专题18 传送带模型（学生版）新高一物理多维度导学与分层专练

高一物理多维度导学与分层专练专题18传送带模型导练目标导练内容目标1水平传送带模型目标2倾斜传送带模型【知识导学与典例导练】水平传送带模型1.三种常见情景常见情景物体的v-t图像条件：条件：条件：v0=v条件：v0<v①;②条件：v0>v①;②条件：条件：；v0>v条件：；v0<v2.方法突破(1)水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。(2)在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传送带共速的方向变速，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长，在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。(3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况：①若二者同向，则Δs＝|s传－s物|；②若二者反向，则Δs＝|s传|＋|s物|。【例1】如图a所示，安检机通过传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图b所示。设传送带速度恒为，质量为m的被检物品与传送带的动摩擦因数为，被检物品无初速度放到传送带A端。若被检物品可视为质点，其速度为v、加速度为a、摩擦力的功率为、与传送带的位移差的大小为，重力加速度为g，则下列图像可能正确的是（）A． B．C． D．【例2】如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1。工件滑上A端瞬时速度vA＝4m/s，到达B端的瞬时速度设为vB，则不正确的是（）A．若传送带不动，则vB＝3m/sB．若传送带以速度v＝4m/s逆时针匀速转动，vB＝3m/sC．若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，vB＝3m/sD．若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，vB＝2m/s【例3】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，则下列说法不正确的是（）A．若＜，则= B．若>，则=C．若=，则= D．不管多大，总有=二、倾斜传送带模型1.两种常见情景常见情景v-t图像条件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ-sinθ)条件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ-sinθ)条件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)条件：；μ>tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)条件：；μ<tanθ加速度：a=g(μcosθ+sinθ)a'=g(sinθ-μcosθ)2.倾斜传送带问题分析（1）物体沿倾角为θ的传送带传送时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动。解决倾斜传送带问题时要特别注意mgsinθ与μmgcosθ的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速度方向的关系，确定物体运动情况。当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。（2）痕迹问题：共速前，x传>x物，痕迹Δx1=x传-x物，共速后，x物>x传，痕迹Δx2=x物-x传，总痕迹取二者中大的那一段。【例4】长为的传送带倾斜放置，以大小为的速度沿顺时针匀速运动，保持传送带的速度不变，改变传送带的倾角，当（，）时，将物块轻轻放在传送带的A端，物块刚好处于静止状态，重力加速度，当时，再将物块轻放在A端，则物块从A运动到B所用的时间约为（）（

）A． B． C． D．【例5】如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v－t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s2。则（）A．传送带的速率v0＝10m/sB．传送带的倾角θ＝30°C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.25D．0～2.0s内物体相对地面的位移大小为16m三、传送带问题的解题思路【多维度分层专练】1．如图所示，水平传送带长L=11.5m，以速度v=7.5m/s沿顺时针方向匀速转动。在传送带的A端无初速度地释放一个质量m=1kg的滑块（可视为质点），在将滑块放上传送带的同时，对滑块施加一个大小F=5N、方向与水平面成θ=37°的拉力，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则滑块从A端运动到B端的时间是（）A．1s B．2s C．3s D．4s2．如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一物块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，若物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s2，，，则下列说法正确的是（）A．物块以8m/s2的加速度匀减速至0后以4m/s2的加速度加速回到A点B．物块从冲上传送带到返回A端所用的时间为C．物块在上升阶段，在传送带上留下的划痕长为2mD．物块在传送带上留下的划痕长为3．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，便以此速度作匀速运动。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＜B．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为C．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为D．黑色痕迹的长度为4．如图所示，水平长度为的传送带以速度沿顺时针方向转动，一滑块（可视为质点）从传送带左端冲上传送带，最终到达传送带右端。已知滑块初速度大小，滑块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g取。下列说法正确的是（）A．滑块相对传送带运动时的加速度为B．滑块从传送带左端运动到传送带右端用时1.5sC．减小滑块的初速度，整个运动过程滑块运动的时间变短D．减小滑块的初速度，整个运动过程滑块相对传送带的位移增大5．如图所示，固定在竖直平面内的光滑四分之一圆轨道与水平传送带相切于B点，传送带以某一速率匀速运行。现将一小滑块从A处由静止释放，滑块沿轨道下滑，从B点滑上传送带。若不计滑块通过B处时的机械能损失，从滑块通过B点时开始计时，则滑块在传送带上运动的速度——时间图像可能为（）A． B．C． D．6．如图所示，绷紧的粗糙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，以地面为参考系，以小物块初速度方向为正方向，则小物块在传送带上运动的v－t图像可能是（）A．B．C． D．7．如图所示，长度为4m的倾斜传送带与水平面间夹角为37°，以5m/s的恒定速率逆时针转动。在传送带上端无初速度地放一质量为0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取10m/s2，则（）A．煤块刚放上传送带时的加速度大小为2m/s2B．煤块从传送带上端运动到下端经历的时间为1sC．煤块到达传送带下端时的速度大小为5m/sD．煤块从传送带上端运动到下端的过程中，在传送带上留下的痕迹长度为1.25m8．如图甲所示，倾角为且足够长的传送带始终以恒定速率v2逆时针运行，t=0时，初速度大小为v1（v1>v2）的小物块从传送带的底端滑上传送带，其速度随时间变化的v-t图像如图乙，则（）A．0~t2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>tanC．t2时刻，小物块离传送带底端的距离达到最大D．小物块返回传送带底端时的速率小于v19．如图甲，MN是倾角θ=37°传送带的两个端点，一个质量m=5kg的物块（可看作质点），以4m/s的初速度自M点沿传送带向下运动。物块运动过程的v-t图象如图乙所示，取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．物块距M点的最远距离是5mB．物块与传送带间的动摩擦因数为0