2020版高考物理一轮复习通用版精练课时检测(十八)动力学模型之二——传送带(题型研究课)含解析

1、课时检测(十八)动力学模型之二传送带(题型研究课)1(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v1m/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0.1，A、B间的距离L2m，g取10m/s2。若乘客把行李放到传送带的同时也以v1m/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B乘客提前0.5s到达B处C行李提前0.5s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处解析：选BD行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加

2、速直线运动，随后行李又以vv与传送带相等的速率做匀速直线运动。加速度为ag1m/s2，历时t1a1s达到共同速度，位移x12t10.5LxLm，此后行李匀速运动t2v11.5s到达B，共用2.5s；乘客到达B，历时tv2s，B正确；若传送带速度a1足够大，行李一直加速运动，最短运动时间tmin2L22s2s，D正确。2(多选)如图所示，水平传送带A、B两端相距s3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数0.1。工件滑上A端瞬时速度vA4m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则()A若传送带不动，则vB3m/sB若传送带以速度v4m/s逆时针匀速转动，vB3m/sC若传送带以速度v2m/s顺时针匀速转动

3、，vB3m/sD若传送带以速度v2m/s顺时针匀速转动，vB2m/s解析：选ABC若传送带不动，工件的加速度大小ag1m/s2，由vA2vB22as，得vBvA22as3m/s，选项A正确；若传送带以速度v4m/s逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律得知，工件的加速度大小仍为a1m/s2，工件的运动情况跟传送带不动时一样，则vB3m/s，选项B正确；若传送带以速度v2m/s顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左，做匀减速运动，工件的加速度大小仍为a1m/s2，工件的运动情况跟传送带不动时一样，则vB3m/s，选项C正确，D错误。3.物块m在静止的传送带上匀速

4、下滑时，传送带突然顺时针转动，如图中箭头所示，则传送带转动后()传送带转动的方向A物块将减速下滑B物块仍匀速下滑C物块受到的摩擦力变小D物块受到的摩擦力变大解析：选B当传送带静止时，物块匀速下滑，由物块受力平衡可得：mgsinmgcos；当传送带转动起来时，由于物块与传送带之间运动方向相反，可判断物块所受的滑动摩擦力方向并没有发生变化，仍然沿传送带向上，大小仍为mgcos，选项C、D错误；物块受力仍然是平衡的，所以物块仍匀速下滑，选项A错误，B正确。4如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为，传送带匀速转动，在传送带上某位置轻轻放置一滑块，滑块与传送带间的动摩擦因数为，滑块速度随时间变化的关系

5、如图乙所示，v0、t0已知，则()BtanDt0后滑块的加速度为2gsin0gcos，由题图乙可知a10，则tan，选项B错误；滑块与传送带的速度相等后的加速度a2gsingcos，解得a22gsin0，选项D正确；由前述分析结合题图乙知，传送带的速度等于v0，选项CA传送带一定顺时针转动v0gt0cosC传送带的速度大于v0vt0解析：选D若传送带顺时针转动，当滑块下滑时(mgsinmgcos)，将一直匀加速到底端；当滑块上滑时(mgsingsin解析：选A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，可能先做匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同

6、，也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同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；粮袋开始运动时受到沿传送带向下的滑动摩擦力，大小为mgcos，根据牛顿第二定律得，加速度ag(sincos)，故B错误；若tan，粮袋从A到B可能一直做匀加速运动，也可能先做匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，故C错误；由以上分析可知，粮袋从A到B不一定一直做匀加速运动，故D错误。6.(多选)(2019合肥模拟)如图所示，绷紧的水平传送带长为6m，定速率v12m/s运行。一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上沿顺时针方向以恒传送带，其速度大小为v25m/s。若小物块与

7、传送带间的动摩擦因数0.2，重力加速度g10m/s2，下列说法中正确的是()A小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，然后向右做匀加速直线运动B若传送带的速度为5m/s，小物块将从传送带左端滑出C若小物块的速度为4m/s，小物块将以2m/s的速度从传送带右端滑出D若小物块的速度为1m/s，小物块将以2m/s的速度从传送带右端滑出解析：选BC小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，设加速度大小为a，速度减至零时通过的位移为2a22x。根据牛顿第二定律得mgma，解得ag2m/s2，则xv2522m6.25m6m，所以小物块将从传送为xm4m6m，则小物块的速度减到零后再向右加速，小物块向右加速到

8、与传送带共速时的位带左端滑出，不会向右做匀加速直线运动，A错误；传送带的速度为5m/s时，小物块在传送带上受力情况不变，则运动情况也不变，仍会从传送带左端滑出，B正确；若小物块的速度为4m/s，小物块向左减速运动的位移大小v24222a22移为xv22212a22m1m4m，以后小物块以v12m/s的速度匀速运动到右端，则小物块从传送带右端滑出时的速度为2m/s，C正确；若小物块的速度为1m/s，小物块向左减速运动的位移大小为xmv21222a220.25mL8m等，所以由题图乙、丙可知传送带的速度大小v04m/s。1(2)vt图线与t轴围成图形的面积表示物体的位移，所以物体A的位移xA2(8

9、.59.5)4m36m传送带的长度L与A的位移相等，也是36m。t1由牛顿第二定律得AmgmaAa所以AgA0.4at2设物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间为tC，则2tC2LCv1aC答案：(1)4m/s(2)36m(3)0.40.20.012524s8.如图所示为车站使用的水平传送带模型，其A、B两端的距离L8m，它与水平台面平滑连接。现有一物块以v010m/s的初速度从A端水平地滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.6。求：(1)若传送带保持静止，物块滑到B端时的速度大小；(2)若传送带顺时针匀速转动的速率恒为12m/s，物块到达B端时的速度大小；(3)若传送带逆时针匀速转

10、动的速率恒为4m/s，且物块初速度变为v06m/s，仍从A端滑上传送带，物块从滑上传送带到离开传送带的总时间。解析：(1)设物块的加速度大小为a，由受力分析可知FNmg，Ffma，FfFN得a6m/s2传送带静止，物块从A到B做匀减速直线运动，v2252a3则由vB2v022aL得vB2m/s。(2)由题意知，传送带顺时针匀速转动的速率12m/sv0，物块所受的摩擦力沿传送带方向，即物块先加速到v112m/s由v12v022ax1，得x1113mL8m故物块先加速运动后匀速运动(3)当物块初速度v06m/s时，物块速度减为零时的位移x203mL，所以物块先向右减速后向左加即物块到达B时的速度为

11、vBv112m/s。v22a速由v2v0at1，得t11s；当物块向左加速到v34m/s时43由v32v222ax3得x3mx23m故物块向左先加速运动后匀速运动23由v3v2at2，得t2s；当物块向左匀速运动v4v34m/sx4x2x353m由x4v4t3，得t3512s故tt1t2t32512s。答案：(1)2m/s(2)12m/s(3)s25129.如图所示，与水平面成30角的传送带正以v3m/s的速A、B两端相距l13.5m。现每隔1s把质量m1kg的工件(视为质率顺时针匀速运行，点)轻放在传送带上，工件在传送带的带动下向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数235，取g10ml，m/s2(结果保留两位有效数字)。求：(1)相邻工件间的最小距离和最大距离；(2)满载与空载相比，传送带需要增加多大的牵引力。解析：(1)设工件在传送带上加速运动时的加速度为a，则mgcosmgsinma代入数据解得a1.0m/s2刚放上下一个工件时，该工件离前一个工件的距离最小，且最小距离1dmin2at20.50m当工件加速运动到与传送带速度相等时，经过的位移v292a2所以工件匀速运动时两相邻工件相距最远，则dmaxvt3.0m。v(2)由于工件加速时间为t1a3.0s，因此传送带上总有三个(n13)工件正在加