2020年物理高考专题复习 传送带专题

【例1】
物块M 在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。

则传送带转动后( )
A ．M 将减速下滑
B ．M 仍匀速下滑
C ．M 受到的摩擦力变小
D ．M 受到的摩擦力变大
【例2】
如图所示，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )
A ．电动机多做的功为mv 2
B ．摩擦力对物体做的功为
12
mv 2 C ．传送带克服摩擦力做功为
12
mv 2 D ．电动机增加的功率为μ mgv
【例3】
一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。

现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。

下列说法中正确的是
( )
A ．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B ．木炭包的质量越大，径迹的长度越短
C ．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短
D ．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短
传送带专题：动能定理结合传送带问题的重要应用，
学习传送带问题的解题规则和方法
如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。

初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。

若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。

已知v2＞v1，则( )
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0~t2时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【例5】
如图所示，在水平匀速运动的传送带的左端(P点)，轻放一质量为m＝1kg的物块随传送带运动到A点后水平抛出，物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。

B、D为圆弧的两端点，其连线水平。

已知圆弧半径R＝1.0m，圆弧对应的圆心角θ＝106°，轨道最低点为C，A点距水平面的高度h＝0.8m。

(g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）求：
⑴物块离开A点时水平初速度的大小
⑵物块经过C点时对轨道压力的大小
⑶设物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.3，传送带的速度为5m/s，求P A间的距离
因物块到达A点时速度为3m/s小于传送带速度，故物块在传送带上一直做匀加速直线运动
【例6】
如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2m/s的速率运行。

现把一质量m＝10kg的工件(可视为质点)轻轻放在皮带的底端，工件将被传送到h＝2m的高处。

若工件在传送过程中，先匀加速运动，然后匀速运动。

设工件
与皮带间的动摩擦因数μ＝3
，除此之外，不计其它损耗，取g＝10m/s2。

求：
⑴工件在加速传送过程中的加速度a的大小
⑵电动机由于传送工件所消耗的电能E
一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆孤形(圆孤由光滑模板形成，未画出)，经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。

现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。

稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。

每个箱在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。

已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。

这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。

求电动机的平均输出功率P。

【例8】
“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式。

某海港的货运码头，就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电，图1所示为皮带式传送机往船上装煤。

本题计算中取sin18°＝0.31，cos18°＝0.95，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g＝10m/s2。

⑴皮带式传送机示意图如图2所示, 传送带与水平方向的角度θ＝18°，传送带的传送距离为L＝51.8m，它始终以v＝1.4m/s的速度运行。

在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为0)，煤与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.4。

求：从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t
⑵图3为潮汐发电的示意图。

左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库。

当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电。

设某潮汐发电站发电有效库容V＝3.6×10 6m3，平均潮差Δh＝4.8m，一天涨落潮两次，发电四次。

水流发电的效率η1＝10％。

求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P；
⑶传送机正常运行时，1秒钟有m＝50kg的煤从漏斗中落到传送带上。

带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率η2＝80%，电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦(不包括传送带与煤之间的摩擦)以维持传送带的正常运行。

若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同时使多少台这样的传送机正常运行？
【例9】
风能是一种环保型的可再生能源。

据勘测，我国可利用的风力资源至少有2.53×05MW，所以风能是很有开发前途的能源。

风力发电将风的动能通过风力发电机转化为电能。

某风力发电机将空气的动能转化为电能的效率η＝20%，空气密度ρ＝1.3 kg/m3，其有效受风面积S＝20m2。

此风力发电机输出U＝250V稳定的直流电压，用它给如图11所示的皮带传送装置的电动机(电动机未画出)供电，输电线电阻不计。

已知皮带传送装置的电动机的额定电压U额＝250V，允许消耗电功率的最大值为P电m＝500W，线圈的电阻R＝5.0Ω。

在电动机消耗的电功率达到最大值的情况下，电动机及皮带传送装置各部分由于摩擦而损耗的功率与皮带传送装置输出的机械功率之比为1∶5。

重力加速度g取10m/s2。

⑴求此风力发电机在风速v1＝10 m/s时输出的电功率
⑵求皮带传送装置的电动机消耗电功率达到最大值时，皮带传送装置输出的机械功率；
设带动传送带的电动机消耗电功率最大时通过它的电流为I，此时电动机输出功率为P输出，皮带传送装置输出的机械功率为P机械
⑶已知传送带两端A、B之间的距离x＝10m、高度差h＝4.0m。

现将一可视为质点的货箱无
初速地放到传送带上A处，经t＝1.0s后货箱与传送带保持相对静止，当货箱被运送至B 处离开传送带时再将另一个相同的货箱以相同的方式放到A处，如此反复，总保持传送带上有一个(也只有一个)货箱。

在运送货箱的过程中，传送带的运行速度始终保持v2＝1.0m/s不变。

若要保证皮带传送装置的电动机所消耗电功率始终不超过P电m＝500W，货
箱的质量应满足怎样的条件。

【例10】
如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。

然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始(夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程)。

已知两个滚轮边缘的线速度恒为v＝4m/s，滚轮对夯杆的正压力F N＝2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ＝0.3，夯杆质量m ＝1×103kg，坑深h＝6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g＝10m/s2。

求
⑴夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小；并在给出的坐标图中，定性画出夯杆在一个打夯周期内速度v随时间t变化的图象；
⑵每个打夯周期中，滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量
⑶每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功。