專題25機械能傾斜傳送帶模型-高考物理機械能常用模型(原卷版)

高考物理《機械能》常用模型最新模擬題精練專題25機械能+傾斜傳送帶模型一、選擇題1.（2022山東棗莊二模）如圖（a）所示，傾角為的傳送帶以的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶的長度。一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量的物塊，自A點無初速度的放在傳送帶底端，其被傳送至B端的過程中，動能與位移x的關(guān)系（）圖像如圖（b）所示。取重力加速度。下列說法正確的是（）A.物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.25B.整個過程中合外力對物塊做的功為C.整個過程中摩擦力對物塊做的功為D.整個過程中摩擦力對物塊做的功等于物塊機械能的增加量2.（2022河南許昌一模）如圖所示，一傾斜固定傳送帶以恒定速率順時針轉(zhuǎn)動。在傳送帶底端B無初速度地放一個工件，工件在摩擦力的作用下從傳送帶底端B滑動到頂端A，然后進入平臺裝箱打包。則當工件從傳送帶底端B滑動到頂端A的過程中，下列說法正確的是（）A.摩擦力對工件所做的功等于工件動能的增量B.摩擦力對工件所做的功等于工件機械能的增量C.摩擦力對工件所做的功等于工件和傳送帶之間的摩擦生熱D.工件克服重力所做的功等于工件重力勢能的增量3.（2021遼寧模擬預(yù)測13）如圖所示絕緣傳送帶長為l，傾角為θ。沿順時針方向轉(zhuǎn)動，速度大小恒為v0，質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電物塊(可視為質(zhì)點)，以初速度v0從底端滑上傳送帶，并從傳送帶頂端滑出。整個空間存在勻強電場，場強大小E=，方向平行于傳送帶斜向下。傳送帶與物體間動摩擦因數(shù)μ≠0，運動過程中物塊所帶電量不變，重力加速度為g。物塊從底端滑至頂端的過程中可能正確的是（）A.物塊一直做勻速直線運動B.物塊先做勻減速直線運動后做勻速直線運動C.物塊電勢能增加了mglsinθD.物塊克服摩擦力做功為4.(2020河北邯鄲二模)2020年的新冠疫情嚴重影響了全世界人民的正常生產(chǎn)和生活,防疫物資急需調(diào)往疫情嚴重的地區(qū),為提高生產(chǎn)及轉(zhuǎn)運效率,在工廠、車站、碼頭、機場中經(jīng)常用傳送帶來對物資進行傳送,可大幅提高工作效率。圖甲所示是某機場在將防疫物資裝上飛機時采用的傳送帶裝置,可簡化為如圖乙所示模型,傳送帶在電動機的帶動下以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶與水平方向夾角為θ,物資箱由靜止放上傳送帶A端后,被傳送到最高點B時恰好與傳送帶共速。若箱子質(zhì)量為m,A、B兩點高度差為h,忽略箱子的體積,重力加速度為g,以下說法正確的是 ()A.傳送過程中傳送帶對箱子做的功為2mgh+mvB.由于傳送箱子,電動機多消耗的電能為2mgh+mvC.若只增大傳送帶的速度,傳送過程中箱子最終獲得的動能將增加D.若只增大箱子與傳送帶間的動摩擦因數(shù),傳送的時間會減小5如圖所示，傾角為θ的傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，把一物體由靜止放置到傳送帶的底端，則物體從底端運動到頂端的過程中，下列說法正確的是（）

A.物體始終受到沿傳送帶向上的摩擦力

B.物體運動至頂端時一定相對傳送帶靜止

C.傳送帶對物體所做的功大于物體機械能的增量

D.物體加速運動過程中傳送帶通過的距離是物體通過距離的2倍6.如圖所示，某工廠用傳送帶向高處運送物體，將一物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運動到傳送帶頂端。下列說法正確的是()A.第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功B.第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加量C.第一階段物體和傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量等于第一階段物體機械能的增加量D.物體從底端到頂端全過程機械能的增加量大于全過程摩擦力對物體所做的功7.（6分）傳送帶在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有著廣泛的應(yīng)用。如圖甲，傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時針轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將m＝2kg的貨物放在傳送帶上的A點，貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化的圖象如圖乙，整個過程傳送帶是繃緊的，貨物經(jīng)過1.2s到達B點，已知重力加速度g＝10m/s2．下列說法正確的是（）A．貨物在0.2﹣1.2s內(nèi)的加速度大小為1m/s2 B．A、B兩點的距離為1.5m C．貨物從A運動到B的過程中，貨物與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為2.4J D．貨物從A運動到B的過程中，傳送帶對貨物做的功為6.4J8如圖所示，白色傳送帶A、B兩端距離L=14m，以速度v0=8m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，并且傳送帶與水平面的夾角為θ=37°，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的煤塊輕放在傳送帶的A端，煤塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.25，＞取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列敘述正確的是（）A.煤塊從A端運動到B端所經(jīng)歷時間為2.25s

B.煤塊運動到B端時重力的瞬時功率為120W

C.煤塊從A端運動到B端在傳送帶上留下的黑色痕跡為4m

D.煤塊從A端運動到B端因摩擦產(chǎn)生的熱量為8J二．計算題1.（2022南京金陵中學4月模擬）如圖所示，工廠利用傾角的皮帶傳輸機，將每個質(zhì)量的木箱（可視為質(zhì)點）從A點運送到點，段為直線且長度，每隔就有一個木箱以的速度沿方向滑上傳送帶，傳送帶以的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動。已知各木箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取。求：（1）木箱從沖上傳送帶到與傳送帶達到共同速度所用的時間；（2）傳送帶上最多有幾個木箱同時在向下輸送；（3）第1個木箱從A點運動到點過程，求傳送帶對所有木箱做的功。2如圖所示,長L=9m的傳送帶與水平方向的傾角θ=37°,在電動機的帶動下以v=4m/s的速率沿順時針方向運行,在傳送帶的B端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住,在傳送帶的頂端A點無初速度地放一質(zhì)量m=1kg的物塊,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,物塊與擋板碰撞的能量損失及碰撞時間不計.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求物體從靜止釋放到第一次返回上升至最高點的過程中：(1)系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量；

(2)傳送帶多消耗的電能；

(3)物體的最終狀態(tài)及該狀態(tài)后電動機的輸出功率3.利用彈簧彈射和傳送帶可以將工件運送至高處。如圖所示，傳送帶與水平方向成37°角，順時針勻速運動的速度v=4m/s。B、C分別是傳送帶與兩輪的切點，相距L=6.4m。傾角也是37°的斜面固定于地面且與傳送帶上的B點良好對接。一原長小于斜面長的輕彈簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一質(zhì)量m=1kg的工件(可視為質(zhì)點)。用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，工件離開斜面頂端滑到B點時速度v0=8m/s，A、B間的距離x=1m，工件與斜面、傳送帶問的動摩擦因數(shù)相同，均為μ=0.5，工件到達C點即為運送過程結(jié)束。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)彈簧壓縮至A點時的彈性勢能；

(2)工件沿傳送帶由4．（18分）傾角θ=37°的傳送帶以速度v=1.0m/s順時針轉(zhuǎn)動，位于其底部的煤斗每秒鐘向其輸送K=4.0kg的煤屑，煤屑剛落到傳送帶上的速度為零，傳送帶將煤屑送到h=3.0m的高處，煤屑與傳送帶間的動摩擦因素μ=0.8，且煤屑在到達最高點前已經(jīng)和傳送帶的速度相等。（重力加速度g=10m/s2，傳送帶直徑大小可忽略）求：（1）煤屑從落到傳送帶開始，運動到與傳送帶速度相等時前進的位移和時間；（2）傳送帶電機因輸送煤屑而多產(chǎn)生的輸出功率。5.（20分）傳送帶被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。由于不同的物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)不同，物體在傳送帶上的運動情況也有所不同。如圖所示，一傾斜放置的傳送帶與水平面的傾角θ=370，在電動機的帶動下以v=2m/s的速率順時針方向勻速運行。M、N為傳送帶的兩個端點，MN兩點間的距離L=7m。N端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住。在傳送帶上的O處先后由靜止釋放金屬塊A和木塊B，金屬塊與木塊質(zhì)量均為1kg，且均可視為質(zhì)點，OM間距離L=3m。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。傳送帶與輪子間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦。（1）金屬塊A由靜止釋放后沿傳送帶向上運動，經(jīng)過2s到達M端，求金屬塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1。（2）木塊B由靜止釋放后沿傳送帶向下運動，并與擋板P發(fā)生碰撞。已知碰撞時間極短，木塊B與擋板P碰撞前后速度大小不變，木塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5。求：a.與擋板P第一次碰撞后，木塊B所達到的最高位置與擋板P的距離；b.經(jīng)過足夠長時間，電動機的輸出功率恒定，求此時電動機的輸出功率。MMONP7．（2022河北石家莊重點高中月考）工人經(jīng)常利用傳送帶將貨物從高處運送到低處。如圖所示，長度、傾角、上表面平直的傳送帶以恒定速率逆時針運行，貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，傳送帶下端與一傾角為的斜面平滑連接，貨物與斜面間的動摩擦因數(shù)?，F(xiàn)將一質(zhì)量的貨物（體積可以忽略）輕放在傳送帶的上端，貨物沿傳送帶和斜面運動至斜面底端時速度大小為。取，，求：（1）貨物與傳送帶達到共同速度之前貨物經(jīng)過的位移大??；（2）斜面的長度（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）貨物在傳送帶上運動的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q。8．（2021山西長治市重點高中高一質(zhì)檢）（10分）如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，皮帶在電動機的帶動下，始終保持v0＝2m/s的速率運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10kg的工件(可看做質(zhì)點)輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過時間1.9s，工件被傳送到h＝1.5m的高處，取g＝10m/s2，求：(1)工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù).電動機由于傳送工件多消耗的電能．9（13分）（江蘇省如東市2020屆高三年級第二次學情調(diào)測）如圖所示，傳送帶以恒定速率v=8.0m/s順時針運行，傳送帶與水平面的夾角θ=37°，現(xiàn)將質(zhì)量m=1.0kg的小物塊輕放在其底端，平臺上的人通過一根輕繩用F=18N的恒力拉物塊，經(jīng)過一段時間物塊被拉到離地面高為H=4.2m的平臺上，已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）求物塊從開始運動到與傳送帶速度相等的過程運動時間t1和位移大小x1；（2）物塊從底端沿傳送帶上升到平臺上經(jīng)歷的時間t；（3）物塊在傳送帶上相對滑動的過程中，物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。10利用彈簧彈射和皮帶傳動裝置可以將工件運送至高處。如圖4所示，已知傳送軌道平面與水平方向成37°角，傾角也是37°的光滑斜面軌道固定于地面且與傳送軌道良好對接，彈簧下端固定在斜面底端，工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25。皮帶傳動裝置順時針勻速轉(zhuǎn)動的速度v＝4m/s，兩輪軸心相距L＝5m，B、C分別是傳送帶與兩輪的切點，輪緣與傳送帶之間不打滑?，F(xiàn)將質(zhì)量m＝1kg的工件放在彈簧上，用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，工件離開斜面頂端滑到皮帶上的B點時速度v0＝8m/s，A、B間的距離x＝1m。工件可視為質(zhì)點，g取10m/s2。