專題13 傳送帶模型（原卷版）-2023-2024學(xué)年高中物理同步模型易點(diǎn)通人教版2019必修第一冊(cè)

專題13傳送帶模型1.模型介紹類型圖示物體運(yùn)動(dòng)情況水平傳送帶(1)可能一直加速；(2)可能先加速后勻速(1)v0＜v時(shí)，可能一直加速，也可能先加速后勻速；(2)v0＞v時(shí)，可能一直減速，也可能先減速后勻速(1)傳送帶較短時(shí)，物體一直減速到達(dá)左端；(2)傳送帶較長(zhǎng)時(shí)，物體先向左運(yùn)動(dòng)，減速到零后再向右運(yùn)動(dòng)回到右端傾斜傳送帶(1)可能一直加速；(2)可能先加速后勻速(1)可能一直加速；(2)可能先加速后勻速；(3)可能先以a1加速后以a2加速2.分析思路【例1】如圖所示，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)(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)，求物塊在傳送帶上劃痕的長(zhǎng)度?！纠?】如圖所示，傳送帶與地面的夾角θ＝37°，A、B兩端間距L＝16m，傳送帶以速度v＝10m/s沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，物體質(zhì)量m＝1kg無(wú)初速度地放置于A端，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，sin37°＝0.6，g＝10m/s2，試求：(1)物體由A端運(yùn)動(dòng)到B端的時(shí)間；(2)物體與傳送帶共速前的相對(duì)位移。一、單選題1．如圖所示，傳送帶的速度恒為，轉(zhuǎn)輪A和B的大小不計(jì)，（即傳送帶的總長(zhǎng)度為2.4m）。某偷油老鼠跳到A點(diǎn)，并以相對(duì)傳送帶0.3m/s的速度向B點(diǎn)爬去，到達(dá)B點(diǎn)后立即回頭仍以相對(duì)傳送帶0.3m/s的速度返回A點(diǎn)?；氐紸點(diǎn)后，該老鼠將再次向B點(diǎn)爬去，到達(dá)B點(diǎn)后再次返回……如此反復(fù)下去，且老鼠相對(duì)傳送帶的速度始終為0.3m/s。老鼠在A、B兩端點(diǎn)速度轉(zhuǎn)向所需的時(shí)間不計(jì)，從該老鼠由A點(diǎn)出發(fā)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，傳送帶上將都會(huì)被老鼠身上的油漬污染（

）A．16s B．17s C．18s D．19s2．如圖甲所示，傾斜的傳送帶正以恒定速率v1沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶的傾角為37°。一物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v?t圖像如圖乙所示，物塊到傳送帶頂端時(shí)速度恰好為零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，則（）A．傳送帶底端到頂端的距離為12mB．摩擦力方向一直與物塊運(yùn)動(dòng)的方向相反C．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5D．0~1s內(nèi)物塊受到的摩擦力大小等于1~2s內(nèi)的摩擦力大小3．如圖a所示，物塊m以初速度v0滑上正以速度v勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜傳送帶，過(guò)程中物塊的v-t圖像如圖b所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．物塊剛滑上傳送帶時(shí)受到的摩擦力沿傳送帶向下B．t1后物塊不受摩擦力的作用C．t1時(shí)刻前后，物塊所受摩擦力均為滑動(dòng)摩擦力D．若t1時(shí)刻后傳送帶突然卡住不動(dòng)，物塊將受到沿傳送帶向下的摩擦力4．如圖，傳送帶始終保持v=0.4m/s的恒定速率運(yùn)行，煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，A、B間的距離為2m，g取10m/s2。將一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速度地放在A處，則下列說(shuō)法正確的是（）A．煤塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．煤塊經(jīng)過(guò)2s到達(dá)B處C．煤塊到達(dá)B處時(shí)速度大小為0.4m/sD．煤塊在傳送帶上留下的摩擦痕跡長(zhǎng)度為0.08m5．如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，圖中能客觀地反映小木塊的運(yùn)動(dòng)情況，則關(guān)于小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ判斷正確的是（）A． B． C． D．無(wú)法判斷6．如圖甲為應(yīng)用于地鐵站的安全檢查儀，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查。其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶以的恒定速率運(yùn)行。旅客把行李無(wú)初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，A，B間的距離為2m，g取。假設(shè)無(wú)論傳送帶速度多大，乘客把行李放到傳送帶的同時(shí)，都以與傳送帶相同的恒定速率運(yùn)動(dòng)到B處取行李，則（）A．乘客與行李同時(shí)到達(dá)B處B．乘客提前0.2s到達(dá)B處C．若將傳送帶的速率增至，行李將比乘客提前到達(dá)B處D．若將傳送帶的速率增至，乘客與行李到達(dá)B處的時(shí)間差將增大7．如圖所示，與水平面成角的傳送帶正以的速率勻速運(yùn)行，A、B兩端相距?，F(xiàn)每隔1s把質(zhì)量的工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶A端，在傳送帶的帶動(dòng)下，工件向上運(yùn)動(dòng)，工件到達(dá)B端時(shí)恰好準(zhǔn)備在A端放上一個(gè)工件，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取，下列說(shuō)法正確的是（）A．工件在傳送帶上時(shí)，先受到斜向上的摩擦力，后不受摩擦力B．工件在傳送帶上加速過(guò)程，加速度大小為C．傳送帶上兩個(gè)工件間的最小距離為1.5mD．傳送帶上始終有6個(gè)工件8．如圖的水平傳送帶，AB兩點(diǎn)的距離為10m，將一物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕地放在A點(diǎn)，傳送帶的速度4m/s，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取。則物體由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為（）A．2.5s B． C．3.5s D．無(wú)法確定二、多選題9．如圖甲所示，兩個(gè)皮帶輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)水平傳送帶以恒定的速率v運(yùn)行?，F(xiàn)使一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿與水平傳送帶等高的光滑水平面以初速度v0（v0<v）從傳送帶左端滑上傳送帶。若從物體滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，t0時(shí)刻物體的速度達(dá)到v，2t0時(shí)刻物體到達(dá)傳送帶最右端。物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象（以地面為參考系）如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，則（）A．0~t0時(shí)間內(nèi)，物體相對(duì)傳送帶向后運(yùn)動(dòng)受到向前的滑動(dòng)摩擦力的作用B．t0~2t0時(shí)間內(nèi)物體受到靜摩擦力的作用C．若增大物體的初速度v0但v0仍小于v，則物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定小于2t0D．若增大傳送帶的速度，則傳送帶速度越快物體被傳送的整個(gè)過(guò)程時(shí)間會(huì)越短10．如圖所示，水平傳送帶以的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從A處由靜止開始沿光滑固定斜面滑下，結(jié)果滑塊以的速度滑上傳送帶的右端。若滑塊從圖示位置B（比A處低）由靜止開始沿斜面滑下，則滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．可能一直做加速運(yùn)動(dòng) B．可能一直做減速運(yùn)動(dòng)C．可能先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng) D．可能先做減速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)11．快遞分揀站的分揀過(guò)程可以簡(jiǎn)化為如圖所示的裝置，水平傳送帶長(zhǎng)度為，以的速率順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，工作人員以一定的初速度將快遞箱輕放到傳送帶左端。若，快遞箱到達(dá)右端過(guò)程中加速時(shí)間和勻速時(shí)間相等。快遞箱可視為質(zhì)點(diǎn)，快遞箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)取，則（）A．傳送帶長(zhǎng)度為24mB．若，全程快遞箱在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)為4mC．若，則全程快遞箱的路程與傳送帶的路程之比為D．若，將傳送帶速度增大為原來(lái)的2倍，快遞箱仍然先做勻加速運(yùn)動(dòng)再做勻速運(yùn)動(dòng)12．足夠長(zhǎng)的淺色水平傳送帶向右勻速運(yùn)行。現(xiàn)將一木炭包無(wú)初速度地放在傳送帶上，在傳送帶上將會(huì)留下一段黑色的徑跡。則（）A．徑跡的長(zhǎng)度與木炭包的質(zhì)量無(wú)關(guān)B．木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長(zhǎng)度越短C．若木炭包與傳送帶共速后，傳送帶突然停止運(yùn)動(dòng)，徑跡的長(zhǎng)度將變大D．若木炭包與傳送帶共速后，傳送帶突然停止運(yùn)動(dòng)，徑跡的長(zhǎng)度將不變?nèi)⒔獯痤}13．在大型物流貨場(chǎng)廣泛使用傳送帶運(yùn)送貨物如圖甲所示，傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，將m=1kg的貨物無(wú)初速度放在傳送帶上的A處，經(jīng)過(guò)1.2s貨物到達(dá)傳送帶的B端，用速度傳感器測(cè)得貨物與傳送帶的速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，已知g=10m/s2，求：(1)斜面的傾角；(2)A、B兩點(diǎn)間的距離；(3)貨物與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(4)傳送帶上留下的黑色痕跡長(zhǎng)度。14．如圖，有一水平傳送帶以的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶A端，物塊剛放在傳送帶上時(shí)的速度看作0，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。已知傳送帶長(zhǎng)度為，求：(1)物塊離開傳送帶時(shí)的速度大小；(2)物塊在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；(4)物塊在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度。15．機(jī)場(chǎng)、火車站和地鐵站等場(chǎng)所的安全檢查儀，如下圖甲所示。其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型：繃緊的傳送帶始終保持v0=1m/s的恒定速率運(yùn)行。旅客把行李箱輕放在A處（可認(rèn)為初速度為0），行李箱與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，AB間的距離為L(zhǎng)AB=2.5m，重力加速度取g=10m/s2，則(1)行李箱剛放在傳送帶時(shí)，會(huì)否與傳送帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？請(qǐng)說(shuō)明理由。(2)求行李箱從A處到達(dá)B處需要多長(zhǎng)時(shí)間？16．某快遞公司為了提高效率，使用電動(dòng)傳輸機(jī)輸送快件如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)度L＝5.25m，始終保持恒定速度v＝1m/s運(yùn)行，在傳送帶上A處無(wú)初速度地放置一快件(可視為質(zhì)點(diǎn))，快件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度取g＝10m/s2。求(1)快件的加速度大小；(2)快件運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間。17．傳送帶廣泛應(yīng)用于車站和機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所.如圖所示，一傾角為θ=37°的傾斜傳送帶固定放置.現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傳送帶底端以的初速度沿傾斜傳送帶向上滑上傳送帶，已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，它們之間的最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為，，，求∶（1）若傳送帶不動(dòng)，小物塊沿傳送帶上滑過(guò)程中的加速度大小；（2）若傳送帶以的速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，小物塊始終沒(méi)有從傳送帶的頂端滑出，則小物塊從滑上傳送帶到速度減為零所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t。19．傳送帶在流水線中的應(yīng)用節(jié)省了勞動(dòng)力，降低了商品成本。車間中兩段傳送帶的截面圖如圖所示，1為長(zhǎng)度的水平傳送帶，2為長(zhǎng)度，傾角的傾斜傳送帶?，F(xiàn)將質(zhì)量的貨物輕放在傳送帶1的右端點(diǎn)a，貨物到達(dá)b處剛好與傳送帶1的速度相等。貨物與傳送帶1、2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為，，貨物在連接點(diǎn)b處速度大小不變從水平滑上斜面，兩傳送帶均逆時(shí)針運(yùn)行。已知，，重力加速度g取。（1）求傳送帶1的速度大?。唬?）要使貨物能夠運(yùn)送至c點(diǎn)，求傳送帶2的最小速度；（3）改變傳送帶1、2的速度，求貨物從a到達(dá)c的最短時(shí)間。20．快遞物流已經(jīng)深入我們的生活，貨物分揀是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，圖1是某種快遞分揀傳送裝置，它由兩臺(tái)傳送帶組成，一臺(tái)傳送帶水平傳送，另一臺(tái)傳送帶傾斜傳送。圖2是該裝置示意圖，水平傳送帶A、B兩端相距3.6m，傾斜傳送帶C、D兩端的連線與水平方向的夾角，B、C兩端間的距離可忽略不計(jì)。已知水平傳送帶以4m/s的速率傳動(dòng)，傾斜傳送帶以3m/s的速率傳動(dòng)。把一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的貨物無(wú)初速度放在A端，貨物被運(yùn)送到B端后可以以不變的速率傳到C端，傾斜傳送帶將貨物運(yùn)送到D端時(shí)貨物速度恰好為0。若貨物與兩傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，g取，，。(1)求貨物從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間；(2)求C、D兩端間的距離。21．如圖所示，相距的兩平臺(tái)位于同一水平面內(nèi)，二者之間用傳送帶相接。傳送帶以速度大小向右勻速運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在距傳送帶左側(cè)1m處的點(diǎn)，右側(cè)平臺(tái)的人通過(guò)一根輕繩用恒力水平向右拉貨物，貨物與傳送帶共速后撤去拉力。已知貨物與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)，貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取。求：(1)貨物運(yùn)動(dòng)到傳送帶左端時(shí)的速度大??；(2)貨物在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。22．傾角的傳送帶以速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，位于其底部的煤斗向其輸送的煤屑，煤屑剛落到傳送帶上的速度為零，煤屑與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，且煤屑在到達(dá)最高點(diǎn)前已經(jīng)和傳送帶的速度相等。取，，，求：（1）煤屑落到傳送帶時(shí)的加速度和運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相等時(shí)所用的時(shí)間多大；（