高考物理二輪復(fù)習(xí)100考點(diǎn)千題第三章牛頓運(yùn)動定律專題35傳送帶問題

專題3.5傳遞帶問題一．選擇題1.(2016年全國一般高考重慶適應(yīng)性測試（第三次）理科綜合試題)如下圖，足夠長的傳遞帶與水平面夾角為θ，在傳遞帶上某地點(diǎn)輕輕擱置一小木塊，小木塊與傳遞帶間動摩擦要素為μ，小木塊速度隨時間變化關(guān)系如下圖，v0、t0已知，則A．傳遞帶必定逆時針轉(zhuǎn)動B．C．傳遞帶的速度大于v0D．t0后滑塊的加快度為2gsinθ-【參照答案】AD【名師分析】若傳遞帶順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)滑塊沿傳遞帶下滑時，mgsinθ>μmgcosθ,滑塊將一直加快運(yùn)動。當(dāng)滑塊沿傳遞帶上滑時，mgsinθ<μmgcosθ,滑塊將先加快到與傳遞帶速度相等時勻速運(yùn)動，兩種狀況的速度圖像均不切合題給速度圖像，所以傳遞帶必定逆時針轉(zhuǎn)動，選項(xiàng)A正確。傳遞帶逆時針轉(zhuǎn)動，滑塊在0~t0時間內(nèi)，加快度較大，說明滑動摩擦力沿傳送帶向下，mgsinθ+μmgcosθ=ma1，由速度圖像可知，a1=v0/t0。聯(lián)立解得：μ=-tanθ，選項(xiàng)B錯誤。當(dāng)滑塊速度增大到等于傳遞帶速度時，滑塊遇到的摩擦力方向變?yōu)檠貍鬟f帶向上，故傳遞帶速度為v0，選項(xiàng)C錯誤。當(dāng)滑塊速度增大到等于傳遞mgsin-mgcos=ma2，擦因數(shù)值，得a2=2gsinθ-，選項(xiàng)D正確。考點(diǎn)：考察牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動.【名師點(diǎn)睛】本題的要點(diǎn)1、物體的速度與傳遞帶的速度相等時物領(lǐng)會持續(xù)加快下滑．2、小木塊兩段的加快度不同樣大．2．(2016河北名校調(diào)研)三角形傳遞帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，兩邊的傳遞帶長都是2m且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩個小物塊A、B從傳遞帶頂端都以1m/s的初速度沿傳遞帶下滑，物塊與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5，(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．物塊A先抵達(dá)傳遞帶底端B．物塊A、B同時抵達(dá)傳遞帶底端C．傳遞帶對物塊A、B均做負(fù)功D．物塊A、B在傳遞帶上的劃痕長度之比為1∶3【參照答案】BCD3.(多項(xiàng)選擇)如下圖，傳遞帶的水平部分長為L，運(yùn)動速率恒為v，在其左端無初速放上木塊，若木塊與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左到右的運(yùn)動時間可能是( )A.＋B.D.【參照答案】ACD如下圖，足夠長的傳遞帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在傳遞帶的上端輕輕擱置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)中能客觀地反應(yīng)小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是( )

μ＜tan

θ，則圖【參照答案】

D【名師分析】開始階段，小木塊遇到豎直向下的重力和沿傳遞帶向下的摩擦力作用，

做加快度為

a1的勻加快直線運(yùn)動，由牛頓第二定律得：

mgsin

θ＋μmgcos

θ＝ma1，所以

a1＝gsinθ＋μgcos

θ。小木塊加快至與傳遞帶速度相等時，因?yàn)?/p>

μ＜tan

θ，則小木塊不會與傳送帶保持相對靜止而勻速運(yùn)動，以后小木塊持續(xù)加快，所受滑動摩擦力變?yōu)檠貍鬟f帶向上，做加快度為

a2的勻加快直線運(yùn)動，這一階段由牛頓第二定律得：

mgsin

θ－μmgcos

θ＝ma2，所以：

a2＝gsin

θ－μgcos

θ。依據(jù)以上剖析，有a2＜a1。所以，本題正確答案為D。如下圖，某糧庫使用電動傳輸機(jī)向糧垛上輸送麻袋包，現(xiàn)將一麻袋包擱置在傾斜的傳送帶上，與傳遞帶一同向上勻速運(yùn)動，此間突遇故障，傳遞帶減速直至停止。若上述勻速和減速過程中，麻袋包與傳遞帶一直保持相對靜止，以下說法正確的選項(xiàng)是( )勻速運(yùn)動時，麻袋包只受重力與支持力作用勻速運(yùn)動時，麻袋包遇到的摩擦力必定沿傳遞帶向上C.減速運(yùn)動時，麻袋包遇到的摩擦力必定沿傳遞帶向下D.減速運(yùn)動時，麻袋包遇到的摩擦力必定沿傳遞帶向上【參照答案】B6.如下圖，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗拙的傳遞帶上，物體與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)傳遞帶分別以v1、2的速度做逆時針運(yùn)動時(v1＜2)，繩中的拉力分別為1、vvFF2，則以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.物體遇到的摩擦力Ff1＜Ff2物體所受摩擦力方向向右F1＝F2D.傳遞帶速度足夠大時，物體遇到的摩擦力可為0【參照答案】C【名師分析】物體的受力如下圖，滑動摩擦力與繩的拉力的水平重量均衡，所以方向向左，選項(xiàng)B錯誤；設(shè)繩與水平方向成θ角，則Fcosθ－μFN＝0，F(xiàn)N＋Fsinθ－mg＝0，解得F＝，θ不變，F(xiàn)恒定不變，選項(xiàng)C正確；滑動摩擦力Ff＝Fcosθ＝也不變，選項(xiàng)A、D錯誤。7.(

多項(xiàng)選擇)(2016

·廣東中山模擬

)如圖

4甲所示的水平傳遞帶

AB逆時針勻速轉(zhuǎn)動，一物塊沿曲面從必定高度處由靜止開始下滑，以某一初速度從傳遞帶左端滑上，在傳遞帶上由速度傳感器記錄下物塊速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示(圖中取向左為正方向，以物塊剛滑上傳2送帶時為計時起點(diǎn))。已知傳遞帶的速度保持不變，重力加快度g取10m/s。對于物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)結(jié)果正確的選項(xiàng)是( )

μ及物塊在傳遞帶上運(yùn)動第一次回到傳遞帶左端的時間

t，以下計算A.μ＝0.4B.μ＝0.2C.t＝4.5sD.t＝3s【參照答案】BC二．計算題1．（13分）（2016湖南十三校聯(lián)考）如下圖，有一條沿順時針方向勻速傳遞的傳遞帶，恒定速度

v＝4m/s

，傳遞帶與水平面的夾角

θ＝37°，現(xiàn)將質(zhì)量

m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn)

)，與此同時，給小物塊沿傳遞帶方向向上的恒力

F＝8N，經(jīng)過一段時間，小物塊上到了離地面高為

＝2.4m的平臺上。已知物塊與傳遞帶之間的動摩擦因數(shù)

μ0.5，（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）.問：（1）物塊從傳遞帶底端運(yùn)動到平臺上所用的時間？（2）若在物塊與傳遞帶達(dá)到同樣速度時，立刻撤去恒力F，計算小物塊還需經(jīng)過多少時間走開傳遞帶以及走開時的速度？【參照答案】（1）1.33s（2）0.85s物塊達(dá)到與傳遞帶同速后，物體未到頂端，物塊受的摩擦力的方向改變，對物塊受力剖析發(fā)現(xiàn)，，因?yàn)镕=8N而下滑力和最大摩擦力之和為10N。故不可以相對斜面向上加快。故得：a2=0得t=t1+t2=（2）若達(dá)到速度相等后撤力

F，對物塊受力剖析，因?yàn)?/p>

，故減速上行，得：a3=2m/s2。物塊還需t′走開傳遞帶，走開時的速度為，則：，=0.85s【貫通融會】（1）假如傳遞帶是淡色的，而物體是一炭塊，這一過程中，傳遞帶上留下的有色印跡有多長？如下圖，繃緊的傳遞帶與水平面的夾角θ＝30°，皮帶在電動機(jī)的帶動下，一直保持v0＝2m/s的速率運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)把一質(zhì)量為＝10kg的工件(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端，m經(jīng)時間1.9s，工件被傳遞到h＝1.5m的高處，取g＝10m/s2。求：工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)；工件相對傳遞帶運(yùn)動的位移?！敬鸢浮?1)0.866(2)0.8m加快運(yùn)動階段的加快度為：a＝＝2.5m/s2在加快運(yùn)動階段，依據(jù)牛頓第二定律，有：μmgcosθ－mgsinθ＝ma解得：μ＝0.866。(2)在時間t1內(nèi)，傳遞帶運(yùn)動的位移為：x＝v0t1＝1.6m工件運(yùn)動的位移為：x1＝vt1＝t1＝0.8m所以工件相對傳遞帶運(yùn)動的位移為：＝x－x1＝0.8m。x3.（湖北省黃岡市黃岡中學(xué)2016屆高三5月第一次模擬考試?yán)砜凭C合物理試題）（13分）質(zhì)量為m=20kg的物體在大小恒定的水平外力作用下，沖上一足夠長從右向左以恒定速度v0=-10m/s傳遞物體的水平傳遞帶，從物體開始沖上傳遞帶計時，物體的速度—時間圖象如圖所示，已知0～2.0s內(nèi)水平外力與物體運(yùn)動方向相反，2.0～4.0s內(nèi)水平外力與物體運(yùn)動方向相反，g取10m/s2。求：物體與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)；（2）0～4.0s內(nèi)物體與傳遞帶間的摩擦熱Q.【參照答案】(1)μ=0.3(2)2880J（2）0～2.0s內(nèi)物體的對地位移x1=10m傳遞帶的對地位移此過程中物體與傳遞帶間的摩擦熱Q=1800J12～4.0s內(nèi)物體的對地位移x2=-2m傳遞帶的對地位移此過程中物體與傳遞帶間的摩擦熱Q2=1080J0～4.0s內(nèi)物體與傳遞帶間的摩擦熱Q=Q+Q=2880J12考點(diǎn)：牛頓第二定律的綜合應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題是對于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題；解題時主假如要搞清物體運(yùn)動的物理過程，剖析其受力狀況；擅長從給出的v-t圖線中獲得物體的運(yùn)動信息；注意摩擦生熱等于摩擦力與相對位移的乘積.4．如下圖，水平傳遞帶兩頭相距x＝8m，工件與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，工件滑上A端時速度v＝10m/s，設(shè)工件抵達(dá)2)AB(1)若傳遞帶靜止不動，求vB；(2)若傳遞帶順時針轉(zhuǎn)動，工件還可以抵達(dá)B端嗎？若不可以，說明原因；若能，求抵達(dá)B點(diǎn)的速度vB；(3)若傳遞帶以v＝13m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求vB及工件由A到B所用的時間?！敬鸢浮?1)2m/s(2)能，2m/s(3)13m/s0.67s(3)物體速度達(dá)到13m/s時所用時間為t1＝＝0.5s，運(yùn)動的位移為x1＝vAt1＋at＝5.75m＜8m，則工件在抵達(dá)B端前速度就達(dá)到了13m/s，今后工件與傳遞帶相對靜止，所以物體先加快后勻速運(yùn)動。勻速運(yùn)動的位移

x2＝x－x1＝2.25m，t2＝≈0.17s，t＝t1＋t2＝0.67s。5.如下圖，與水平面成

θ＝30°的傳遞帶正以

v＝3m/s的速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，

A、B兩頭相距l(xiāng)＝13.5m?，F(xiàn)每隔

1s

把質(zhì)量

m＝1kg

的工件

(視為質(zhì)點(diǎn)

)輕放在傳遞帶上，工件在傳遞帶的帶動下向上運(yùn)動，工件與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)

μ＝，取

g＝10m/s

2，結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。求：相鄰工件間的最小距離和最大距離；滿載與空載對比，傳遞帶需要增添多大的牽引力？【答案】(1)0.50m3.0m(2)33N【名師分析】(1)設(shè)工件在傳遞帶加快運(yùn)動時的加快度為，則μcosθ－sinθ＝maamgmg代入數(shù)據(jù)解得a＝1.0m/s2剛放上下一個工件時，該工件離前一個工件的距離最小，且最小距離dmin＝at2解得dmin＝0.50m當(dāng)工件勻速運(yùn)動時兩相鄰工件相距最遠(yuǎn)，則dmax＝vt＝3.0m。當(dāng)工件與傳遞帶相對靜止后，每個工件遇到的靜摩擦力Ff0＝mgsinθ，全部做勻速運(yùn)動的工件對傳遞帶的總靜摩擦力Ff2＝n2Ff0與空載對比，傳遞帶需增大的牽引力F＝Ff1＋Ff2聯(lián)立解得F＝33N。（江西省要點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體2016屆高三第二次聯(lián)考理科綜合物理試題）（12分）如下圖，AB為水平皮帶傳遞裝置的兩頭，物體與皮帶的動摩擦因數(shù)為0.2，在A端質(zhì)量為m=1kg的物體以v=5m/s的速度滑上