程，物塊做勻加速運(yùn)動C.彈簧的勁度系數(shù)為D.傳送帶的速度為2.(2022重慶涪陵高中沖刺)如圖所示，質(zhì)量的物體從高為的光滑軌道上P點由靜止開始下滑，滑到水平傳送帶上的A點，物體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，傳送帶AB之間的距離為，傳送帶一直以的速度勻速運(yùn)動，則?。ǎ?/p>

A.物體從A運(yùn)動到B的時間是B.物體從A運(yùn)動到B的過程中，摩擦力對物體做功為C.物體從A運(yùn)動到B的過程中，產(chǎn)生的熱量為D.物體從A運(yùn)動到B的過程中，帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的電動機(jī)多做的功為3．（2020江蘇南通泰州一模）如圖所示，水平傳送帶以恒定的速度v運(yùn)動，一質(zhì)量為m的小物塊輕放在傳送帶的左端，經(jīng)過一段時間后，物塊和傳送帶以相同的速度一起運(yùn)動．已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則()A.物塊加速運(yùn)動時的加速度為μgB.物塊加速運(yùn)動的時間為eq\f(v,2μg)C.整個過程中，傳送帶對物塊做的功為eq\f(1,2)mv2D.整個過程中，摩擦產(chǎn)生的熱量為mv24.（2020高考模擬示范卷7）如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0，小工件離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上，工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為μ。乙的寬度足夠大，重力加速度為g，則A.若乙的速度為v0,工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運(yùn)動方向)滑過的距離B.若乙的速度為2v0,工件從滑上乙到在乙上側(cè)向滑動停止所用的時間不變C.若乙的速度為2v0,工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時的速度大小v=D.保持乙的速度2v0不變,當(dāng)工件在乙上剛停止滑動時,下一只工件恰好傳到乙上,如此反復(fù).若每個工件的質(zhì)量均為m,除工件與傳送帶之間摩擦外,其他能量損耗均不計,驅(qū)動乙的電動機(jī)的平均輸出功率5.(多選)如圖6所示，水平傳送帶由電動機(jī)帶動，并始終保持以速度v勻速運(yùn)動，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，過一會兒物塊能保持與傳送帶相對靜止，設(shè)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，對于這一過程，下列說法正確的是()A.摩擦力對物塊做的功為0.5mv2B.物塊對傳送帶做功為0.5mv2C.系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2D.電動機(jī)多做的功為mv26．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機(jī)帶動，始終保持以速度v勻速運(yùn)動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A.電動機(jī)由于傳送物塊多做的功為12mvB.物體在傳送帶上的劃痕長vC.摩擦力對物塊做的功為12mvD.傳送帶克服摩擦力做的功等于摩擦熱7如圖所示，水平傳送帶保持2m/s的速度運(yùn)動，一質(zhì)量為1kg的物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)將該物體無初速度地放到傳送帶上的A點，然后運(yùn)動到了距A點2m的B點，g取10m/s2，則傳送帶對該物體做的功為()A．0.5J B．2JC．2.5J D．4J8如圖所示，足夠長的水平傳送帶以速度v沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶的左端與光滑圓弧軌道底部平滑連接，圓弧軌道上的A點與圓心等高，一小物塊從A點靜止滑下，再滑上傳送帶，經(jīng)過一段時間又返回圓弧軌道，返回圓弧軌道時小物塊恰好能到達(dá)A點，則下列說法正確的是()A．圓弧軌道的半徑一定是eq\f(v2,2g)B．若減小傳送帶速度，則小物塊仍可能到達(dá)A點C．若增加傳送帶速度，則小物塊有可能經(jīng)過圓弧軌道的最高點D．不論傳送帶速度增加到多大，小物塊都不可能經(jīng)過圓弧軌道的最高點7.如圖所示，水平傳送帶長為L，始終以速度v保持勻速運(yùn)動，把質(zhì)量為m的貨物無初速度地放到A點，當(dāng)貨物運(yùn)動到AC的中點B時速度恰為v，而后被傳送到C點。貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。則貨物從A點到C點的過程中()A.摩擦力對貨物做的功為μmgLB.摩擦力對貨物做功的平均功率為eq\f(1,2)μmgvC.傳送帶克服摩擦力做功為μmgLD.傳送帶克服摩擦力做功的平均功率為eq\f(1,2)μmgv二．計算題1.（2022山東泰安三模）如圖所示為某傳送裝置的示意圖，整個裝置由三部分組成，中間是水平傳送帶（傳送帶向右勻速傳動，其速度的大小v可以由驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)定），其左側(cè)為一傾斜直軌道，右側(cè)為放置在光滑水平面上質(zhì)量為M的滑板，傾斜直軌道末端及滑板上表面與傳送帶兩端等高并平滑對接。一質(zhì)量為m的物塊從傾斜直軌道的頂端由靜止釋放，物塊經(jīng)過傳送帶后滑上滑板，滑板運(yùn)動到D時與固定擋板碰撞粘連，此后物塊滑離滑板。已知物塊的質(zhì)量，滑板的質(zhì)量，傾斜直軌道頂端距離傳送帶平面的高度，傳送帶兩軸心間距，滑板的長度，滑板右端到固定擋板D的左端的距離為L3，物塊與傾斜直軌道間的動摩擦因數(shù)滿足（θ為斜直軌道的傾角），物塊與傳送帶和滑板間的動摩擦因數(shù)分別為、，重力加速度的大小。(1)若，求物塊剛滑上傳送帶時的速度大小及通過傳送帶所需的時間；(2)求物塊剛滑上右側(cè)滑板時所能達(dá)到的最大動能和最小動能；(3)若，討論物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過程中，克服摩擦力所做的功Wf與L3的關(guān)系。2.(13分)(2022江蘇如皋市模擬)某種彈射裝置如圖所示，左端固定的輕彈簧處于壓縮狀態(tài)且鎖定，彈簧具有的彈性勢能Ep＝4.5J，質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊靜止于彈簧右端，光滑水平導(dǎo)軌AB的右端與傾角θ＝30°的傳送帶平滑連接，傳送帶長度L＝8.0m，傳送帶以恒定速率v0＝8.0m/s順時針轉(zhuǎn)動．某時刻解除鎖定，滑塊被彈簧彈射后滑上傳送帶，并從傳送帶頂端滑離落至地面．已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),2)，重力加速度g取10m/s2.(1)求滑塊離開傳送帶時的速度v；(2)求電動機(jī)傳送滑塊多消耗的電能E；(3)若每次開始時彈射裝置具有不同的彈性勢能Ep′，要使滑塊滑離傳送帶后總能落至地面上的同一位置，求Ep′的取值范圍．3如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型，皮帶輪的半徑均為R=0.1m，兩輪軸距為L=3m，在電機(jī)的驅(qū)動下順時針轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一個旅行包(可視為質(zhì)點)無初速放在水平傳送帶左端，已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6，g=10m/s2，不計空氣阻力。

(1)要使旅行包到達(dá)右端不會直接飛出，傳送帶的速度應(yīng)小于多少？

(2)若傳送帶實際速度為0.2m/s，春運(yùn)期間每天傳送的旅行包平均總質(zhì)量為10噸，則電機(jī)每天相對于空載多消耗的電能E是多少？(所有旅行包均無初速，且與傳送帶間的μ4在某電視臺舉辦的沖關(guān)游戲中，AB是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑R＝1.6m，BC是長度為L1＝3m的水平傳送帶，CD是長度為L2＝3.6m水平粗糙軌道，AB、CD軌道與傳送帶平滑連接，參賽者抱緊滑板從A處由靜止下滑