高考物理必备—第11讲 水平传送带模型（原卷版）

1、公众号：高中资料共享 免费分享5000G学习资料第11讲 水平传送带模型1.考点分析传送带模型是历年高考中重要题型之一。主要知识涉及运动学规律、相互作用、牛顿运动定律、功能关系等。传送带模型有效培养学生分析物理过程、建模能力和综合运用知识的能力。传送带问题的本质是摩擦力的问题，物体与传送带之间的摩擦有两种情况，一是滑动摩擦力，二是静摩擦力，因此，对与传送带接触的物体，摩擦力的作用决定物体的运动，解决问题的关键是摩擦力的分析。受力分析。传送带模型中要注意摩擦力的突变（发生在与相同的时刻），对于倾斜传送带模型要分析mgsin与的大小和方向。突变有以下三种：（1）滑动摩擦力突变为静摩擦力；（2）滑动

2、摩擦力消失；（3）滑动摩擦力改变方向。运动分析。（1）注意参考系的选择，传送带模型中选择地面为参考系；（2）判断共速以后是与传送带保持相对静止一起做匀速运动还 是改变加速度做匀变速运动；（3）判断传送带长度临界之前是否滑出？2.分类。传送带分为水平传送带、倾斜传送带、水平+倾斜传送带。3.过程分析设传送带的速度为，物体与传送带之间的动摩擦因数为，两定滑轮之间的距离为L，物体置于传送带一端时的初速度为。（1）=0，物体刚置于传送带上时由于受摩擦力作用，将做a=g的加速运动。假定物体从开始置于传送带上一直加速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为。若2ugL，则物体在传动带上将一直加速运动，直到离

3、开传送带。（2）0。当和传送带运动方向相同时：。根据（1）中的分析可知，物体刚在传送带上时先加速运动，物体已知加速离开传送带时，速度。若，则物体在传送带上先加速运动，后匀速运动，直至离开传送带；若，则物体刚好加速到和传送带相同的速度时，离开传送带；若，则物体在传送带上一直做加速运动，直至离开传送带。物体在传送带上先做减速运动，直到离开传送带时：若。则物体在传送带上一直做减速运动。（3）当传送带速度方向和物体速度方向相反时：物体将做加速度为的减速运动，假设物体离开另一端传送带时，。若，物体能够从另外一端离开传送带。若，物体不能从另外一端离开传送带，即物体先向左做减速运动，当相对传送带速度为零时，

4、又随着传动带一起加速运动，最后物体可能是加速离开传动带，也有可能是匀速离开传动带。（4）传送带中能量关系。 当初速度为零的物体放置在传送带上与传送带共速过程中，物块的动能增加量等于这个过程中的克服摩擦力做的功。整个过程在多消耗的电能等于克服摩擦做功。即一、单选题1.（2020衡水市第十四中学高一期中）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.物块与传送带之间动摩擦因数为=0.1B.AB间距离为24m，小物块在传送带上留下的痕迹是8mC.若物块质量m=1kg，物块对传送带做

5、的功为8JD.物块速度刚好到4m/s时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达B端2.（2020安徽省高三其他）如图所示，一水平传送带逆时针匀速转动，现将一物块P（可视为质点）以v0的水平速度从传送带的左端滑上传送带，恰好可以运动至传送带的右端，这个过程中，物块P与传送带之间的相对路程为，与传送带摩擦产生的热量为Q。已知物块p与传送带之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（）A.若传送带转动的速率加倍，物块P仍以v0的水平速度从传送带的左端滑上传送带物块P将不会到达传送带的右端B.若传送带转动的速率减半，物块P仍以v0的水平速度从传送带的左端滑上传送带，物块P将不会到达传送带的右端C.若物块P与传送

6、带的动摩擦因数变为，物块P仍以v0的水平速度从传送带的左端滑上传送带，从滑上传送带至速度减为零时，物块P与传送带之间的相对路程为D.在选项C情形下，此过程物块P与传送带摩擦产生的热量为二、多选题3.（2020四川省宜宾市第四中学校高二期末）某煤渣传送装置的简化示意图如图，水平放置的传送带足够长，由电动机驱动，以速度逆时针运行。打开进料阀门，位于端上方贴近传送带的送料口每秒钟将有的煤渣落到传送带上（此时煤渣速度可忽略）。煤渣与传送带之间的滑动摩擦因数为。假设整个传送装置已经稳定运行了很长时间。则在运送煤渣的过程中，以下说法中正确的是（取重力加速度大小）A.相比传送带空载时，电动机对传送带应增加的

7、牵引力为B.相比传送带空载时，电动机应增加的功率为C.每块煤渣在传送带上留下的痕迹长度为D.30秒内因煤与传动带的摩擦而产生的热量为4.（2019云南省高一期末）如图所示，某工厂用水平传送带传送零件，若传送带的长度s = 6 m，传送带与零件间的动摩擦因数为 = 0.2，传送带匀速运动的速度v = 4 m/s。某时刻在传送带最左端P处轻放一质量为m的零件，并使之传送到最右边的Q处。则零件到达传送带最右边Q处的速度大小v及传送所需时间t分别为（）A.v = 4 m/sB.C.t = 2 sD.t = 2.5 s5.（2020福建省莆田一中高一期中）如图所示,传送带以的初速度顺时针匀速运动.将质量

8、为的物体无初速度轻放在传送带上的端,物体将被传送带送到端,已知物体在到达端之前已和传送带相对静止,则下列说法正确的( )A.传送带对物体做功为B.传送带克服摩擦做功为C.在传送物体过程产生的热量为D.电动机由于传送物体多消耗的能量为6.（2020重庆万州外国语学校天子湖校区高一月考）如图所示，传送带始终以v=4m/s的速度顺时针方向运动。一个质量为m=1.0kg，初速度为零的小物体放在传送带的左端a处，若物体与传送带之间的动摩擦因素=0.2，传送带左右两端ab的距离为L=8m。则物体从a端运动到b端的过程中（g取10m/s2）（）A.运动时间为2sB.传送带对小物体做的功为8JC.传送带对物块

9、先做正功后做负功D.摩擦力对传送带做功为16J7.（2020四川省高一月考）如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为，则在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）A.若，则B.若时，摩擦力对物体做功为零C.若时，则传送带与物体摩擦生热为D.其中在物体向左运动过程中，传送带与物体摩擦生热为8.（2020江苏省高一期中）如图所示，水平传送带以恒定的速度v运动，一质量为m的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传

10、送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则()A.物块加速运动时的加速度为gB.物块加速运动的时间为C.整个过程中，传送带对物块做的功为mv2D.整个过程中，摩擦产生的热量为mv29.（2020南城县第二中学高一开学考试）如图，传送带两轮间距为L，传送带运动速度为v0，今在其左端静止地放一个木块，设木块与传送带之间的动摩擦因数为，放上木块后传送带速率不受影响，则木块从左端运动到右端的时间可能是()A.L/v0 B. C. D.10.（2019甘肃省高一期末）如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动.将一物体轻轻放在皮带左端，以v、a、F、x表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩

11、擦力的大小.下列选项正确的是（ ）A. B. C. D.三、解答题11.（2020山东省高三其他）水平浅色长传送带以的速度匀速运动，现将一煤块（可视为质点）轻轻地放在传送带上，经过后，传送带即以a=2m/s2的加速度开始加速，当传送带速度达到v=1.2m/s后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对传送带不再滑动。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为=0.1，重力加速度g取10m/s2，求：(1)煤块放到传送带上后经过时获得的速度；(2)黑色痕迹的长度。12.（2020四川省峨眉第二中学校高三其他）如图所示，一水平方向的传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时

12、针方向匀速转动，传送带右端有一光滑的半径R=0.45m的四分之一圆弧轨道，圆弧底端与传送带相切.一质量为m=0.5kg的物体，从圆弧轨道最高点由静止开始滑下，物体与传送带之间的动摩擦因数为=0.2，不计物体滑过圆弧与传送带交接处时的能量损失，传送带足够长，g=10m/s2. 求：（1）物体滑上传送带向左运动的最远距离及此过程中物体与传送带摩擦所产生的内能（2）物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间；13.（2020四川省绵阳南山中学高一期中）如图所示，有一个可视为质点的质量m1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v01.8m/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，最后小物块无碰撞的地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带.已知