專題35 水平傳送帶模型 高一物理40個經(jīng)典專題精講精練（人教版必修第一冊）（原卷版）

專題35水平傳送帶模型1.考點分析傳送帶模型是歷年高考中重要題型之一。主要知識涉及運動學規(guī)律、相互作用、牛頓運動定律、功能關系等。傳送帶模型有效培養(yǎng)學生分析物理過程、建模能力和綜合運用知識的能力。傳送帶問題的本質(zhì)是摩擦力的問題，物體與傳送帶之間的摩擦有兩種情況，一是滑動摩擦力，二是靜摩擦力，因此，對與傳送帶接觸的物體，摩擦力的作用決定物體的運動，解決問題的關鍵是摩擦力的分析。受力分析。傳送帶模型中要注意摩擦力的突變（發(fā)生在與相同的時刻），對于傾斜傳送帶模型要分析mgsinθ與的大小和方向。突變有以下三種：（1）滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力；（2）滑動摩擦力消失；（3）滑動摩擦力改變方向。運動分析。（1）注意參考系的選擇，傳送帶模型中選擇地面為參考系；（2）判斷共速以后是與傳送帶保持相對靜止一起做勻速運動還是改變加速度做勻變速運動；（3）判斷傳送帶長度—臨界之前是否滑出？2.分類。傳送帶分為水平傳送帶、傾斜傳送帶、水平+傾斜傳送帶。3.過程分析設傳送帶的速度為，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，兩定滑輪之間的距離為L，物體置于傳送帶一端時的初速度為。（1）=0，物體剛置于傳送帶上時由于受摩擦力作用，將做a=μg的加速運動。假定物體從開始置于傳送帶上一直加速到離開傳送帶，則其離開傳送帶時的速度為。若<2μgL，則物體在傳送帶上將先加速運動，后勻速運動；若=2ugL，則物體在傳送帶上剛好離開時，和傳送帶速度相同，此過程一直加速；若>2ugL，則物體在傳動帶上將一直加速運動，直到離開傳送帶。（2）≠0。當和傳送帶運動方向相同時：①。根據(jù)（1）中的分析可知，物體剛在傳送帶上時先加速運動，物體已知加速離開傳送帶時，速度。若<，則物體在傳送帶上先加速運動，后勻速運動，直至離開傳送帶；若，則物體剛好加速到和傳送帶相同的速度時，離開傳送帶；若，則物體在傳送帶上一直做加速運動，直至離開傳送帶。②。物體在傳送帶上先做減速運動，直到離開傳送帶時：若<。則物體在傳送帶上先減速運動，后和傳送帶一起做勻速運動。若=。則物體在傳送帶上一直做減速運動，直到離開傳送帶時，。若>。則物體在傳送帶上一直做減速運動。（3）當傳送帶速度方向和物體速度方向相反時：物體將做加速度為的減速運動，假設物體離開另一端傳送帶時，。若，物體能夠從另外一端離開傳送帶。若，物體不能從另外一端離開傳送帶，即物體先向左做減速運動，當相對傳送帶速度為零時，又隨著傳動帶一起加速運動，最后物體可能是加速離開傳動帶，也有可能是勻速離開傳動帶。一、單選題1．如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行，初速度大小為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圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知，則下列說法錯誤的是（）A．時刻，小物塊離A處的距離達到最大B．時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C．0~時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向始終向右D．0~時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用2．如圖所示，水平傳送帶保持v＝1m/s的速度運動?，F(xiàn)將一質(zhì)量為0.5kg的小物體從傳送帶左端輕輕放上，則物體從左端運動到右端所經(jīng)歷的時間為（設物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)為0.1，傳送帶兩端距離為2.5m，g取10m/s2）（）A．s B．（－1）sC．2.5s D．3s3．如圖所示，某快遞公司使用電動傳輸機輸送快件，繃緊的傳送帶始終保持的恒定速度運行，在傳送帶左端A處輕輕放置一快件（可視為質(zhì)點），快件與傳送帶間動摩擦因數(shù)為，傳送帶左端A與右端B間的距離，重力加速度大小，則快件從A運送到B所用的時間為（）A． B． C． D．4．如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x=4m，以某一速度順時針勻速運轉(zhuǎn)，A輪為主動輪，B輪為從動輪，P為從動輪輪緣上一點。今將一小煤塊（可視為質(zhì)點）無初速度地輕放至A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕。煤塊從A運動至B的v—t圖象如圖所示，M時刻煤塊到達B端。下列說法正確的是（）A．傳送帶運轉(zhuǎn)速度大于2m/sB．M對應的時刻為1.5sC．P點所受摩擦力方向豎直向下D．煤塊在傳送帶上的劃痕長度為2m5．如圖甲為應用于地鐵站的安全檢查儀，用于對旅客的行李進行安全檢查。其傳送裝置可簡化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持的恒定速率運行。旅客把行李無初速度地放在A處，設行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，A、B間的距離為2m，g取10m/s2。若乘客把行李放到傳送帶的同時，以與傳送帶相同的恒定速率平行于傳送帶運動到B處取行李，則（）A．乘客與行李同時到達B處B．乘客提前0.1s到達B處C．傳送帶的速率增至2m/s時，行李將比乘客提前到達B處D．傳送帶的速率增至2m/s時，乘客與行李到達B處的時間差將減小6．如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度v1=2m/s沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定速度v2=5m/s沿直線向左滑向傳送帶后，經(jīng)過一段時間又返回光滑水平面，速率為v2′，物體與傳送帶間的動摩擦因為0.2，則下列說法正確的是（）A．返回光滑水平面時的速率為v2′=2m/sB．返回光滑水平面時的速率為v2′=5m/sC．返回光滑水平面的時間為t=3.5sD．傳送帶對物體的摩擦力先向右再向左7．如圖所示為水平勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶，一個物塊以某一速度從左邊沖上傳送帶，則小物塊運動的v-t圖象不可能是（）A．B．C．D．8．如圖所示，兩個質(zhì)量分別為、的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間動摩擦因數(shù)均為傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設A、B的加速度大小分別為和，彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為，則A．， B．，C．， D．，二、多選題9．如圖所示，一水平的淺色長傳送帶上放置一質(zhì)量為m的煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a開始運動，當其速度達到v后，便以此速度做勻速運動。經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。關于上述過程，以下判斷正確的是（重力加速度為g）（）A．μ與a之間一定滿足關系μ>B．煤塊從開始運動到相對于傳送帶靜止經(jīng)歷的位移為C．煤塊從開始運動到相對于傳送帶靜止經(jīng)歷的時間為D．黑色痕跡的長度為三、解答題10．如圖所示，一足夠長的粗糙的水平傳送帶在電動機的帶動下以恒定的速率沿順時針方向運動，質(zhì)量的小鐵塊A（可看作質(zhì)點）和質(zhì)量的長木板B疊放在一起，A位于B的右端，在時將A、B保持上述狀態(tài)一起輕放到傳動帶上，最終A恰好沒有滑離B，已知小鐵塊A在的加速度大小為；長木板B在和的加速度大小分別為和0；取重力加速度。求：（1）若A、B間的動摩擦因數(shù)為，B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，則；（2）時間內(nèi)長木板B受到傳送帶對其摩擦力的大小和方向；（3）長木板B的長度。11．如圖，一足夠長的水平傳送帶以恒定的速率v=6m/s順時針轉(zhuǎn)動，長為L=1m的薄板A的右端放一小滑塊B（可視為質(zhì)點），且mA=mB=1kg。將它們一起輕放在傳送帶的左端（薄板A的左端與傳送帶的左端P對齊），薄板A與小滑塊B之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1，薄板A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.2，小滑塊B與傳送帶之間動摩擦因數(shù)為μ3=0.2，取g=10m/s2。假設小滑塊B滑離薄板A前后速度保持不變，A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：(1)A與B分離時A、B的速度分別是多少？(2)從A、B放在傳送帶上開始計時，經(jīng)過多長時間小滑塊B與薄板A左端距離保持恒定？恒定的距離是多少？12．如圖所示，水平傳送帶以v＝2m/s的