高中物理人教（2019）必修第一冊(cè) 第四章第五節(jié) 牛頓定律的運(yùn)用之傳送帶模型 訓(xùn)練

必修一第四章第五節(jié)牛頓定律的運(yùn)用之傳送帶模型訓(xùn)練1.如圖所示，傳送帶AB段是水平的，長(zhǎng)20m，傳送帶上各點(diǎn)相對(duì)地面的速度大小是2m/s，某物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1?，F(xiàn)將該物塊輕輕地放在傳送帶上的A點(diǎn)后，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)B點(diǎn)？（g?。?.如圖所示，水平傳送帶以不變的速度v向右運(yùn)動(dòng)，將工件輕輕放在傳送帶的左端，由于摩擦力的作用，工件做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，速度變?yōu)関；再經(jīng)時(shí)間2t，工件到達(dá)傳送帶的右端，求：（1）工件在水平傳送帶上滑動(dòng)時(shí)的加速度（2）工件與水平傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)（3）工件從水平傳送帶的左端到達(dá)右端通過(guò)的距離3.如圖12所示，有一水平傳送帶勻速向左運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻將一質(zhì)量為m的小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放到長(zhǎng)為L(zhǎng)的傳送帶的中點(diǎn)。它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：圖12(1)小煤塊剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力的大小和方向；(2)要使小煤塊留在傳送帶上的印記長(zhǎng)度不超過(guò)eq\f(L,2)，傳送帶的速度v應(yīng)滿足的條件。4.車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等使用的貨物安檢裝置的示意圖如圖2所示，繃緊的傳送帶始終保持v＝1m/s的恒定速率運(yùn)行，AB為水平傳送帶部分且足夠長(zhǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝5kg的行李包(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地放在水平傳送帶的A端，傳送到B端時(shí)沒(méi)有被及時(shí)取下，行李包從B端沿傾角為37°的斜面滑入儲(chǔ)物槽，已知行李包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，行李包與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．圖2(1)求行李包相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)的距離；(2)若B輪的半徑為R＝0.2m，求行李包在B點(diǎn)對(duì)傳送帶的壓力；(3)若行李包滑到儲(chǔ)物槽時(shí)的速度剛好為零，求斜面的長(zhǎng)度．5.(多選)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝4m，以v0＝4m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，今將一小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地輕放至A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)在傳送帶上留下劃痕．已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，取重力加速度大小g＝10m/s2，則煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中()A．煤塊到A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25sB．煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5sC．劃痕長(zhǎng)度是0.5mD．劃痕長(zhǎng)度是2m6.如圖甲所示，水平傳送帶沿順時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)轉(zhuǎn)。從傳送帶左端P先后由靜止輕輕放上三個(gè)物體A、B、C，物體A經(jīng)tA＝9.5s到達(dá)傳送帶另一端Q，物體B經(jīng)tB＝10s到達(dá)傳送帶另一端Q，若釋放物體時(shí)刻作為t＝0時(shí)刻，分別作出三物體的v－t圖像如圖乙、丙、丁所示，求：(1)傳送帶的速度大小v0；(2)傳送帶的長(zhǎng)度L；(3)物體A、B、C與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(4)物體C從傳送帶左端P到右端Q所用的時(shí)間tC。7．如圖10甲所示，繃緊的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)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v－t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示。已知v2>v1，則()A．t2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B．t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C．0～t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用8．(多選)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝3.5m，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，物體滑上傳送帶A端的瞬時(shí)速度vA＝4m/s，到達(dá)B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB.下列說(shuō)法中正確的是()A．若傳送帶不動(dòng)，vB＝3m/sB．若傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，vB一定等于3m/sC．若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，vB一定等于3m/sD．若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，有可能等于3m/s9．如圖所示，有一水平放置的足夠長(zhǎng)的皮帶輸送機(jī)以v＝5m/s的速率沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行。有一物塊以v0＝10m/s的初速度從皮帶輸送機(jī)的右端沿皮帶水平向左滑動(dòng)。若物塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，并取g＝10m/s2，求物塊從滑上皮帶到離開皮帶所用的時(shí)間。10.如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速率v1沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，物體以恒定的速率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又返回光滑水平面上，這時(shí)速率為v2′，則下列說(shuō)法正確的是（）A．若v1＜v2，則v2′=v1 B．若v1＞v2，則v2′=v2C．不管v2多大，總有v2′=v2 D．只有v1=v2時(shí)，才有v2′=v111.如圖所示,繃緊的水平傳送帶足夠長(zhǎng),始終以v1=2m/s的恒定速率運(yùn)行.初速度大小為v2=3m/s的小墨塊從與傳送帶等高的光滑水平面上的A處滑上傳進(jìn)帶.若從小墨塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí),小墨塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)5s后與傳送帶的速度相同,求:

(1)小墨塊向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離,

(2)小墨塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度.12.如圖1所示，水平傳送帶兩端相距x＝8m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，工件滑上A端時(shí)速度vA＝10m/s，設(shè)工件到達(dá)B端時(shí)的速度為vB。(取g＝10m/s2)圖1(1)若傳送帶靜止不動(dòng)，求vB；(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工件還能到達(dá)B端嗎？若不能，說(shuō)明理由；若能，求到達(dá)B點(diǎn)的速度vB；(3)若傳送帶以v＝13m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求vB及工件由A到B所用的時(shí)間。13.如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．A、B為傳送帶的左、右端點(diǎn)，AB長(zhǎng)L＝2m，初始時(shí)傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)質(zhì)量m＝2kg的煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶A點(diǎn)時(shí)，傳送帶立即啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程可視為加速度a＝2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速結(jié)束后傳送帶立即勻速運(yùn)動(dòng)．已知煤塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力(g取10m/s2)．(1)如果煤塊以最短時(shí)間到達(dá)B點(diǎn)，煤塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少？(2)上述情況下煤塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中在傳送帶上留下的痕跡至少多長(zhǎng)？14.如圖1所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，以初速度v0＝6m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)在傳送帶左側(cè)輕輕放上m＝1kg的小滑塊，與此同時(shí)，啟動(dòng)傳送帶制動(dòng)裝置，使得傳送帶以恒定加速度a＝4m/s2減速直至停止；已知滑塊與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．滑塊可以看成質(zhì)點(diǎn)，且不會(huì)影響傳送帶的運(yùn)動(dòng)，g＝10m/s2.試求：圖1(1)滑塊與傳送帶共速時(shí)，滑塊相對(duì)傳送帶的位移；(2)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t.15.(多選)如圖所示，傳送帶的水平部分長(zhǎng)為L(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)速率恒為v，在其左端無(wú)初速放上木塊，若木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左到右的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能是()A.eq\f(L,v)＋eq\f(v,2μg) B.eq\f(L,v)C.eq\r(\f(2L,μg)) D.eq\f(2L,v)16.（單選）水平方向的傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶速度大小v＝2m/s不變，兩端A、B間距離為3m。一物塊從B端以v0＝4m/s滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，g＝10m/s2。物塊從滑上傳送帶至離開傳送帶的過(guò)程中，速度隨時(shí)間變化的圖象是()17.（單選）如圖所示，水平傳送帶靜止不動(dòng)，質(zhì)量為1kg的小物體以4m/s的水平初速度滑上傳送帶的左端，最終以2m/s的速度從傳送帶的右端滑下．如果令傳送帶逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，小物體仍然以4m/s的水平初速度滑上傳送帶的左端，則小物體離開傳送帶時(shí)()A．速度小于2m/sB．速度等于2m/sC．速度大于2m/sD．不能到達(dá)傳送帶右端18.（單選）如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速率v1沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右側(cè)有一與傳送帶等高的光滑水平面，一物塊以初速度v2沿直線向左滑向傳送帶后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又返回光滑水平面，此時(shí)其速率為v3，則下列說(shuō)法正確的是（）A、只有v1=v2時(shí)，才有v3=v1B、若v1>v2，則v3=v2C、若v1<v2，則v3=v1D、不管v2多大，總有v3=v119.如圖甲所示,水平傳送帶的長(zhǎng)度L=5m,皮帶輪的半徑R=0.1m,皮帶輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)有一小物體(視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0從A點(diǎn)滑上傳送帶,越過(guò)B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),其水平位移為s.保持物體的初速度v0不變,多次改變皮帶輪的角速度ω,依次測(cè)量水平位移s,得到如圖乙所示的s-ω圖象.回答下列問(wèn)題:(1)當(dāng)0<ω<10rad/s時(shí),物體在A、B之間做什么運(yùn)動(dòng)?(2)B端距地面的高度h為多大?(3)物塊的初速度v0多大?20.一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)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)。求此黑色痕跡的長(zhǎng)度。21.如圖所示，一質(zhì)量為的小物體從足夠高的光滑曲面上自由滑下，然后滑上一水平傳送帶。已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，傳送帶水平部分的長(zhǎng)度，兩端的傳動(dòng)輪半徑為，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下始終以的角速度沿順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)運(yùn)，傳送帶下表面離地面的高度不變。如果物體開始沿曲面下滑時(shí)距傳送帶表面的高度為，初速度為零，取。求：(1)當(dāng)時(shí)，物體通過(guò)傳送帶過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)多消耗的電能。(2)當(dāng)時(shí)，物體通過(guò)傳送帶后，在傳送帶上留下的劃痕的長(zhǎng)度。(3)在什么范圍內(nèi)時(shí)，物體離開傳送帶后的落地點(diǎn)在同一位置。22.如圖所示，傳送帶的傾角θ＝37°，從A到B的長(zhǎng)度為L(zhǎng)AB＝16m，傳送帶以v0＝10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端無(wú)初速度放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)23.如圖所示，光滑斜面與傾斜傳送帶在同一個(gè)平面內(nèi)，傳送帶以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)有一滑塊體從斜面上靜止釋放，若物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，規(guī)定沿斜面向下的速度方向的正方向，則物體在傳送帶上滑動(dòng)時(shí)的速度隨時(shí)間變化的圖線可能是A. B.C. D.24.如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因素為μ，小木塊速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，v0、t0已知，則A．傳送帶一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．C．傳送帶的速度大于v0D．t0后滑塊的加速度為2gsinθ-25.如圖所示，光滑水平面與一傾斜運(yùn)輸帶MP相接，運(yùn)輸帶與水平面夾角θ＝30°，運(yùn)輸帶順時(shí)針運(yùn)行的速率v0＝5m/s.在水平面上的N點(diǎn)處放一質(zhì)量m＝0.4kg的小物體，N點(diǎn)與運(yùn)輸帶下端M點(diǎn)間距離x＝2m，現(xiàn)對(duì)小物體施加水平恒力F＝10N作用至M點(diǎn)撤掉，連接點(diǎn)M處是平滑的，小物體在此處無(wú)碰撞能量損失．小物體與運(yùn)輸帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(\r(3),6)，到達(dá)運(yùn)輸帶最高點(diǎn)P時(shí)速率恰好為零，取g＝10m/s2，求：(1)小物體運(yùn)動(dòng)到M時(shí)的速度大??；(2)MP之間的距離L；(3)此過(guò)程中小物體與運(yùn)輸帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q.26.如圖所示，傳送帶水平部分的長(zhǎng)度l=4.5m，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下勻速運(yùn)行。質(zhì)量M=0.49kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在傳送帶左端的光滑平臺(tái)上。質(zhì)量為m=10g的子彈以v=50m/s的速度水平向右打入木塊并留在其中，之后木塊滑到傳送帶上，最后從右輪軸正上方的P點(diǎn)離開傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落入車廂中心點(diǎn)Q。已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)p=0.5，P點(diǎn)與車底板間的豎直高度H=1.8m，與車廂底板中心點(diǎn)Q的水平距離x=1.2m，取g=10m/s2，求：(1)木塊從傳送帶左端到達(dá)右端的時(shí)間；(2)由于傳送木塊，電動(dòng)機(jī)多消耗的電能27.某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持v＝1m/s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝2kg的郵件輕放在皮