专题17 传送带模型(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训

专题17 传送带模型

特训目标 特训内容

目标1 水平传送带模型（1T —5T ） 目标2 水平传送带图像问题（6T —10T ） 目标3 倾斜传送带模型（11T —15T ） 目标4

倾斜传送带图像问题（16T —20T ）

一、水平传送带模型

1．如图所示，水平匀速转动的传送带左右两端相距 3.5m L =，物块A （可看做质点）以水平速度04m/s v =滑上传送带左端，物块与传送带间的动摩擦因数0.1μ=，设A 到达传送带右端时的瞬时速度为v ，g 取10m/s 2，下列说法不正确的是（ ）

A ．若传送带速度等于2m/s ，物块不可能先减速运动后匀速运动

B ．若传送带速度等于3.5m/s ，v 可能等于3m/s

C ．若A 到达传送带右端时的瞬时速度v 等于3m/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3m/s ，则传送带的速度不大于3m/s 【答案】D

【详解】A ．物体在传送带上的加速度大小为21m/s mg

a m

μ=

=若物体一直做匀减速运动到传

送带右端时，根据'22

02v v aL -=-解得'3m/s 2m/s v =>可知当传送带速度等于2m/s 时，物块

一直减速到最右端，故A 正确；

B ．当传送带速度等于3.5m/s ，v 可能等于3m/s ，故B 正确；

CD ．若A 到达传送带右端时的瞬时速度v 等于3m/s ，传送带可能沿逆时针方向转动；若A 到达传送带右端时的瞬时速度v 等于3m/s ，传送带顺时针转动时，则传送带的速度要大于3m/s 。故C 正确，D 错误。 本题选不正确的，故选D 。

2．足够长的传送带水平放置，在电动机的作用下以速度v 2逆时针匀速转动，一质量为m 的小煤块以速度v 1滑上水平传送带的左端，且v 1>v 2。小煤块与传送带间的动摩擦因数μ，重力加速度大小为g 。下列说法正确的是（ ）

A ．煤块在传送带上运动的时间为()122v v g μ+

B ．煤块在传送带上的痕迹长为()2

122v v g

μ+ C ．传送带与煤块摩擦产生的热量为22

12

1()2

m v v - D ．传送带克服煤块的摩擦力做功为

()212mv v v +

【答案】BD

【详解】A ．依题意，煤块先减速至零再反向加速与传送带共速，最后匀速运动到传送带左

端，根据牛顿第二定律为mg ma μ=减速运动的距离为21

12v x g μ=再反向加速至与传送带共速距

离为2

2

22v x g

μ=反向加速与传送带共速总时间为121v v t g μ+=最后匀速运动有

22

12

22122v v v t x x g μ-=-=；221222

2v v t gv μ-=煤块在传送带上运动的时间为

2

12122

()2v v t t t gv μ+=+=故A 错误；

B ．痕迹长为煤块与传送带之间相对位移大小，依题意有

()2

22

121122

22222v v v v v v L v v g g g g g

μμμμμ+=++

⋅-=

故B 正确；

C ．传送带与煤块摩擦产生的热量为2121

()2

Q mgL m v v μ==

+故C 错误； D ．在摩擦力作用下传送带的位移大小为1222v v

s v v g g

μμ=

+则传送带克服煤块的摩擦力做功为 212()W mgs mv v v μ==+故D 正确。故选BD 。

3．如图所示，水平传送带A 、B 两端相距s ＝2m ，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4．工件滑上A 端瞬时速度vA ＝5m/s ，达到B 端的瞬时速度设为vB ，则（ ）

A ．若传送带以4m/s 顺时针转动，则v

B ＝4m/s B ．若传送带逆时针匀速转动，则vB ＜3m/s

C ．若传送带以2m/s 顺时针匀速转动，则vB ＝3m/s

D ．若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定vB ＞3m/s 【答案】AC

【详解】A ．物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为24m/s mg

a m

μ=

=若传送带以4m/s

顺时针转动，则物体开始时做减速运动，当速度减为4m/s 时的位移为

22

22

54m 1.125m 224

B A v v s a --===⨯然后物体随传送带匀速运动，

故达到B 端的瞬时速度为4m/s ， A 正确；

B ．若传送带逆时针匀速转动，则物体在传送带上做减速运动，到达B 端时的速度为

2

225242m/3m/s B A v v aL s =-=-⨯⨯=，B 错误；

C ．若传送带以2m/s 顺时针匀速转动时，物体做减速运动，由B 选项可知因为到达B 端的速度为3m/s ，故最后物体到达B 端的速度为3m/s B v =，C 正确；

D ．因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，若物体一直减速，则到达B 端的速度为3m/s ，

只有当传送带的速度大于3m/s 时到达右端的速度才可能是3m/s B v >， D 错误。故选AC 。 4．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 开始运动，当其速度达到v 后，便以此速度做匀速运动，经过一段时间，煤块在传送带上留了一段黑色痕迹后，相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度大小为g ）（ ）

A ．μ与a 之间一定满足关系a

g

μ>

B ．煤块从开始运动到相对传送带静止通过的位移为2

v g

μ

C ．煤块从开始运动到相对传送带静止经历的时间为v

g

μ D ．黑色痕迹的长度为()22

2a g v a μ-

【答案】C

【详解】A ．由题意知煤块与传送带之间发生相对滑动，则传送带的加速度大于煤块的加速度，有μmg

解得μ<

a

g

所以A 错误； B ．设煤块的加速度大小为a 1，对煤块由牛顿第二定律有μmg =ma 1解得a 1=μg 由匀变速直线

运动规律得，煤块从开始运动到相对传送带静止的过程中通过的位移22

1122v v x a g μ==所以B 错误；

C ．煤块从开始运动到相对传送带静止经历的时间t 1=

1v

v a g

μ=所以C 正确；