传送带练习题
物理传送带练习题
物理传送带练习题一、单选题1.如图所示,光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,最低点B处的入、出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动,现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,则()A.固定位置A到B点的竖直高度可能为2.4RB.滑块不可能重新回到出发点A处C.传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多D.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关2.如图所示,传送带的三个固定转动轴分别位于等腰三角形的三个顶点,两段倾斜部分长均为2m,且与水平方向的夹角为37°。
传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动。
两个质量相同的小物块A、B从传送带顶端均以1m/s的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列判断正确的是()A.物块A始终与传送带相对静止B.物块A先到达传送带底端C.传送带对物块A所做的功大于传送带对物块B所做的功D.两物块与传送带之间因摩擦所产生的总热量等于两物块机械能总的减少量二、多选题3.如图所示,传送带AB与水平方向夹角为 ,且足够长。
现有一质量为m可视为质点的物体,以初速度0v 沿着与传送带平行的方向,从B 点开始向上运动,物体与传送带之间的动摩擦因数为(tan )μμθ>。
传送带以恒定的速度v 运行,物体初速度大小和传送带的速度大小关系为0v v <。
则物体在传送带上运动的过程中,下列说法正确的是( )(重力加速度为g )A .运动过程中摩擦力对物体可能先做正功再做负功B .运动过程中物体的机械能一直增加C .若传送带逆时针运动,则摩擦力对物体做功为零D .若传送带顺时针运动,则物块在加速过程中电动机多消耗的电能为()0cos cos sin mv v v μθμθθ-- 4.如图甲,一质量为m 的小物块以初动能kE 向右滑上足够长的水平传送带上,传送带以恒定速度逆时针转动,小物块在传送带上运动时,小物块的动能k E 与小物块的位移x 关系k E x -图像如图乙所示,传送带与小物块之间动摩擦因数不变重力加速度为g 。
高中物理水平传送带练习题解析
3.10水平传送带教师一、单选题1.如图甲所示,一水平传送带沿顺时针方向旋转,在传送带左端A 处轻放一可视为质点的小物块,小物块从A 端到B 端的速度—时间变化规律如图乙所示,t =6s 时恰好到B 点,则( )A .AB 间距离为20mB .小物块在传送带上留下的痕迹是8mC .物块与传送带之间动摩擦因数为μ=0.5D .若物块速度刚好到4m/s 时,传送带速度立刻变为零,则物块不能到达B 端【答案】B【详解】A .由图可知,4s 后物体与传送带的速度相同,故传送带速度为4m /s ;图中图像与时间轴所围成的面积表示位移,故AB 的长度26416m 2x +⨯==() A 错误;B .小物体在传送带上留下的痕迹是44448m 2l ⨯=⨯-= B 正确;C .由图乙可知,加速过程的加速度2Δ41m/s Δ4v a t === 由牛顿第二定律可知mga g m μμ==联立解得0.1μ=C 错误;D .物块速度刚好到4m/s 时,传送带速度立刻变为零,物块由于惯性向前做匀减速直线A.B.C.D.运动的位移x =2A v v +t 1=5.75 m <8 m 则工件在到达B 端前速度就达到了13 m/s ,此后工件与传送带相对静止,因此工件先加速运动后匀速运动,根据牛顿第二定律可得合力F =ma 先不变后为零,故B 正确,A 、C 、D 错误。
故选B 。
3.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速度04m /s v =顺时针运行,小物块以16m /s v =的初速度从传送带右端滑上传送带。
已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带的长度为10m ,重力加速度210m /s g =,考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程,下列说法正确的是( )A .小物块从传送带左端滑离传送带B .小物块滑离传送带时的速度大小为6m /sC .小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为6.25sD .小物块在传送带上留下的划痕长度为17m【答案】C【详解】A .物块在传送带上的加速度22m/s a g μ==向左减速到零的时间113s ==v t a向左运动的最大距离 2119m 10m 2v x L a==<= 故物块不会从左端滑离传送带,故A 错误;B .物块向左减速到零后,向右加速,但只能加速到04m /s v =,故B 错误;C .物块向左加速到04m /s v =用时022s v t a==二、多选题4.如图所示,水平传送带A、B两端相距x=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。
高中物理传送带问题(有答案)
传送带问题例1:一水平传送带长度为20m ,以2m /s 的速度做匀速运动,已知某物体与传送带间动摩擦因数为0.1,则从把该物体由静止放到传送带的一端开始,到达另一端所需时间为多少?解:物体加速度a=μg=1m/s2,经t1=v/a =2s 与传送带相对静止,所发生的位移S1=1/2 at 12=2m,然后和传送带一起匀速运动经t2=l-s1/v =9s ,所以共需时间t=t1+t2=11s练习:在物体和传送带达到共同速度时物体的位移,传送带的位移,物体和传送带的相对位移分别是多少?(S1=1/2 vt1=2m ,S2=vt1=4m ,Δs=s2-s1=2m )例2:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度2m/s 10cos sin =+=m mg mg a θμθ。
这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为:,1s 10101s a v t === m 52 21==a s υ<16m 以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,其加速度大小为(因为mgsin θ>μmgcos θ)。
22m/s 2cos sin =-=mmg mg a θμθ。
设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t ,则22220221t a t s +=υ, 11m= ,10222t t + 解得:)s( 11 s, 1 2212舍去或-==t t , 所以:s 2s 1s 1=+=总t 。
例3:如图2—2所示,传送带与地面成夹角θ=30°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度2m/s 46.8cos sin =+=mmg mg a θμθ。
高中物理高一上传送带模型练习题
传送带模型
1.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示为一水平传送带装置示意图.紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1 m/s运行,一质量为m=4 kg的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s
2.
(1)求行李刚开始运动时加速度的大小;
(2)求行李做匀加速直线运动的时间;
(3)如果行李箱底部沾有煤灰,当行李底部与传送带摩擦时就会留下痕迹,请问在行李箱从A到B运动的过程中,传送带上留下了多长的煤灰痕迹;
(4)在行李由A到B的这个过程中,有多少能量转化为了内能?
(5)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处,求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
2.如图所示,倾角为37º的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。
已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。
现将一质量m=0.4kg的小木块轻放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。
求:
(1)木块从顶端滑到底端所需要的时间;
(2)木块从顶端滑到底端摩擦力对木块做的功;
(3)木块从顶端滑到底端产生的热量?
3.如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A→B 的长度L=50m,则物体从A到B需要的时间为多少?。
传送带模型练习(带答案)
1: 如图所示,绷紧的传送带,始终以2 m/s 的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角θ=30°。
现把质量为10 kg 的工件轻轻地放在传送带底端P 处,由传送带传送至顶端Q 处。
已知P 、Q 之间的距离为4 m ,工件与传送带间的动摩擦因数μ=32,取g =10 m/s 2。
(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动;(2)求工件从P 点运动到Q 点所用的时间。
[答案] (1)先匀加速运动0.8 m ,然后匀速运动3.2 m (2)2.4 s解析 (1)工件受重力、摩擦力、支持力共同作用,摩擦力为动力由牛顿第二定律得:μmg cos θ-mg sin θ=ma 代入数值得:a =2.5 m/s 2则其速度达到传送带速度时发生的位移为 x 1=v 22a =222×2.5m =0.8 m<4 m 可见工件先匀加速运动0.8 m ,然后匀速运动3.2 m (2)匀加速时,由x 1=v 2t 1得t 1=0.8 s 匀速上升时t 2=x 2v =3.22s =1.6 s 所以工件从P 点运动到Q 点所用的时间为 t =t 1+t 2=2.4 s 2:如图,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s ,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为m =0.5 kg的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s 2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间.答案 (1)4 s (2)2 s解析 (1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,根据牛顿第二定律有mg (sin 37°-μcos 37°)=ma 则a =g sin 37°-μg cos 37°=2 m/s 2,根据l =12at 2得t =4 s. (2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a 1,由牛顿第二得,mg sin 37°+μmg cos 37°=ma 1则有a 1=mg sin 37°+μmg cos 37°m=10 m/s 2 设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t 1,位移为x 1,则有t 1=v a 1=1010 s =1 s ,x 1=12a 1t 21=5 m<l =16 m 当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mg sin 37°>μmg cos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变.设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a 2,则a 2=mg sin 37°-μmg cos 37°m=2 m/s 2 x 2=l -x 1=11 m 又因为x 2=vt 2+12a 2t 22,则有10t 2+t 22=11,解得:t 2=1 s(t 2=-11 s 舍去)所以t 总=t 1+t 2=2 s. 3.如图所示,足够长的传送带与水平面倾角θ=37°,以12m/s 的速率逆时针转动。
高中物理倾斜传送带练习题
班级: 高 ( )班 学号(后两位): 姓名:3.11倾斜传送带一、单选题1.如图所示,倾角为37θ=︒且长0.4m L =的传送带以恒定的速率1m/s v =沿顺时针方向运行,现将一质量2kg m =的物块(可视为质点)以03m/s v =的速度从底部滑上传送带,传送带与物块之间的动摩擦因数0.5μ=,取210m/s g =,则物块( )A .先做减速后做匀速运动B .开始加速度大小为22m/sC .经过0.2s t =到达顶端D .相对传送带发生的位移大小为0.4m2.如图,MN 是一段倾角为30θ=︒的传送带,一个可以看作质点,质量为1kg m =的物块,以沿传动带向下的速度04m/s v =从M 点开始沿传送带运动。
物块运动过程的部分v t -图像如图所示,取210m/s =g ,则( )A .物块最终从传送带N 点离开B .传送带的速度1m/s v =,方向沿斜面向下C .物块沿传送带下滑时的加速度22m/s a =D .物块将在5s 时回到原处二、多选题3.如图甲,倾角为θ的传送带始终以恒定速率v 2逆时针运行,t =0时初速度大小为v 1(v 1>v 2)的小物块从传送带的底端滑上传送带,在传送带上运动时速度随时间变化的v -t 图像如图乙,则( )A .0~t 3时间内,小物块所受到的摩擦力始终不变B .小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ<tan θC .t 1时刻,小物块离传送带底端的距离达到最大D .小物块从最高点返回向下运动过程中摩擦力始终和运动方向相反4.渔业作业中,鱼虾捕捞上来后,通过“鱼虾分离装置”,实现了机械化分离鱼和虾,大大地降低了人工成本。
某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型,分离器出口与传送带有一定的高度差,鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。
下列说法正确的是( )A .“虾”从掉落到传送带后,可能沿着传送带向下做加速直线运动B .“鱼”从掉落到传送带后,马上沿着传送带向上做加速直线运动C .“虾”在传送带运动时,摩擦力对“虾”做负功D .“鱼”在传送带运动时,加速度方向先向下后向上5.如图所示,飞机场运输行李的传送带保持恒定的速率运行,将行李箱无初速度地放在传送带底端,传送带将它送入飞机货舱。
2024高考物理一轮复习专题练习及解析—传送带模型和“滑块—木板”模型
2024高考物理一轮复习专题练习及解析—传送带模型和“滑块—木板”模型1.如图所示,飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率运行,将行李箱无初速度地放在传送带底端,当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动.假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ,传送带与水平面的夹角为θ,已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,下列说法正确的是()A.要实现这一目的前提是μ<tan θB.做匀速运动时,行李箱与传送带之间的摩擦力为零C.全过程传送带对行李箱的摩擦力方向沿传送带向上D.若使传送带速度足够大,可以无限缩短传送的时间2.(多选)图甲为一转动的传送带,以恒定的速率v顺时针转动.在传送带的右侧有一滑块以初速度v0从光滑水平面滑上传送带,运动一段时间后离开传送带,这一过程中滑块运动的v-t图像如图乙所示.由图像可知滑块()A.从右端离开传送带B.从左端离开传送带C.先受滑动摩擦力的作用,后受静摩擦力的作用D.变速运动过程中受滑动摩擦力的作用3.(多选)如图甲所示,光滑水平面上静置一个薄长木板,长木板上表面粗糙,其质量为M,t=0时刻,质量为m的物块以速度v水平滑上长木板,此后木板与物块运动的v-t图像如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.M=mB.M=2mC.木板的长度为8 mD.木板与物块间的动摩擦因数为0.14.(2023·甘肃省模拟)如图所示,水平匀速转动的传送带左右两端相距L=3.5 m,物块A(可看作质点)以水平速度v0=4 m/s滑上传送带左端,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,设A到达传送带右端时的瞬时速度为v,g取10 m/s2,下列说法不正确的是()A.若传送带速度等于2 m/s,物块不可能先做减速运动后做匀速运动B.若传送带速度等于3.5 m/s,v可能等于3 m/sC.若A到达传送带右端时的瞬时速度v等于3 m/s,传送带可能沿逆时针方向转动D.若A到达传送带右端时的瞬时速度v等于3 m/s,则传送带的速度不大于3 m/s5.(多选)(2023·福建福州市高三检测)如图所示,质量为M的长木板A以速度v0在光滑水平面上向左匀速运动,质量为m的小滑块B轻放在木板左端,经过一段时间恰好从木板的右端滑出,小滑块与木板间的动摩擦因数为μ,下列说法中正确的是()A.若只增大m,则小滑块不能滑离木板B.若只增大M,则小滑块在木板上运动的时间变短C.若只增大v0,则小滑块离开木板的速度变大D.若只减小μ,则小滑块滑离木板过程中小滑块对地的位移变大6.(多选)如图甲所示,一滑块置于足够长的长木板左端,木板放置在水平地面上.已知滑块和木板的质量均为2 kg,现在滑块上施加一个F=0.5t (N)的变力作用,从t=0时刻开始计时,滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2C.图乙中t2=24 sD.木板的最大加速度为2 m/s27.(2023·山东泰安市模拟)如图所示,水平传送带AB间的距离为16 m,质量分别为2 kg、4 kg的物块P、Q通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在传送带的左端,且连接物块Q的细线水平,当传送带以8 m/s的速度逆时针转动时,Q恰好静止.重力加速度取g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当传送带以8 m/s 的速度顺时针转动时,下列说法正确的是()A.Q与传送带间的动摩擦因数为0.6B.Q从传送带左端滑到右端所用的时间为2.4 sC.Q从传送带左端滑到右端,相对传送带运动的距离为4.8 mD.Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力大小恒为20 N 8.(2023·河南信阳市模拟)如图甲所示,在顺时针匀速转动且倾角为θ=37°的传送带底端,一质量m=1 kg的小物块以某一初速度向上滑动,传送带足够长,物块的速度与时间(v-t)关系的部分图像如图乙所示,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,求:(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ;(2)物块沿传送带向上运动的最大位移;(3)物块向上运动到最高点的过程中相对传送带的路程.9.(2023·辽宁大连市检测)如图所示,一质量M=2 kg的长木板B静止在粗糙水平面上,其右端有一质量m=2 kg的小滑块A,对B施加一水平向右且大小为F=14 N的拉力;t=3 s后撤去拉力,撤去拉力时滑块仍然在木板上.已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.1,B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2,重力加速度取g =10 m/s2.(1)求有拉力时木板B和滑块A的加速度大小;(2)要使滑块A不从木板B左端掉落,求木板B的最小长度.1.C 2.AD 3.BC 4.D 5.AB6.ACD7.C [当传送带以v =8 m/s 的速度逆时针转动时,Q 恰好静止不动,对Q 受力分析知m P g =μm Q g ,解得μ=0.5,A 错误;当传送带以v =8 m/s 的速度顺时针转动,物块Q 先做初速度为零的匀加速直线运动,有m P g +μm Q g =(m P +m Q )a ,解得a =203 m/s 2,当物块Q 速度达到传送带速度,即8 m/s 后,做匀速直线运动,由v =at 1,解得匀加速的时间t 1=1.2 s ,匀加速的位移为x =v 22a =4.8 m ,则匀速运动的时间为t 2=L -x v =1.4 s ,Q 从传送带左端滑到右端所用的时间为t 总=t 1+t 2=2.6 s ,B 错误;加速阶段的位移之差为Δx =v t 1-x =4.8 m ,即Q 从传送带左端到右端相对传送带运动的距离为4.8 m ,C 正确;当Q 加速时,对P 分析有m P g -F T =m P a ,解得F T =203N ,之后做匀速直线运动,有F T ′=20 N ,D 错误.] 8.(1)0.5 (2)6.4 m (3)4.8 m解析 (1)由题图乙可知,物块的初速度v 0=8 m/s ,物块的速度减速到与传送带的速度相同时,加速度发生变化,所以传送带转动时的速度v =4 m/s ,从t =0到t=0.4 s 时间内,物块加速度大小为a 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪Δv Δt =8-40.4 m/s 2=10 m/s 2,方向沿斜面向下;物块受到重力、支持力和沿斜面向下的摩擦力的作用,沿斜面方向由牛顿第二定律有mg sin θ+μmg cos θ=ma 1,解得μ=0.5.(2)设在t =0.4 s 后,物块做减速运动的加速度大小为a 2,物块受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用,由牛顿第二定律可得mg sin θ-μmg cos θ=ma 2,解得a 2=2 m/s 2,物块从t =0.4 s 开始,经过t 1时间速度减为零,则t 1=42 s =2 s ,从t =0到t =0.4 s ,物块位移为x 1=v 0Δt -12a 1(Δt )2=2.4 m ,从t =0.4 s 到t =2.4 s ,物块减速到零的位移为x 2=v 2t 1=42×2 m =4 m ,物块沿传送带向上运动过程中的位移为x =x 1+x 2=6.4 m.(3)从t =0到t =0.4 s ,传送带位移为x 3=v Δt =1.6 m ,物块相对传送带向上运动Δx 1=x 1-x 3=0.8 m ,从t =0.4 s 到t =2.4 s ,传送带位移x 4=v t 1=8 m ,物块相对传送带向下运动Δx 2=x 4-x 2=4 m ,故物块向上运动到最高点的过程中,物块相对传送带的路程Δx =Δx 1+Δx 2=4.8 m.9.(1)2 m/s 2 1 m/s 2 (2)5.25 m解析 (1)对滑块A 根据牛顿第二定律可得μ1mg =ma 1,故A 的加速度大小为a 1=1 m/s 2,方向向右;对木板B 根据牛顿第二定律可得F -μ1mg -μ2(m +M )g =Ma 2,解得木板B 加速度大小为a 2=2 m/s 2.(2)撤去外力瞬间,A 的位移大小为x 1=12a 1t 2=4.5 m ,B 的位移大小为x 2=12a 2t 2=9 m ,撤去外力时,滑块A 和木板B 的速度分别为v 1=a 1t =3 m/s ,v 2=a 2t =6 m/s ,撤去外力后,滑块A 的受力没变,故滑块A 仍然做加速运动,加速度不变,木板B 做减速运动,其加速度大小变为a 2′=μ1mg +μ2(m +M )g M=5 m/s 2,设再经过时间t ′两者达到共速,则有v 1+a 1t ′=v 2-a 2′t ′撤去外力后,A 的位移大小为x 1′=v 1t ′+12a 1t ′2B 的位移大小为x 2′=v 2t ′-12a 2′t ′2故木板B 的长度至少为L =x 2-x 1+x 2′-x 1′代入数据解得L =5.25 m.。
高中物理倾斜传送带练习题答案
3.11倾斜传送带答案1.C【详解】AB .开始加速度大小为2sin cos 10m/s mg mg a mθμθ+==物块与传送带共速时2202v v ax -=得0.4m x L ==则物块只做匀减速运动至与传送带共速,AB 错误; C .到达顶端的时间为00.2s v v t a-==C 正确;D .相对传送带发生的位移大小为0.2m x x vt ∆=-=D 错误。
故选C 。
2.D【详解】AB .从图象可知,物体速度减为零后反向向上运动,最终的速度大小为1m/s ,因此没从N 点离开,并且能推出传送带斜向上运动,速度大小为1m/s ,故AB 错误; C .—v t 图象中斜率表示加速度,可知物块沿传送带下滑时的加速度224(1)m/s 2.5m/s 2a --==故C 错误;D .速度图象与时间轴围成的面积表示位移,由图可知,18s 5t =时,物块的速度为0,之后物块沿斜面向上运动,所以物块沿斜面向下运动的位移118164m m 255x =⨯⨯=18s 5t =到22s t =时,物块沿斜面向上加速运动的位移282151m m 25x -=⨯= 物块沿斜面向上匀速运动的时间123s x xt v-==匀所以物块回到原处的时间3s 2s 5s t =+=故D 正确。
故选D 。
3.BC【详解】A .通过乙图可以看出,小物块先向上减速运动,减速到零后反向加速,当速度与传送带速度相等时,加速度大小发生变化,所以小物块的速度达到与传送带速度相等以前,摩擦力方向一直沿斜面向下,t 2时刻以后摩擦力方向沿斜面向上,故A 错误;B .根据图乙可知,t 2时刻以后小物块相对于传送带向下加速运动,根据牛顿第二定律可得sin cos mg mg ma θμθ-=所以小物块与传送带间的动摩擦因数满足tan μθ<故B 正确;解得滑动距离310m x =则货箱在倾斜传送带上的匀速运动时间为23410s y L xt v -==所以货箱从A 点到D 点的时间为123439s t t t t t =+++=故A 正确;B .在水平传送带上,货箱要经过4s 才能达到和传送带一样的速度,而货箱是每隔1s 就放上去一个,所以当下一个货箱刚放上去时,它与前一个货箱的距离最小,当它的速度达到传送带的速度时,它与前一个货箱的距离最大,则有22min 101111m 0.5m 22L a t ==⨯⨯=22max 11011114m 22x L a t v t a t =+-=即最大距离为最小距离的8倍,故B 错误;C .在倾斜传送带上,货箱要经过2s 才能达到和传送带一样的速度,而每隔1s 就有一个货箱进入倾斜传送带;所以当下一个货箱刚刚到达倾斜传送带时,它与前一个货箱的距离最小,当它的速度达到倾斜传送带的速度时,它与前一个货箱的距离最大,则有22max 23023116m 22y L a t v t a t =+-=故C 正确;D .把一个货箱从A 点传送到D 点,电动机至少要做功2222111123323111sin37cos379200J 222y x y x W mv mgL mg v t a t mg v t v t a t μμ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+︒+-+︒-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦连续稳定工作24小时,共传送货箱60602486400()n =⨯⨯=个需要做功6920086400920086400J kw h 220.8kw h 3.610W nW ⨯==⨯=⋅=⋅⨯总故D 正确。
高考物理一轮复习专题28传送带模型练习(含解析)
专题28 传送带模型1.如图所示,传送带的水平部分长为L ,传动速率为v ,在其左端无初速度放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是( )A .L v +v 2μgB .L vC .2L μg D .2L v2.[2021·四川绵阳二诊]如图所示,大型物流货场传送带倾斜放置,与水平面的夹角保持不变,传送带可向上匀速运动,也可向上加速运动;货箱M 与传送带间保持相对静止,设受传送带的摩擦力为F f .则( )A .传送带加速运动时,F f 的方向可能平行传送带向下B .传送带匀速运动时,不同质量的货箱,F f 相等C .相同的货箱,传送带匀速运动的速度越大,F f 越大D .相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,F f 越大3.(多选)如图所示,水平传送带A 、B 两端相距x =4m ,以v 0=4m /s 的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A 端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度大小g =10m /s 2,则煤块从A 运动到B 的过程中( )As Bs CmD.划痕长度是2m4.(多选)如图为应用于火车站的安全检查仪的简化模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s 的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离为2m,g取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则( )A.乘客与行李同时到达B处Bs到达B处Cs到达B处D.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达B处5.[2021·安徽省黄山市月考]水平传输装置如图所示,在载物台左端给物块一个初速度,当物块通过如图方向转动的传输带所用时间t1,当皮带轮改为与图示相反的方向传输时,通过传输带的时间为t2,当皮带轮不转动时,通过传输带的时间为t3,下列说法中正确的是( ) A.t1一定小于t2B.一定有t2>t3>t1C.可能有t3=t2=t1D.一定有t1=t2<t36.(多选)匀速转动的长传送带倾斜放置,传动方向如右图所示,在顶部静止放上一物块,在物块下滑过程中,规定沿传送带向下为正,下列描述物块运动过程中的v-t、a-t图像,可能正确的是( )7.[2021·四川绵阳南山中学月考](多选)如图所示,匀速转动的足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,v 0、t 0已知,重力加速度为g ,则( )A .传送带一定逆时针转动B .μ=tan θ+v 0gt 0cos θC .传送带的速度大于v 0D .t 0后木块的加速度为2g sin θ-v 0t 08.[2021·辽宁沈阳东北育才学校模拟](多选)三角形传送带以1m /s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m 且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A 、B 从传送带顶端都以1m /s 的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5.下列说法正确的是( )A .物块A 先到达传送带底端B .物块A 、B 同时到达传送带底端C .物块A 、B 到达底端时的速率相同D .物块A 、B 在传送带上的划痕长度之比为1∶2专题28 传送带模型1.B 小物块向右运动,如果一直加速运动则a =μg ,L =12at 2,t =2Lμg,如果到达右端时恰好与传送带共速t =L v 2=2L v ,如果先加速,后匀速t 1=vμg,t 2=L -v2t 1v=L v -v2μg,t 1+t 2=L v +vμg,则A 、C 、D 选项可能,B 选项是匀速运动,不可能.4.BD 行李的加速度为a ,与传送带速度相等用时t 1,μmg =ma ,a =1m/s 2,v =at 1,t 1=1s ,x =12at 21 =0.5m<2m ,以后匀速时间为t 2=L -xv =1.5s ,行李从A 到B 时间t =t 1+t 2=2.5s ,旅客从A 到B 时间t ′=L vB ,A 、C 错误,B 正确;若行李一直匀加速运动,时间最短,由L =12at 2min 可知t min =2s ,D 正确.5.C 6.AC7.AD 由题图乙知,小木块先做匀加速直线运动,当速度达到v 0后,以较小的加速度做匀加速运动,则0~t 0时间内,小木块所受的摩擦力方向沿斜面向下,t 0后小木块所受的摩擦力方向沿斜面向上,故传送带一定逆时针转动,A 正确;0~t 0时间内,由牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma 1,a 1=v 0t 0,由以上两式解得μ=v 0gt 0cos θ-tan θ,B 错误;当小木块的速度与传送带速度相同时,小木块所受摩擦力方向反向,由题图乙可知,传送带的速度等于v 0,C 错误;t 0后,由牛顿第二定律得mg sin θ-μmg cos θ=ma 2,联立可得a 2=2g sin θ-v 0t 0,D 正确.8.BC 由题意,mg sin37°>μmg cos37°,对A 、B 受力分析可知,A 物块所受摩擦力沿传送带向上,A 物块向下做匀加速直线运动,B 所受摩擦力沿传送带向上,向下做匀加速直线运动,两物块匀加速直线运动的初速度大小相等、加速度大小相等、位移大小相等,则运动的时间相等,A 错误,B 正确;由于两物块的加速度大小相等,运动时间也相等,由公式v =v 0+at 可知物块A 、B 到达底端时的速率相同,C 正确;对A ,划痕的长度等于A 的位移与传送带的位移之差,以A 为研究对象,由牛顿第二定律得a =mg sin37°-μmg cos37°m=g sin37°-μg cos37°=2m/s 2,由运动学公式x =v 0t +12at 2,得A 运动时间为t =1s ,所以传送带运动的位移为x =vt =1m ,所以A 对皮带的划痕为Δx 1=(2-1)m =1m ,对B ,划痕的长度等于B 的位移加上传送带的位移,B 对传送带的划痕为Δx 2=(2+1)m =3m ,所以划痕长度之比为1∶3,D 错误.。
4传送带计算题(解析)
传送带专项练习1题-22题中档计算题,23提突破计算题参考答案与试题解析1.如图所示,足够长的水平传送带沿顺时针方向以v0=2m/s的速度匀速转动,A、B两个完全相同的小物块从M点和N点同时以v=4m/s的初速度相向运动。
已知小物块A、B在传送带上运动的过程中恰好不会发生碰撞,小物块A、B均可视为质点且与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取10m/s2.求:(1)两个小物块相对传送带运动时间的差值。
(2)M点和N点之间的距离。
【分析】(1)物块A向右做匀加速运动,速度增至传送带的速度v时做匀速运动。
B向左做匀减速运动,速度减至零时向右做匀加速运动,直至速度与传送带相同。
根据牛顿第二定律求解加速度大小,根据速度时间关系求解运动时间,从而求得时间差。
(2)小物块A、B在传送带上运动的过程中恰好不会发生碰撞,两者位移之和等于MN间的距离。
分段根据位移公式求解。
【解答】解:(1)根据牛顿第二定律可得:μmg=ma解得两个小物块的加速度大小为:a=μg=4m/s2。
小物块A向右减速至与传送带共速的过程所需要的时间为:t A=解得:t A=0.5s小物块B向左减速至0,再反向加速至与传送带共速的过程所需时间为:t B=解得:t B=1.5s故两个小物块相对传送带运动时间的差值为:△t=t B﹣t A=1s。
(2)两小物块刚好不发生相撞,应该在小物块B与传送带共速时恰好到达同一点。
在t B=1.5s内小物块A向右运动的位移为:x A=+v0(t B﹣t A)解得:x A=3.5m在t B=1.5s内小物块B向左运动的位移为:x B=解得:x B=1.5m故M点和N点之间的距离为:S=x A+x B=5m。
答:(1)两个小物块相对传送带运动时间的差值是1s。
(2)M点和N点之间的距离为5m。
【点评】本题主要是考查牛顿第二定律和运动学公式的综合应用,关键是弄清楚物体的运动过程,把握隐含的临界条件,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。
高考物理传送带专题练习
传送带问题专题练习一、水平传送带1. (多选)如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率1v 运行,初速度大小2v 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 图象(以地面为参考系)如图乙所示,已知2v >1v ,则( ).A. 2t 时刻,小物块离A 处的距离达到最大B.2t时刻,C.0-2t 时间内,D.0-3t 时间内,2.(多选)如图所示,传送带的水平部分长为L,运动速率恒为v,在其左端无初速放上木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间可 能是( )A.g v v L μ2+B.vL C.gL μ2 D.v L 23.(多选)如图所示,水平传送带A 、B 两端相距s=7.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。
工件滑上A 端的瞬时速度A v =4m/s,到达B 端的瞬时速度设为B v ,g 取102/s m ,则( )A.若传送带不动,则B v =2m/sB.若传送带以速度v=4m/s 逆时针匀速转动,B v =1m/sC.若传送带以速度v=5m/s 顺时针匀速转动,B v =5m/sD.若传送带以速度v=6m/s 顺时针匀速转动,B v =6m/s4.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,物体过一会能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是( )A.电动机多做的功为221mv B.摩擦力对物体做的功为2mvC.传送带克服摩擦力做功为221mv D.电动机增加的功率为mgv μ5.(2014 四川卷,多选)如图所示,水平传送带以速度1v 匀速运动,小物体P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P 在传送带左端具有速度2v ,P 与定滑轮间的绳水平,0t t =时刻P 离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正( ).6.如图所示为某工厂的货物传送装置,水平运输带与一斜面MP 连接,运输带运行的速度为0v =5m/s.在运输带上的N 点将一小物体轻轻地放在上面,N 点距运输带的右端x=1.5m,小物体的质量为m=0.4kg,设货物到达斜面最高点P 时速度恰好为零,斜面长度L=0.6m,它与运输带的夹角为030=θ ,连接处是平滑的,小物体在此处无碰撞能量损失,小物体与斜面间的动摩擦因数631=μ(2/10s m g = ,空气阻力不计)求:(1)小物体运动到运输带右端时的速度大小;(2)小物体与运输带间的动摩擦因数;(3)小物体在运输带上运动的过程中由于摩擦而产生的热量.二、倾斜传送带7.物块M 在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,方向如图中箭头所示.则传送带转动后( )A.M 将减速下滑只能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8.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度0v 逆时针匀速转动,在传送带的上端轻轻放置一个质量为m 的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数 θμtan <,则选项中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )9. 如图所示,质量为m 的物块在静止的足够长的倾角为θ的传送带上以速度0v 匀速下滑,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,在此传送带的速度由零逐渐增加到20v 后匀速运动的过程中,下列分析正确的是A.物块下滑的速度不变B.物块开始在传送带上加速到20v 后向下匀速运动C.物块先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动 D.物块受的摩擦力方向始终沿传送带向上 10.(多选)如图所示,三角形传送带以1m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m,且与水平方向的夹角均为37°,现有两个质量相等的小物块A 、B 从传送带顶端都以1m/s 的初速度沿传送带下滑,两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,2/10s m g =,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列判断正确的是( )A.物体A 先到达传动带底端B.物块A 、B 同时到达传送带底端C.传送带对物块A 、B 的摩擦力都沿传送带向上D.物块A 下滑过程中相对传送带的路程小于物块B下滑过程中相对传送带的路程11.(2017 衡水调研)如图所示,一传送带与水平方向的夹角为θ,以速度v 逆时针运转,将一物块轻轻放在传送带的上端,则物块在从A 到B 运动的过程中,机械12.如图所示,倾斜传送带以速度1v 顺时针匀速运动,t=0时刻小物体从底端以速度2v 冲上传送带,t=0t 时刻离开传送带。
高一物理传送带专题练习
高一物理传送带专题练习1.如图所示,物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图箭头所示,若传送带的速度大小也为v ,则传送带启动后( )A 、M 静止在传送带上B 、M 可能沿斜面向上运动C 、M 受到的摩擦力不变D 、M 下滑的速度不变2.静止的传送带上有一砖块正在匀速下滑,此时开动传送带向上传送.那么物体滑到底端所用的时间与传送带不动时比较(A)下滑时间增大. (B)下滑时间不变.(C)下滑时间减小. (D)无法确定.3.如图所示,一粗糙的水平传送带以恒定的速度v 1沿顺时针方向运动,传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率v 2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带,下列说法正确的是A. 物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B. 若v 2<v 1,物体从左端滑上传送带必然先做加速运动,再做匀速运动C. 若v 2<v 1,物体从右端滑上传送带,则物体可能到达左端D. 若v 2<v 1,物体可能从右端滑上传送带又回到右端,在此过程中物体先做减速运动再做加速运动4.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。
如图所示为一水平传送带装置示意图,紧绷的传送带AB 始终保持v =1 m/s 的恒定速率向右运行。
旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,AB 间的距离为2 m ,g 取10 m/s 2。
若乘客把行李放到传送带的同时也以v =1 m/s 的恒定速度平行于传送带运动去B 处取行李,则( )A .乘客提前0.5 s 到达BB .乘客与行李同时到达BC .行李提前0.5 s 到达BD .若传送带速度足够大,行李最快也要2s 才能到达B5.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率1v 运行.初速度大小为2v 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 图象(以地面为参考系)如图乙所示,已知21v v ,A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用6.如图所示,水平传送带A 、B 两端点相距x=4m,以υ0=2m/s 的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A 点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g 取10m/s 2,由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕,则小煤块从A 运动到B 的过程中A.小煤块从A 运动到B 的时间是s 2B.小煤块从A 运动到B 的时间是2.25SC.划痕长度是4mD.划痕长度是0.5m7. 如图所示为粮袋的传送装置,已知AB 间长度为L ,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v ,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A 点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从A 到B 的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ( )A .粮袋到达B 点的速度与v 比较,可能大,也可能相等或小B .粮袋开始运动的加速度为)cos (sin θθ-g ,若L 足够大,则以后将一定以速度v 做匀速运动C .若θμtan ≥,则粮袋从A 到B 一定一直是做加速运动D .不论μ大小如何,粮袋从A 到B 一直匀加速运动,且ϑsin g a >8.如图所示,质量为m 的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L ,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1<v2),稳定时细绳的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳后,物体到达左端的时间分别为tl 、t2,下列关于稳定时细绳的拉力和到达左端的时间的大小一定正确的是 ( )A .F1<F2B .F1=F2C .t l >t 2D .tl<t29.如图所示,传送带的水平部分长为L ,运动速率恒为v ,在其左端放上一无初速的小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间不可能为( )A .L vB .2L vC .D .2L v v g μ+ 10.如图所示,一质量m=0.2kg 的小煤块以v o =4m/s 的初速度从最左端水平进入轴心距离L=6m 的水平传送带,传送带可由一电机驱使而转动.已知小煤块与传送带间的动摩擦因数0.1μ=(取210/g m s =)( )A .若电机不开启,传送带不转动,小煤块滑离传送带右端的速度大小为2m/sB .若电机不开启,传送带不转动,小煤块在传送带上运动的总时间为4sC .若开启电机,传送带以5m/s 的速率顺时针转动,则小煤块在传送带上留下的一段黑色痕迹的长度为0.5mD .若开启电机,传送带以5m/s 的速率逆时针转动,则小煤块在传送带上留下的一段黑色痕迹的长度为6m11.如图所示,传送带与水平面的夹角θ,当传送带静止时,在传送带顶端静止释放小物块m ,小物块沿传送带滑到底端需要的时间为t 0,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为μ。
高中物理 微专题二 传送带问题练习(含解析)新人教版必修第一册-新人教版高中第一册物理试题
微专题二传送带问题必备知识根底练进阶训练第一层知识点一水平方向传送带1.如下列图,水平放置的传送带以速度v=2 m/s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,假设A端与B端相距4 m,如此物体由A 运动到B的时间和物体到达B端时的速度是(g取10 m/s2)( )A.2.5 s,2 m/sB.1 s,2 m/sC.2.5 s,4 m/sD.1 s,4 m/s知识点二倾斜方向传送带2.如下列图,粗糙的传送带与水平方向夹角为θ,当传送带静止时,在传送带上端轻放一小物块,物块下滑到底端时间为T,如此如下说法正确的答案是( )A.当传送带顺时针转动时,物块下滑的时间可能大于TB.当传送带顺时针转动时,物块下滑的时间可能小于TC.当传送带逆时针转动时,物块下滑的时间等于TD.当传送带逆时针转动时,物块下滑的时间小于T关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1.应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进展安全检查.其传送装置可简化为如下列图的模型,紧绷的传送带始终保持v=1 m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离x=2 m,g取10 m/s2.假设乘客把行李放到传送带上的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处去取行李,如此( )A.乘客与行李同时到达B处B.乘客提前0.5 s到达B处C.行李提前0.5 s到达B处D.假设传送带速率足够大,行李最快也要4 s才能到达B处2.传送带与水平面夹角为37°,传送带以10 m/s的速率运动,传送轮沿顺时针方向转动,如下列图.今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m=0.5 kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,假设传送带A到B的长度为16 m,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,如此小物块从A运动到B的过程中( )A.小物块先加速后匀速B.小物块加速度大小为2 m/s2C.小物块到达B点的速度为10 m/sD.小物块全程用时2 s二、多项选择题3.如图甲所示,水平传送带始终以恒定速率v1沿顺时针方向转动,初速度大小为v2的小物块向左从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.假设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.v2>v1,如下说法正确的答案是( )A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右D .0~t 3时间内,小物块相对传送带的位移大小为v 1+v 22t 2 三、非选择题4.如下列图,水平传送带AB 长L =10 m ,向右匀速运动的速度v 0=4 m /s .一质量为1 kg 的小物块(可视为质点)以v 1=6 m /s 的初速度从传送带右端B 点冲上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g 取10 m /s 2.求:(1)物块相对地面向左运动的最大距离.(2)物块从B 点冲上传送带到再次回到B 点所用的时间.5.如下列图,传送带与水平面夹角为37°,并以v =10 m /s 运行,在传送带的A 端轻轻放一个小物体,物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,AB 长L =16 m ,求:以下两种情况下物体从A 到B 所用的时间(g =10 m /s 2).(1)传送带顺时针方向转动;(2)传送带逆时针方向转动.学科素养升级练进阶训练第三层1.(多项选择)一条水平传送带以速度v0逆时针匀速转动,现有一物体以速度v向右冲上传送带,假设物体与传送带间的动摩擦因数恒定,规定向右为速度的正方向,如此物体在传送带上滑动时的速度随时间变化的图像可能是如下图中的( )2.(多项选择)如下列图,水平传送带匀速转动,左右两端相距L=3.5 m,物体A从左端以v0=4 m/s的水平速度滑上传送带,物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,设物体到达传送带右端的瞬时速度为v(取g=10 m/s2),如下判断正确的答案是( ) A.假设传送带的速度等于5 m/s,v可能等于5 m/sB.假设传送带沿逆时针方向转动,v一定等于3 m/sC.假设传送带的速度等于2 m/s,物体一直做减速运动D.假设v等于3 m/s,传送带一定是静止的3.(多项选择)如下列图为粮袋的传送装置,A、B两端的距离为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A 端将粮袋(无初速度)放到运行中的传送带上,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的答案是( ) A.粮袋到达B端的速度与v比拟,可能大、可能小,也可能相等B.粮袋开始运动时的加速度为g(sinθ-μcosθ),假设L足够大,如此以后将以速度v做匀速运动C.假设μ≥tanθ,如此粮袋从A端到B端可能是一直做匀加速运动D.不论μ大小如何,粮袋从A端到B端一直做匀加速运动,且加速度a≥g sinθ4.(多项选择)如下列图,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是( )5.(学术情景)某智能分拣装置如下列图,A为包裹箱,BC为传送带.传送带保持静止,包裹P以初速度v0滑上传送带,当P滑至传送带底端时,该包裹经系统扫描检测,发现不应由A收纳,如此被拦停在B处,且系统启动传送带轮转动,将包裹送回C处.v0=3 m/s,包裹P与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带与水平方向夹角θ=37°,传送带BC长度L =10 m,重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)包裹P沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向.(2)包裹P到达B时的速度大小.(3)假设传送带匀速传动速度v=2 m/s,包裹P经多长时间从B处由静止被送回到C处.(4)假设传送带从静止开始以加速度a加速传动,请写出包裹P送回C处的速度v C与a的关系式,并画出v2C-a图像.6.如下列图,水平传送带长为L=11.5 m,以速度v=7.5 m/s沿顺时针方向匀速转动.在传送带的A端无初速度释放一个质量为m=1 kg的滑块(可视为质点),在将滑块放到传送带的同时,对滑块施加一个大小为F=5 N、方向与传送带运动方向成θ=37°角的拉力,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度大小为g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.当滑块从A端运动到B端时,求:(1)滑块运动的时间;(2)滑块相对传送带滑过的路程.7.如下列图,A、B为水平传送带的两个端点,C、D为倾斜传送带的两个端点,B、C之间平滑连接,长度不计,两传送带均沿顺时针方向运行,速率分别为v1=10 m/s,v2=5 m/s.倾斜传送带与水平面的夹角θ=30°,在水平传送带A点处轻放一质量m=2 kg的小物块,小物块速度能达到v1并先后经过B点和C点,最后刚好能到达D点(不计从B到C的能量损失),小物块与传送带间的动摩擦因数均为μ=36,g取10 m/s2.求:(1)A、B之间的最小距离L1(2)C、D之间的距离L2;(3)A、B之间的距离取最小值时小物块从A运动到D的总时间t;(4)小物块在倾斜传送带上运动的过程中相对倾斜传送带滑动的距离Δs.8.将一个粉笔头轻放在以2 m/s的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4 m的划线.假设使该传送带改做初速度为2 m/s的匀减速运动,加速度大小恒为1.5 m/s2,且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一粉笔头(与传送带的动摩擦因数和第一个一样)轻放在传送带上,该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线?9.如下列图,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度一样,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ,乙的宽度足够大,重力加速度为g.(1)假设乙的速度为v 0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s. (2)假设乙的速度为2v 0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v.微专题二 传送带问题必备知识根底练1.解析:小物体的运动可以分两个阶段,先由静止开始加速,后做匀速直线运动.小物体开始先做匀加速运动,加速度a =μg =2 m/s 2,达到的最大速度为2 m/s.当v 物=2 m/s 时,t =v a =22 s =1 s .x =12at 2=12×2×12 m =1 m ,以后小物体以2 m/s 的速度做匀速直线运动,t ′=x AB -x v =4-12s =1.5 s .所以t 总=1 s +1.5 s =2.5 s ,且到达B 端时的速度为2 m/s.答案:A2.解析:当传送带顺时针转动时,物块受重力、支持力和沿传送带向上的摩擦力与传送带静止时受力完全一样,加速度与传送带静止时加速度一样,所以物块下滑的时间等于T ,故A 、B 错误.当传送带逆时针转动时,物块受重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力,向下做匀加速直线运动的加速度大于传送带静止时的加速度,如此物块下滑的时间小于T ,故C 错误,D 正确.答案:D关键能力综合练1.解析:行李加速过程中加速度为a =μg =1 m/s 2,历时t 1=va=1 s 达到共同速度,位移x 1=v 2t 1=0.5 m ,此后行李匀速运动t 2=s -x 1v=1.5 s 到达B ,共用2.5 s ,乘客到达B ,历时t =s v=2 s ,故B 正确,A 、C 错误.假设传送带速率足够大,行李一直加速运动,最短运动时间t min =2xa=2×21s =2 s ,D 项错误. 答案:B2.解析:由于mg sin 37°>μmg cos 37°,可知小物块与传送带不能保持相对静止,所以小物块一直做加速运动,故A 错误;小物块放上传送带,滑动摩擦力的方向先沿传送带向下,根据牛顿第二定律得a 1=mg sin 37°+μmg cos 37°m=g sin 37°+μg cos 37°=10×0.6m/s 2+0.5×10×0.8 m/s 2=10 m/s 2,故B 错误;小物块达到传送带速度所需的时间t 1=v a 1=1010s =1 s ,经过的位移x 1=12a 1t 21=12×10×1 m=5 m ,速度相等后,小物块所受的摩擦力沿传送带向上,根据牛顿第二定律得a 2=mg sin 37°-μmg cos 37°m=g sin 37°-μg cos 37°=2m/s 2;根据vt 2+12a 2t 22=L -x 1,解得t 2=1 s(t 2=-11 s 舍去),如此t =t 1+t 2=2 s ,物块到达B 点的速度v t =v +a 2t 2=10 m/s +2×1 m/s=12 m/s ,故C 错误,D 正确.答案:D3.解析:在0~t 1时间内小物块向左减速,受向右的摩擦力作用,在t 1~t 2时间内小物块向右加速运动,受到向右的摩擦力作用,C 正确.t 1时刻小物块向左运动的速度为零,离A 处的距离达到最大,故A 错误;t 2时刻前小物块相对传送带向左运动,t 2时刻开始相对静止,如此知t 2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B 正确;0~t 2时间内,传送带的位移大小为v 1t 2,小物块的位移大小为v 2-v 12t 2,所以小物块相对传送带的位移大小为v 1+v 22t 2,由于t 2~t 3时间内小物块相对传送带静止,所以0~t 3时间内,小物块相对传送带的位移大小为v 1+v 22t 2,故D 正确.答案:BCD4.解析:(1)设物块与传送带间摩擦力大小为f 、向左运动最大距离s 1时速度变为0f =μmg由牛顿第二定律得:a =f m=μg =4 m/s 20-v 21=-2as 1 解得s 1=4.5 m.(2)设小物块经时间t 1速度减为0,然后反向加速,设加速度大小为a ,经时间t 2与传送带速度相等:v 1-at 1=0由牛顿第二定律得a =f m =μmgm=μg解得t 1=1.5 sv 0=at 2解得t 2=1 s设反向加速时,物块的位移为s 2,如此有s 2=12at 22=12×4×12m =2 m物块与传送带同速后,将做匀速直线运动,设经时间t 3再次回到B 点,如此有s 1-s 2=v 0t 3 解得t 3=s 1-s 2v 0=4.5-24s =0.625 s 所以物块从B 点冲上传送带到再次回到B 点所用的时间t =t 1+t 2+t 3=3.125 s. 答案:(1)4.5 m (2)3.125 s5.解析:(1)物体受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力根据牛顿第二定律可得:mg sin 37°-μmg cos 37°=ma解得a =2 m/s 2根据运动学公式可得:L =12at 2 解得:t = 2×162 s =4 s (2)物体开始受重力、支持力、沿斜面向下的摩擦力根据牛顿第二定律可得:mg sin 37°+μmg cos 37°=ma ′解得:a ′=10 m/s 2达到与传送带速度相等所用的时间t 1=v a ′=1 s 下滑的距离x =v 22a ′=5 m 剩余距离内以加速度a =2 m/s 2加速下滑:L -x =vt 2+12at 22 解得:t 2=1 s如此下滑的总时间t ′=t 1+t 2=2 s答案:(1)4 s (2)2 s学科素养升级练1.解析:物体在传送带上受到重力、传送带的支持力和摩擦力,由于摩擦力的方向与初速度方向相反,所以物体先做匀减速直线运动,假设物体的速度足够大,物体在速度减小到0前,物体已经滑到传送带右端,如此物体一直做匀减速运动,故B 正确;假设物体的速度比拟小,在物体的速度减小到0时,物体仍未滑到传送带右端,如此物体的速度等于0时,仍然在传送带上,由于传送带向左运动,物体在传送带上受到向左的摩擦力,将向左做加速运动,由运动的对称性可知,假设传送带的速度大于物体开始时的速度,如此物体返回出发点的速度大小仍然等于v ,D 错;假设传送带的速度小于物体开始时的速度,如此当物体的速度与传送带的速度相等后,物体以传送带的速度随传送带一起做匀速直线运动,故C 正确,故A 错误.答案:BC2.解析:当传送带以速度v 带=5 m/s 顺时针方向转动时,物体受到的摩擦力为动力,物体将做匀加速直线运动,加速度大小为a =μg =1 m/s 2,经过位移L 时速度增大到v =v 20+2aL=23 m/s <5 m/s ;当传送带以速度v 带=5 m/s 逆时针方向转动时,物体会受到摩擦阻力作用而做匀减速直线运动,到达传送带右端时速度一定小于5 m/s ,故A 错误,假设传送带沿逆时针方向转动,物体会受到摩擦阻力作用而做匀减速直线运动,物体通过位移L 时速度减为v =v 20-2aL =16-2×1×3.5 m/s =3 m/s ,故B 正确;假设传送带的速度等于2 m/s ,不管传送带逆时针方向转动或顺时针方向转动,物体都会受到摩擦阻力作用而做匀减速直线运动,物体通过位移L 时速度减为3 m/s ,物体均未能与传送带共速,一直做匀减速直线运动到右端,故C 正确,D 错误.答案:BC3.解析:粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B 点时的速度小于v ;也可能先做匀加速运动,当速度与传送带速度一样后,做匀速运动,到达B 点时速度与v 一样;还可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带一样后做加速度较小的匀加速运动,到达B 点时的速度大于v ,故A 正确;粮袋开始时受到沿传送带向下的滑动摩擦力,大小为μmg cos θ,根据牛顿第二定律得到,加速度a =mg sin θ+μmg cos θm=g sin θ+μg cos θ,故B 错误;假设μ≥tan θ,粮袋从A 到B 可能一直是做匀加速运动,也可能先做匀加速运动,当速度与传送带速度一样后,做匀速直线运动,故C 正确;综上分析可知,粮袋从A 到B 不一定一直做匀加速运动,故D 错误.答案:AC4.解析:假设P 在传送带左端时的速度v 2小于v 1,如此P 受到向右的摩擦力,当P 受到的摩擦力大于绳的拉力时,P 做加速运动,如此有两种可能:第一种是一直做加速运动,第二种是先做加速运动,当速度达到v 1后做匀速运动,所以B 正确.当P 受到的摩擦力小于绳的拉力时,P 做减速运动,也有两种可能:第一种是一直做减速运动,从右端滑出;第二种是先做减速运动再做反向加速运动,从左端滑出.假设P 在传送带左端时的速度v 2大于v 1,如此P 受到向左的摩擦力,使P 做减速运动,如此有三种可能:第一种是一直做减速运动;第二种是速度先减到v 1,之后假设P 受到绳的拉力和静摩擦力作用而处于平衡状态,如此其以速度v 1做匀速运动;第三种是速度先减到v 1,之后假设P 所受的静摩擦力小于绳的拉力并且摩擦力反向,如此P 将继续减速直到速度减为0,再反向做加速运动,加速度不变,从左端滑出,所以C 正确.答案:BC5.解析:(1)包裹下滑时,根据牛顿第二定律有mg sin θ-μmg cos θ=ma 1代入数据得a 1=-0.4 m/s 2,即加速度大小为0.4 m/s 2,方向沿传送带向上. (2)包裹P 沿传送带由C 到B 过程中,根据速度与位移关系可知,L =v 2-v 202a代入数据得:v =1 m/s.(3)包裹P 向上匀加速运动,根据牛顿第二定律有μmg cos θ-mg sin θ=ma 2得a 2=0.4 m/s 2包裹P 的速度达到与传送带的速度一样所用时间: t 1=v a 2=20.4s =5 s 包裹P 速度从0增加到等于传送带速度时通过的位移:x =v 22a 2=42×0.4m =5 m 因为x <L ,所以包裹先加速再匀速,匀速运动时间:t 2=L -x v =10-52s =2.5 s 如此P 从B 处到C 处总时间为t =t 1+t 2=7.5 s.(4)假设a <0.4 m/s 2,如此包裹相对传送带静止一起做匀加速运动,加速位移等于传送带的长度,即:v 2C =2aL ,即v 2C =20a假设a ≥0.4 m/s 2,如此包裹在传送带上有相对滑动,包裹以a 2=0.4 m/s 2的加速度向上匀加速运动,有v 2C =2a 2L ,即v 2C =8 m/s 2两种情况结合有v 2C =⎩⎪⎨⎪⎧ 20a a <0.4 m/s 28a ≥0.4 m/s 2.答案:(1)0.4 m/s 2,方向沿传送带向上 (2)1 m/s (3)7.5 s(4)v 2C =⎩⎪⎨⎪⎧ 20a a <0.4 m/s 28a ≥0.4 m/s 2图见解析方法归纳:解决此题的关键是先根据牛顿第二定律求出包裹的加速度,再由速度时间公式求包裹加速至速度等于传送带速度的时间,由位移公式求出匀加速的位移,再求匀速运动的时间,从而求得总时间,这是解决传送带时间问题的根本思路,最后对加速度进展讨论分析得到v 2C -a 的关系,从而画出图像.6.解析:(1)取向右为正方向,在滑块与传送带达到共同速度前,设滑块加速度为a 1,由牛顿第二定律得F cos 37°+μ(mg -F sin 37°)=ma 1,解得a 1=7.5 m/s 2,滑块与传送带达到共同速度的时间t 1=v a 1=1 s ,此过程中滑块向右运动的位移s 1=v2t 1=3.75 m , 共速后,因F cos 37°>μ(mg -F sin 37°),滑块继续向右加速运动,由牛顿第二定律得 F cos 37°-μ(mg -F sin 37°)=ma 2,解得a 2=0.5 m/s 2,滑块到达B 端的速度v B =v 2+2a 2L -s 1=8 m/s ,滑块从共速位置到B 端所用的时间t 2=v B -v a 2=1 s , 滑块从A 端到B 端的时间为t =t 1+t 2=2 s ;(2)0~1 s 内滑块相对传送带向左的位移大小Δs 1=vt 1-s 1=3.75 m ,1~2 s 内滑块相对传送带向右的位移大小Δs 2=(L -s 1)-vt 2=0.25 m ,0~2 s 内滑块相对传送带滑过的路程Δs =Δs 1+Δs 2=4 m.答案:(1)2 s (2)4 m7.解析:(1)小物块从A 到B 的过程,到B 时,刚好加速到v 1,此时A 、B 间的距离最小,加速度a =μg ,根据运动学公式可得v 21=2μgL 1,解得L 1=10 3 m.(2)小物块从滑到倾斜传送带上至两者共速前,小物块受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,做匀减速直线运动,在小物块减速到v 2的过程中,根据牛顿第二定律可得物块的加速度大小为a 1=g sin θ+μg cos θ=10×0.5+36×10×32 m/s 2=7.5 m/s 2,根据匀变速直线运动位移—速度关系可得v 21-v 22=2a 1x 1,解得x 1=5 m .由于μ<tan θ,小物块与倾斜传送带共速后继续做减速运动,减速到零的过程中,摩擦力方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律可得加速度a 2=g sin θ-μg cos θ=10×0.5-36×10×32m/s 2=2.5 m/s 2,根据v 22-0=2a 2x 2可得,小物块减速到零时的位移为x 2=5 m ,如此L 2=x 1+x 2=5 m +5 m =10 m.(3)设小物块在AB 上运动的时间为t 1,如此t 1=v 0-0μg =10-036×10s =2 3 s ,设小物块在CD 上运动时,与传送带共速前运动的时间为t 2,与传送带共速后至到达D 点时运动的时间为t 3. 由v 2=v 1-a 1t 2得t 2=23s ,由0=v 2-a 2t 3得t 3=2 s. 所以运动的总时间为t =t 1+t 2+t 3=⎝⎛⎭⎪⎫23+83 s. (4)小物块由v 1减速到v 2过程中,倾斜传送带的位移x 3=v 2t 2=5×23 m =103m , 此过程中小物块相对于传送带的位移Δs 1=x 1-x 3=53m , 物块从v 2减速到零的时间内倾斜传送带的位移x 4=v 2t 3=5×2 m=10 m ,此过程中小物块相对于传送带的位移Δs 2=x 4-x 2=5 m ,所以小物块相对于传送带的位移为Δs =Δs 1+Δs 2=53 m +5 m =203m. 答案:(1)10 3 m (2)10 m (3)⎝⎛⎭⎪⎫23+83 s (4)203m 8.解析:粉笔头放到传送带上后,它与传送带间存在相对运动,将受到传送带对它的摩擦力作用,从而做匀加速运动,直到其速度达到与传送带一样,如图甲所示,AB 为传送带的速度图线,OB 为粉笔头的速度图线,所以三角形阴影面积即为两者的相对位移,即粉笔头的划线长度,由图可知12v 0t 0=Δs ,代入数值可解得t 0=4 s ,所以由速度公式v 0=at 0可得a =0.5 m/s 2.传送带做匀减速运动时,仍作出速度图线如图乙所示,CD 为传送带的速度图线,OD 为粉笔头的速度图线,所以三角形阴影面积表示二者的相对位移.粉笔头做匀加速运动,直到某时刻其速度增大到与传送带减小的速度相等,此后它们一起运动;由速度公式,对传送带:v =v 0-a 0t ,对粉笔头:v =at ,由以上两式可解得t =1 s ,所以三角形阴影的面积为Δs =12v 0t =12×2×1 m=1 m .所以此时粉笔头划线的长度为1 m.答案:1 m9.解析:(1)摩擦力与侧向的夹角为45°侧向加速度大小a x =μg cos 45°匀变速直线运动-2a x s =0-v 20解得s =2v 202μg .(2)设t =0时刻摩擦力与侧向的夹角为θ,侧向、纵向加速度的大小分别为a x 、a y 如此a y a x =tan θ很小的时间Δt 内,侧向、纵向的速度增量Δv x =a x Δt ,Δv y =a y Δt 解得Δv yΔv x=tan θ由题意知tan θ=v y v x ,如此v ′y v ′x =v y -Δvyv x -Δv x=tan θ所以摩擦力方向保持不变如此当v ′x =0时,v ′y =0,即v =2v 0.答案:(1)2v 22μg (2)2v 0。
20211220-高2024届-物理-练习-专题5传送带问题(答案)
牛顿运动定律(4)——传送带问题【例1】.有一水平传送带以v=2m/s的速度由左向右作匀速运动,传送带长20m,现将一小物体轻放在传送带的左端,若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1,求:(1)小物体由传送带左端运动到传送带的右端需要多长时间;(2)若物体在传送带上发生相对滑动时要留下痕迹,求痕迹的长度;(3)若传送带速度可调,要使小物体在最短时间内由传送带左端运动到传送带的右端,求传送带匀速运动的最小速度。
答案:(1)11s (2)2m (3)210 m/s【变式1】.如图所示,水平传送带A、B两端相距x=3.5 m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,物体滑上传送带A端的瞬时速度v A=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为v B.下列说法中正确的是(ABD)A.若传送带不动,v B=3 m/sB.若传送带逆时针匀速转动,v B一定等于3 m/sC.若传送带顺时针匀速转动,v B一定等于3 m/sD.若传送带顺时针匀速转动,有可能等于3 m/s【变式2】2.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度v2沿直线向左端上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面上,这时速率为v2',则下列说法正确的是(AB)A.若v1<v2,则v2'=v1B.若v1>v2,则v2'=v2C.不管v2多大,总有v2'=v2D.只有v1=v2时,才有v2'=v1【例2】.如图所示,倾角为37°,长为l =16 m 的传送带,转动速度为v =10 m/s ,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为m =0.5 kg 的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.g =10 m/s 2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A 滑到底端B 的时间.答案:(1)4s (2)2s【变式3】.如图所示,传送带不动时,物体由皮带顶端A 从静止开始下滑到皮带底端B 用的时间为t ,则( BD )A .当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定大于tB .当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定等于tC .当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间可能等于tD .当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间一定小于t【变式4】.如图所示,为传送带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=37°,A 、B 两端相距L =5.0 m ,质量为M =10 kg 的物体以v 0=6.0 m/s 的速度沿AB 方向从A 端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5.传送带顺时针运转的速度v =4.0 m/s ,(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)物体从A 点到达B 点所需的时间;(2)若传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从A 点到达B 点的最短时间是多少?答案 (1)2.2 s (2)1 s解析 (1)设物体速度大于传送带速度时加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得Mg sin θ+μMg cos θ=Ma 1①设经过时间t 1物体的速度与传送带速度相同,t 1=v 0-v a 1② 通过的位移x 1=v 20-v 22a 1③设物体速度小于传送带速度时物体的加速度为a 2Mg sin θ-μMg cos θ=Ma 2④物体继续减速,设经t 2速度到达传送带B 点L -x 1=vt 2-12a 2t 22⑤ 联立得①②③④⑤式可得:t =t 1+t 2=2.2 s(2)若传送带的速度较大,物体沿AB 上滑时所受摩擦力一直沿传送带向上,则所用时间最短,此种情况加速度一直为a 2,L =v 0t ′-12a 2t ′2 t ′=1 s(t ′=5 s 舍去)【巩固练习】1.(多选)如图所示,水平传送带A 、B 两端相距x =4 m ,以v 0=4 m/s 的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A 端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度大小g =10 m/s 2,则煤块从A 运动到B 的过程中( BD )A.煤块到A 运动到B 的时间是2.25 sB.煤块从A 运动到B 的时间是1.5 sC.划痕长度是0.5 mD.划痕长度是2 m2.水平方向的传送带,顺时针转动,传送带速度大小v =2 m/s 不变,两端A 、B 间距离为3 m .一物块从B 端以v 0=4 m/s 滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,g 取10 m/s 2.物块从滑上传送带至离开传送带的过程中,速度随时间变化的图像是( B )A B C D3.如图所示,质量为m 的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L ,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v 1、v 2的速度作逆时针转动时(v 1<v 2),绳中的拉力分别为F l 、F 2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t l 、t 2,则下列说法正确的是( BD )A .F l <F 2B .F 1=F 2C .t l 一定大于t 2D .t l 可能等于t 24.一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为 。
2025届高考物理复习:经典好题专项(“传送带”模型问题)练习(附答案)
2025届高考物理复习:经典好题专项(“传送带”模型问题)练习1. (2023ꞏ广东省深圳中学阶段测试)如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m 的煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。
初始时,传送带与煤块都是静止的。
现让传送带以恒定的加速度a 开始运行,当其速度达到v 后,便以此速度做匀速运行。
传送带速度达到v 时,煤块未与其共速,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g )( )A .μ与a 之间一定满足关系μ>a gB .煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为v 2μgC .煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为v μgD .黑色痕迹的长度为v 22μg2. 如图所示,一绷紧的水平传送带以恒定的速率v =10 m/s 运行,某时刻将一滑块轻轻地放在传送带的左端,已知传送带与滑块间的动摩擦因数为0.2,传送带的水平部分A 、B 间的距离足够长,将滑块刚放上去2 s 时突然停电,传送带立即做加速度大小a =4 m/s 2的匀减速运动至停止(重力加速度取g =10 m/s 2)。
则滑块运动的位移为( )A .8 mB .13.5 mC .18 mD .23 m3. 如图所示,物块放在一与水平面夹角为θ的传送带上,且始终与传送带相对静止。
关于物块受到的静摩擦力F f ,下列说法正确的是( )A .当传送带加速向上运动时,F f 的方向一定沿传送带向上B .当传送带加速向上运动时,F f 的方向一定沿传送带向下C .当传送带加速向下运动时,F f 的方向一定沿传送带向下D .当传送带加速向下运动时,F f 的方向一定沿传送带向上4.(多选)为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。
如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。
传送带练习题
传送带练习题问题一一个传送带以每分钟15英尺的速度运转。
如果一个物体从传送带上的一端滑下来并以每分钟4英尺的速度匀速地向前移动,那么该物体离开传送带需要多长时间?解答:每分钟传送带移动的距离是15英尺,而物体自身的速度是每分钟4英尺。
因此,该物体相对于传送带的速度是15-4=11英尺/分钟。
离开传送带需要的时间可以通过将传送带运动的距离除以相对速度得出。
传送带运动的距离除以相对速度:时间 = 距离 / 速度时间 = 15英尺 / 11英尺/分钟 = 1.36分钟答:该物体离开传送带需要1.36分钟。
问题二一个传送带每小时可以运输2500磅的物品。
如果一个物体从传送带上的一端滑下来并以每小时500磅的速度移动,那么该物体离开传送带需要多长时间?解答:将传送带的运输速度减去物体自身的速度,即可得到物体相对于传送带的速度。
物体相对于传送带的速度 = 传送带的运输速度 - 物体自身的速度物体相对于传送带的速度 = 2500磅/小时 - 500磅/小时 = 2000磅/小时离开传送带需要的时间可以通过将传送带运输的距离除以相对速度得出。
传送带运输的距离除以相对速度:时间 = 距离 / 速度时间 = 2500磅 / 2000磅/小时 = 1.25小时答:该物体离开传送带需要1.25小时。
问题三一辆自行车以每小时15英里的速度匀速行驶。
如果骑行者以相同的速度向前走,那么骑行者离开自行车需要多长时间?解答:自行车的速度是每小时15英里,骑行者以相同的速度向前走。
因此,骑行者相对于自行车的速度是0英里/小时。
离开自行车需要的时间可以通过将自行车行驶的距离除以相对速度得出。
自行车行驶的距离除以相对速度:时间 = 距离 / 速度时间 = 0英里 / 15英里/小时 = 0小时答:骑行者离开自行车不需要任何时间。
问题四一个人在家里以每小时10英尺的速度行走。
如果这个人在室外走动,以每小时20英尺的速度前进,那么这个人相对于室外的速度是多少?解答:室内的行走速度是每小时10英尺,而室外的行走速度是每小时20英尺。
物理高三传送带练习题
物理高三传送带练习题传送带是我们生活中常见的一种物体运动方式,它被广泛应用于生产和运输领域。
在物理学中,我们可以通过各种练习题来深入理解传送带的原理和运动规律。
本文将为同学们提供一些物理高三传送带练习题,帮助大家巩固知识,提升解题能力。
一、基础练习题1. 一条传送带的长度为10米,速度为2米/秒。
如果一个物体在传送带上以相对于传送带的速度1米/秒向前运动,求该物体相对于地面的速度。
2. 一台传送带的速度为3米/秒,上面放置着一个物体。
当物体相对于传送带的速度为4米/秒向前运动时,求物体相对于地面的速度。
3. 一台传送带的速度为2米/秒,上面放置着一个物体。
当物体相对于传送带的速度为3米/秒向后运动时,求物体相对于地面的速度。
二、综合运用题1. 一块木板以20°的角度放置在一个速度为2米/秒的传送带上。
木板的摩擦系数为0.5。
求木板在传送带上的加速度。
2. 一台传送带的速度为4米/秒,上面放置有一个质量为10千克的物体。
静摩擦系数为0.4,动摩擦系数为0.3。
求物体是否会滑动以及滑动的加速度。
3. 一条沿水平方向匀速运行的传送带上放置着一个重量为1000牛的物体。
传送带的速度为2米/秒。
求传送带对物体的摩擦力和摩擦系数。
三、拓展思考题1. 如果一台传送带的速度为2米/秒,上面放置有一个物体。
当物体与传送带之间的摩擦力为20牛时,求物体的加速度。
2. 一条传送带以30°的角度倾斜放置,传送带的速度为2米/秒。
质量为2千克的物体放置在传送带上。
求物体相对于地面的加速度。
3. 一台传送带的速度为3米/秒,上面放置有一个斜坡。
斜坡的倾角为30°,摩擦系数为0.2。
求物体在上坡运动时的加速度。
通过以上练习题的解答,我们可以巩固和拓展对传送带运动的理解。
传送带作为一种重要的运动方式,在生产和日常生活中有着广泛的应用,因此对其原理和运动规律的掌握显得尤为重要。
同学们可以通过多做练习题加深理解,同时结合实际生活中的例子,将其与实际应用相结合,提高解决问题的能力。
倾斜传送带专项练习-能量问题
倾斜传送带专项练习——能量问题例题1:如图所示,传送带与地面倾角θ=370,从A到B长度为16m ,传送带以v=10m/s 的速率逆时针转动.在传送带上端A 无初速地放一个质量为m=0.5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5.(sin370=0.6)求:(1)物体从A 端运动到B 端所需的时间是多少?(2)木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功是多少?(3)木块滑到底的过程中,产生的热量各是多少?例题2:传送带与地面倾角θ=30º,传送带以v =1m / s 的速度顺时针转动,在传送带下端a 处无初速的放一个质量为m=0.5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=23,a 、b 间的距离L=2.5m ,则在物体从a 运动到b 的过程中,求:(1)物块对传送带做的功为多大?(2)传送带对物件做的功多大?(3)物件增加的动能是多大?(4)整个过程中系统产生的内能是多少?(5)由于传输该物体,电动机多做的功为多少?例题3:如图所示,传送带与地面倾角θ=37º,从a 到b 长度L=16m ,传送带以v=10m / s 的速度逆时针转动。
在传送带上端a 处无初速地放一个质量为m=0.5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5。
求在物体从a 运动到b 的过程中,求:(1)摩擦力对传送带做的功为多大?(2)传送带对物件做的功多大?(3)物件增加的动能是多大?(4)整个过程中系统产生的内能是多少?(5)由于传输该物体,电动机多消耗的电能为多少?例题4:传送带以恒定速度v=1.2m/S 运行, 传送带与水平面的夹角为37º。
现将质量m=20kg 的物品轻放在其底端,经过一段时间物品被送到1.8m 高的平台上,如图所示。
已知物品与传送带之间的摩擦因数μ=0.85,则 (1)物品从传送带底端到平台上所用的时间是多少?(2)每送一件物品电动机需对传送带做的功是多少?例题5:如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角为θ=30o ,皮带在电动机的带动下始终保持的速率v=2m/s 运行。
传送带和滑块(专题练习)
牛顿运动定律补充练习11.如图所示,水平放置的传送带以速度v=2 m/s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若A端与B端相距L=6 m,求物体由A到B的时间(g=10 m/s2)()A.2 s B.3.5 s C.4 s D.2.5 s4.如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后A. M静止在传送带上B. M可能沿斜面向上运动C. M受到的摩擦力不变D. M下滑的速度不变5.如图所示,一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带,下列说法正确的是A. 物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间B. 若v2<v1,物体从左端滑上传送带必然先做加速运动,再做匀速运动C. 若v2<v1,物体从右端滑上传送带,则物体可能到达左端D. 若v2<v1,物体可能从右端滑上传送带又回到右端,在此过程中物体先做减速运动再做加速运动6.水平传送带以v=2m/s速度匀速运动,将物体轻放在传送带的A端,它运动到传送带另一端B所需时间为11s,物体和传送带间的动摩擦因数μ=0.1,求:(1)传送带AB两端间的距离?(2)若想使物体以最短时间到达B端,则传送带的速度大小至少调为多少?(g=10m/s2)7.如图所示,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一行李包(可视为质点)以一定的初速度v0向左滑上传送带.传送带逆时针转动,速度为v=4m/s,且v<v0.已知行李包与传送带间的动摩擦因数 =0.2,当传送带长度为L=12 m时,行李包从滑上水平传送带的右端到左端的时间刚好为t=2 s.不计空气阻力,g取10 m/s2.求行李包的初速度vo.8.如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从AB的长度L=16m,则物体从A到B需要的时间为多少?若动摩擦因数μ=0.5,又需要多长时间?(sin37。
机械能守恒定律专题2-传送带 - 学生
机械能守恒定律专题2 -传送带例题1、如图,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,物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程,下列说法中正确的是( )A .电动机多做的功为12mv 2B .物体在传送带上的划痕长v 2μgC .传送带克服摩擦力做的功为12mv 2 D .电动机增加的功率为μmgv 例题2、如图所示,电动机带动水平传送带以速度v 匀速转动,一质量为m 的小木块由静止轻放在传送带上.若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,当小木块与传送带相对静止时,求:(1)小木块的位移. (2)传送带转过的路程.(3)小木块获得的动能. (4)摩擦过程产生的热量.(5)电动机因传送小木块多输出的能量.例题3、一质量为M =2.0kg 的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过,子弹和小物块的作用时间极短,如图甲所示.地面观察者记录了小物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向).已知传送带的速度保持不变,g 取10m/s 2.(1)指出传送带速度v 的大小及方向,说明理由.(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ.(3)传送带对外做了多少功?子弹射穿物块后系统有多少能量转化为内能?例题4、如图所示,倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动,在传送带的A端无初速度放置一物块.选择B端所在的水平面为参考平面,物块从A端运动到B端的过程中,其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是( )例题5、如图所示,一倾角为37。
的传送带以恒定速度运行,现将一质量m="l"kg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示,取沿传送带向上为正方,g="10" ,sin37=0.6,cos37=0.8.则下列说法正确的是()A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.875 B.0~8 s内物体位移的大小为18mC.O~8 s内物体机械能的增量为90J D.O~8 s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J 例题6、如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s 的速率运行,现把一质量为m=10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在传送带的底端,经过时间t=1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,取g=10 m/s2求:(1)工件与传送带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能.例题7、如图所示,长L=9m的传送带与水平方向的傾角θ=37°,在电动机的带动下以υ=4m/s的速率顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住,在传送带的A端无初速地放一质量m=1kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计.(g=10m/s2,sin37°=0.6)求:(1)物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后,物块再次上升到最高点的过程中,因摩擦生的热;(2)物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率.例题8、如图所示,有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=1.8m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,最后小物块无碰撞地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带.已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平,传送带沿顺时针方向匀速运行的速度为v=3 m/s,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧轨道的半径为R=2m,C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:(1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;(2)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量.练习1:如图所示,一水平传送带以速度v 1向右匀速传动,某时刻有一物块以水平速度v 2从右端滑上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,则[ ]A .如果物块能从左端离开传送带,它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时运动的时间长B .如果物块还从右端离开传送带,则整个过程中,传送带对物块所做的总功一定不会为正值C .如果物块还从右端离开传送带,则物块的速度为零时,传送带上产生的滑痕长度达到最长D .物块在离开传送带之前,一定不会做匀速直线运动练习2:如图所示,传送带以v 的初速度匀速运动。
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传送带练习题在以后的运动中,到达右端所用的时间:s s v x L t 122412=-=-= 共用时间:t=t 1+t 2=3s(3)若传送带以v=4m/s 速度逆时针匀速运动,则物体一直减速运动,加速度为2m/s 1==g a μ,为使物体仍能到达B 端,则aL v 22=,解得m /s 22m /s 4122=⨯⨯==aL v 考点:牛顿第二定律的应用;匀变速直线运动的规律.11、如图所示,水平传送带AB 长L=10m ,向右匀速运动的速度v 0=4m/s .一质量为1kg 的小物块(可视为质点)以v 1=6m/s 的初速度从传送带右端B 点冲上传送带,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g 取10m/s 2.求:(1)物块相对地面向左运动的最大距离;(2)物块从B 点冲上传送带到再次回到B 点所用的时间.【答案】(1)物块相对地面向左运动的最大距离为4.5m ;(2)物块从B 点冲上传送带到再次回到B 点所用的时间3.125s【解析】考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.版权所有专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)当物块相对地面的速度为零时,相对地面向左运动有最大距离;(2)物块经历向左减速、向右加速、向右匀速三个过程,时间之和就是总时间. 解答:解:(1)设物块与传送带间摩擦力大小为f 、向左运动最大距离s 1时速度变为0 f=μmg﹣fs 1=0﹣解得:s 1=4.5m(2)设小物块经时间t 1速度减为0,然后反向加速,设加速度大小为a ,经时间t 2与传送带速度相等:v 1﹣at 1=0由牛顿第二定律得:a=解得:t 1=1.5sv 0=at 2解得:t 2=1s设反向加速时,物块的位移为s 2,则有:s 2===2m物块与传送带同速后,将做匀速直线运动,设经时间t3再次回到B点,则有:s1﹣s2=v0t3解得:所以物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间 t=t1+t2+t3=3.125s答:(1)物块相对地面向左运动的最大距离为4.5m;(2)物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间3.125s.点评:本题关键是明确滑块的受力情况和运动情况,然后分阶段根据牛顿第二定律列式求解加速度,再根据运动学公式列式求解,运算较麻烦,但过程较明朗.在工厂的流水线上安装水平传送带,可以把沿斜面滑下的工件用水平传送带进行传送,可大大提高工作效率.如图所示,一倾角θ=30°的光滑斜面下端与水平传送带相连,一工件从h=0.20m高处的A点由静止滑下后到达B点的速度为v1,接着以v1滑上水平放置的传送带.已知:传送带长L=15m,向右保持v0=4.0m/s的运行速度不变,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,g=10m/s2,空气阻力不计,工件可看成质点.求:(1)求工件从A点由静止下滑到离开传送带C点所用的时间.(2)假设传送带是白色的,工件为一煤块,则工件从B滑到C的过程中,在传送带上留下黑色痕迹的长度S=?【答案】(1)求工件从A点由静止下滑到离开传送带C点所用的时间为4.4s;(2)假设传送带是白色的,工件为一煤块,则工件从B滑到C的过程中,在传送带上留下黑色痕迹的长度为1m.【解析】考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)从A到B是匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求解加速度,根据运动学公式求解时间和末速度;B到C过程是先加速后匀速的过程,根据牛顿第二粒求解加速度,根据运动学公式求解时间;(2)根据运动学公式求解相对位移即可.解答:解析:(1)匀加速下滑时:mgsinθ=ma1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①﹣﹣﹣﹣﹣﹣②得:v1==2m/s﹣﹣﹣﹣﹣﹣③从A﹣B用时t1:v1=at1得:t1=0.4s﹣﹣﹣﹣﹣﹣④从B﹣C先匀加速后匀速:加速时:μmg=ma2得:﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤匀加速时间t2:v0=v1+a2t2得:t2=10s﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥在t2内:=3m﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦匀速时:L﹣x1=v0t3得:t3=3s﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑧从A﹣C总时间:t=t1+t2+t3=4.4s﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑨(2)在t2内,传送带位移为:x2=v0t2=4m﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑩黑色痕迹长度:S=x2﹣x1=1m答:(1)求工件从A点由静止下滑到离开传送带C点所用的时间为4.4s;(2)假设传送带是白色的,工件为一煤块,则工件从B滑到C的过程中,在传送带上留下黑色痕迹的长度为1m.点评:解决本题的关键是理清物块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.用如图所示的水平传送带和斜面将货物运送到斜面的顶端,传送带两端AB的距离为d=10.4m,传送带以v1=10m/s顺时针匀速运动,右端B靠近倾角θ=37°的斜面底端,斜面底端与传送带的B端之间用一段长度可以不计的小圆弧平滑连接.斜面的总长L=9.8m,当物体以v2=12m/s向右的水平初速度从A点冲上传送带,发现物体通过B点后经t=2.0s第二次到达斜面上的C点,物体和所有接触面的动摩擦因数均为μ=0.5.求:(1)物体从A点到达B点的时间;(2)BC的距离;(3)为了将物体送上斜面的顶端,要在A端给物体一个向右的水平初速度,求这个初速度的最小值.【答案】(1)物体从A点到达B点的时间为1s;(2)BC的距离为4m;(3)为了将物体送上斜面的顶端,要在A端给物体一个向右的水平初速度,则这个初速度的最小值为17.3m/s【解析】考点:匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.专题:直线运动规律专题.分析:(1)滑动摩擦力提供加速度,根据牛顿第二定律可得物体在水平传送带AB上的加速度a1=μg,物体在水平传送带上先做匀减速直线运动,减速的时间t1=,位移X1=,当与传送带共速后开始做匀速直线运动,匀速的时间t2=,所以,物体从A点到达B点的时间t=t1+t2.代入数据计算即可.(2)物体在斜面BC上向上运动时的加速度a2=gsinθ+μgcosθ,从经过B点到在斜面上速度减为零经历的时间t3=,位移X2=,之后,物体沿斜面下滑,加速度a3=gsinθ﹣μgcosθ,再经历时间t4=t﹣t3到达C点,物体下滑的位移X3=a3t42,所以,BC的长度X BC=X2﹣X3.(3)物体要到达斜面的顶端,则物体在B点的最小速度v B,由v B2=2a2L得v B,物体在水平传送带AB上一直做匀减速直线运动,由v A2﹣v B2=2a1d可解得得物体的最小初速度v A.解答:解:(1)物体在水平传送带AB上的加速度a1=μg=5 m/s2物体在水平传送带上先做匀减速直线运动,减速的时间t1==0.4s位移X1==4.4m当与传送带共速后开始做匀速直线运动,匀速的时间t2==0.6s所以,物体从A点到达B点的时间t=t1+t2=1s(2)物体在斜面BC上向上运动时的加速度a2=gsinθ+μgcosθ=10 m/s2从经过B点到在斜面上速度减为零经历的时间t3==1s位移X2==5m之后,物体沿斜面下滑,加速度a3=gsinθ﹣μgcosθ=2 m/s2再经历时间t4=t﹣t3=1s到达C点,物体下滑的位移X3=a3t42=1m所以,BC的长度X BC=X2﹣X3=4m(3)物体要到达斜面的顶端,则物体在B点的最小速度v B由v B2=2a2L得 v B=14m/s物体在水平传送带AB上一直做匀减速直线运动,由v A2﹣v B2=2a1d得物体的最小初速度v A=17.3m/s答:(1)物体从A点到达B点的时间为1s;(2)BC的距离为4m;(3)为了将物体送上斜面的顶端,要在A端给物体一个向右的水平初速度,则这个初速度的最小值为17.3m/s.点评:此题文字较多,首先要有耐心读题.对于传送带问题,关键是分析物体的运动情况,本题要边计算边分析,不能只定性分析.如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,已知v1>v2,P与定滑轮间的绳水平。
不计定滑轮质量,绳足够长,物体与传送带之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
从最初直到物体P从传送带离开的过程,以下判断正确的是( )A.物体P可能先减速后加速B.物体P可能先加速后减速C.物体P可能先加速后匀速D.物体P可能先减速后匀速【答案】AC【解析】试题分析:物块P受向右的摩擦力和向左的细绳的拉力,当向右的摩擦力小于向左的细绳的拉力时,物块向右做减速运动,减速到零后反向加速,选项A正确,D错误;若P 受到的摩擦力大于Q的重力,故P先加速后匀速,也有可能一直加速运动,故B错误,C正确.考点:牛顿第二定律.如图所示,传送带与水平方向夹37°角,AB长为L=16m的传送带以恒定速度v=10m/s运动,在传送带上端A处无初速释放质量为m=0.5kg的物块,物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5,求:(1)当传送带顺时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少?(2)当传送带逆时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少?【答案】(1)若传送带顺时针转动,物体由A滑到B的时间为4s.(2)若传送带逆时针转动,物体从A到B需要的时间为2s.【解析】考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)隔离法选取小物块为研究对象进行受力分析,然后由牛顿第二定律求小物块的加速度,然后由运动学公式求解.(2)物体在传送带上受到重力、支持力和摩擦力作用先做初速度为0的匀加速直线运动,当速度和传送带速度一样时进行判断物体跟随传送带匀速还是单独做匀变速直线运动,根据总位移为16m,可以求出整个运动过程的时间t.解答:解:(1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,由牛顿第二定律得:mg(sin 37°﹣μcos 37°)=ma,代入数据得:a=2m/s2,由匀变速运动的位移公式得:代入数据得:t=4 s.(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得:mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1,代入数据得:a1=10 m/s2,设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1,位移为x1,则有:当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mgsin 37°>μmgcos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力﹣﹣摩擦力发生突变.设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2,由牛顿第二定律得:代入数据得:a 2=2 m/s 2,位移:x 2=l ﹣x 1=16﹣5=11m ,又因为x 2=vt 2+则有:10t 2+=11,解得:t 2=1 s (t 2=﹣11 s 舍去)所以有:t 总=t 1+t 2=2 s .答:(1)若传送带顺时针转动,物体由A 滑到B 的时间为4s .(2)若传送带逆时针转动,物体从A 到B 需要的时间为2s .点评: 解决本题的关键理清物体的运动规律,知道物体运动,明确速度和加速度的变化,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.从此题看出出,皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻.倾斜的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行,如图甲所示,在t =0时,将质量m =2.0kg 的小物块轻放在传送带上A 点处,2s 时物块从B 点离开传送带,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,设沿传送带向下为运动的正方向,取重力加速度g =10m/s 2。