高一物理寒假重難點鞏固專題六 動力學中的傳送帶模型（解析版）

專題六動力學中的傳送帶模型45分鐘日期：月日一、單選題1．如圖所示，水平放置的傳送帶以速度v=3m/s向右運行，現(xiàn)將一小物體輕輕地放在傳送帶A端，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，若A端與B端相距6m，則物體由A運動到B的時間為（g=10m/s2）（）A．2s B．2.5s C．3.5s D．4s【答案】B【解析】小物體在傳送帶上先做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律，有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，勻加速運動到速度與傳送帶相等所需時間為SKIPIF1<0，勻加速運動的位移SKIPIF1<0，勻速運動的位移為SKIPIF1<0，勻速運動的時間為SKIPIF1<0，物塊從A到B的總時間為SKIPIF1<0，故選B。2．如圖，傳送帶的速度保持不變，將一物塊輕放在M端，并從此時開始物塊一直受到水平向右的恒力F。物塊開始在傳送帶上滑動，當它到達位置N后與傳送帶保持相對靜止并一起勻速運動，直到傳送到目的地P端。已知物塊重力的大小為20N，恒力F的大小為4N，物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.3，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，規(guī)定水平向右為正方向，則在物塊從M端傳送到P端的過程中，該物塊受到的摩擦力f與位移x的關(guān)系圖像為（）【答案】C【解析】對物塊進行受力分析有，從M到N，物塊受到水平向右的滑動摩擦力，大小為，SKIPIF1<0，從N到P，物塊勻速運動，則受到水平向左的靜摩擦力，大小為SKIPIF1<0，故選C。3．為保障市民安全出行，有關(guān)部門規(guī)定：對乘坐軌道交通的乘客所攜帶的物品實施安全檢查。如圖所示為乘客在進入地鐵站乘車前，將攜帶的手提包輕放到安檢機的水平傳送帶上接受檢查時的情景，假設(shè)繃緊的傳送帶始終以恒定的速率運行，手提包在t2時刻通過安檢機，以下圖像可能正確反映出提包在通過安檢機上的運動情況和所受摩擦力的是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】A．提包的速度不可能減速，A錯誤；B．提包不可能保持靜止狀態(tài)，B錯誤；C．提包的加速度不會逐漸減小，C錯誤；D．當提包加速時，受到恒定的摩擦力，其加速度恒定，當提包與傳送帶達到共速時，其不再受到摩擦力，D正確。故選D。二、多選題4．如圖所示，傳送帶與地面的傾角為37°，以10m/s的速率轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端輕輕靜放一質(zhì)量為0.5kg的物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，傳送帶兩輪間距為16m，則物塊從上端運動到下端所需時間可能為（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）A．1s B．2s C．3s D．4s

【答案】BD【解析】若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，開始階段有牛頓第二定律可得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，物體加速至與傳送帶速度相等所需的時間SKIPIF1<0，發(fā)生的位移SKIPIF1<0，所以物體加速度到SKIPIF1<0時仍未到達B點，此時摩擦力方向改變，第二階段有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，設(shè)第二階段物體滑到B的時間為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，則物體經(jīng)歷的總時SKIPIF1<0，若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，則根據(jù)SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，根據(jù)SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，故BD正確，AC錯誤。故選BD。5．如圖所示，一長為l＝2m的水平傳送帶以v＝1m/s的速率運行，一質(zhì)量為m的物塊在傳送帶的A端以v0＝5m/s的速度沖上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。若傳送帶順時針運動，物塊在傳送帶上運動的時間為t1，在傳送帶上留下的痕跡長度為x1；若傳送帶逆時針運動，物塊在傳送帶上運動的時間為t2，在傳送帶上留下的痕跡長度為x2。則（）A．t1＝t2 B．t1＜t2C．x1＜x2 D．x1＝1.6m【答案】AC【解析】傳送帶順時針運動時，物塊與傳送帶同向，在二者速度相等之前，物塊相對于傳送帶向右運動，分析受力可知，物塊向右做勻減速直線運動，加速度a1＝－μg＝－5m/s2，物塊與傳送帶速度相同時，物塊位移v2－v02＝2ax，解得x＝2.4m＞2m，故物塊一直做勻減速直線運動直至在B端掉落，則l＝v0t1＋SKIPIF1<0a1t12，解得物塊在傳送帶上運動時間t1＝SKIPIF1<0，物塊在傳送帶上的痕跡為二者的位移之差,小于1.6m；當傳送帶逆時針運動時，分析受力可知，加速度a2＝－5m/s2，由前面分析可知物塊速度減到零之前，已經(jīng)從B端掉落，故物塊在A到B過程中做勻減速直線運動，運動時間t2＝SKIPIF1<0，物塊留下痕跡為二者位移之和，故t1＝t2，x1＜x2，所以AC正確，BD錯誤。故選AC。6．圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率SKIPIF1<0運行，初速度大小為SKIPIF1<0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時，小物塊在傳送帶上運動的SKIPIF1<0圖像（以地面為參考系）如圖乙所示，已知SKIPIF1<0，則（）A．SKIPIF1<0時刻，小物塊離A處的距離達到最大B．SKIPIF1<0時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C．SKIPIF1<0時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向一直向右D．SKIPIF1<0時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【答案】BC【解析】A．相對地面而言，小物塊在SKIPIF1<0小時間內(nèi)，向左做勻減速運動，SKIPIF1<0之后反向向右向右運動，故小物塊在SKIPIF1<0時刻離A處距離最大，A錯誤；B．小物塊在SKIPIF1<0小時間內(nèi)，向左做勻減速運動，相對傳送帶也是向左運動；SKIPIF1<0時間內(nèi)，反向向右做勻加速運動，但速度小于傳送帶向右速度，仍是相對傳送帶向左運動，SKIPIF1<0時刻兩者同速，在SKIPIF1<0時間內(nèi)，小物塊相對于傳送帶靜止一起向右勻速運動，所以t2時刻小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大值，B正確；C．由B中分析可知，SKIPIF1<0時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶一直向左運動，所以受到的摩擦力方向一直向右，C正確；D．在SKIPIF1<0時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶一直向左運動，故小物塊一直受向右的滑動摩擦力，在SKIPIF1<0時間內(nèi)，小物塊相對于傳送帶靜止；小物塊不受摩擦力作用，故D錯誤。故選BC。三、解答題7．如圖所示，傳送帶與地面的傾角SKIPIF1<0，從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的長度為l6m，傳送帶以SKIPIF1<0的速度逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端無初速的放一個質(zhì)量為1kg的煤塊，視為質(zhì)點，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，SKIPIF1<0取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。求：（1）煤塊從SKIPIF1<0運動到SKIPIF1<0所需的時間是多少？（2）煤塊SKIPIF1<0在傳送帶上留下滑痕的長度?！敬鸢浮浚?）2s；（2）5m【解析】（1）從靜止到共速時間為SKIPIF1<0，加速度為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0因為SKIPIF1<0所以在和傳送帶共速后，煤塊繼續(xù)加速，根據(jù)SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)運動學公式SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則SKIPIF1<0（2）傳送帶運動距離SKIPIF1<0，SKIPIF1<0則SKIPIF1<0，SKIPIF1<0因為SKIPIF1<0所以滑痕長度為5m。8．輕型皮帶輸送機適用于食品、化工、醫(yī)藥、倉庫、糧食、碼頭等行業(yè)，具有運輸量小、帶速低、運行穩(wěn)定等特點，可連續(xù)性輸送物料，某種輕型皮帶輸送機皮帶的簡易模型如圖所示，一物料（視為質(zhì)點）以大小SKIPIF1<0的速度運動到傾角SKIPIF1<0的傳送帶的頂端，傳送帶兩輪間的距離SKIPIF1<0，傳送帶向下運動的速度大小恒為SKIPIF1<0，物料與傳送帶間的摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，取重力加速度大小SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。（1）求物料加速到與傳送帶的速度相等前已通過的位移大小SKIPIF1<0以及這段位移對應(yīng)的時間SKIPIF1<0；（2）求物料從傳送帶的頂端運動至底端的時間t；（3）若傳送帶勻速運動的速度大小可以改變，求物料從傳送帶的頂端運動至底端的時間最短時，傳送帶的最小速度vmin【答案】（1）3.75m，0.5s；（2）1.5s；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）設(shè)物料在傳送帶上加速運動的加速度大小為SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0當物料與傳送帶的速度相等時，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）物料與傳送帶的速度相等后，由于SKIPIF1<0，物料繼續(xù)向下做勻加速直線運動，設(shè)加速度大小為SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0物料在第二個勻加速直線運動