专题4 传送带(学生版)-2025版动力学中的九类常见模型精讲精练讲义

动力学中的九类常见模型精讲精练专题4传送带【模型精讲】1．水平传送带问题情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速情景3(1)传送带较短时，滑块一直减速到达左端(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端。其中v0>v返回时速度为v，当v0<v返回时速度为v0解题关键：关键在于对传送带上的物块所受的摩擦力进行正确的分析判断。(1)若物块的速度与传送带的速度方向相同，且v物＜v带，则传送带对物块的摩擦力为动力，物块做加速运动。(2)若物块的速度与传送带的速度方向相同，且v物＞v带，则传送带对物块的摩擦力为阻力，物块做减速运动。(3)若物块的速度与传送带的速度方向相反，传送带对物块的摩擦力为阻力，物块做减速运动；当物块的速度减为零后，传送带对物块的摩擦力为动力，物块做反向加速运动。(4)若v物＝v带，看物块有没有加速或减速的趋势，若物块有加速的趋势，则传送带对物块的摩擦力为阻力；若物块有减速的趋势，则传送带对物块的摩擦力为动力。2．倾斜传送带问题情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后再以a2加速情景3(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先加速后匀速(4)可能先减速后匀速(5)可能先以a1加速后再以a2加速(6)可能一直减速情景4(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速(4)可能先减速，再反向加速，最后匀速(5)可能一直减速求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定滑动摩擦力的大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况。当物体速度与传送带速度相同时，物体所受的摩擦力的方向有可能发生突变。【方法归纳】(1)对于传送带问题，分析物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力以及摩擦力的方向，是解决问题的关键。(2)分析摩擦力时，先要明确“相对运动”，而不是“绝对运动”。二者达到“共速”的瞬间，是摩擦力发生“突变”的“临界状态”。如果遇到水平匀变速的传送带，或者倾斜传送带，还要根据牛顿第二定律判断“共速”后的下一时刻物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力。【典例精析】【典例】.(2020高考全国理综III卷)如图，相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10kg的载物箱（可视为质点），以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，重力加速度取g=10m/s2。（1）若v=4.0m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；（3）若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。【模拟题精练】1.（2024广东佛山重点高中3月质检）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。此过程中货物的速度为v、加速度为a、摩擦力为f、位移为x，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，下列图像可能正确的有（）A. B.C. D.2.（2024浙江金华期末）如图甲是机场和火车站对行李进行安检的水平传送带，如图乙是其简化图。已知传送带以速度大小匀速运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，、间的距离。行李（可视为质点）无初速度地放在处，则下列说法不正确的是（）A.起始时行李的加速度大小为B.行李经过到达处C.行李到达处时速度大小为D.行李相对传送带滑过的距离为3..(2024广东中山高一期末)如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针运行。将一物体轻轻放在传送带的左端，以v、a、x、Ff表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列选项可能正确的是（）A. B.C. D.4.（2024年1月福建部分重点高中期末）传送带在工业和生活中应用广泛。如图所示，长为的传送带皮带在电动机的带动下以的恒定速率向右传动，现将一质量为的工件由静止轻放在传送带的左端，工件和传送带间的动摩擦因数，已知重力加速度g取，工件可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则对工件在传送带上运动的整个过程，下列说法正确的是（）A.工件在传送带上先做匀加速运动后做匀速运动B.工件在传送带上加速阶段的加速度大小为C.传送带对工件所做的功为15JD.工件在传送带上运动的总时间为1.1s5.（2024辽宁省葫芦岛期末）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”可能沿着传送带向下做匀加速直线运动B.“鱼”在传送带上一定做匀变速直线运动C.“虾”在传送带上运动时，摩擦力对“虾”做负功D.“鱼”在传送带运动时，加速度方向沿传送带先向下后向上6.（2024安徽六安质检）如图所示，传送带的倾角（，从A到B长度为16m，传送带以10m/s的速度逆时针转动。时刻在传送带上A端无初速度地放一个质量的黑色煤块，时皮带被异物卡住不动了。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取）则（）A.煤块到达B点时的速度为10m/sB.煤块从A到B的时间为3sC.煤块从A到B的过程中机械能减少了12JD.煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度是16m7.（2024河北昌黎一中第六次调研）如图所示为某超市的自动卸货装置示意图，在运输车和转运车之间搭建了一个长为的运输带，倾角为，且在电机的带动下以恒定的速度逆时针转动。现将质量为的包装箱由运输带的顶端P无初速度释放，包装箱与运输带之间的动摩擦因数，经过一段时间包装箱运动到运输带的底端Q。通过圆弧无能量损失进入质量为水平静止的转运车，包装箱与转运车之间的动摩擦因数，转运车与地面之间的动摩擦因数为，包装箱没有滑离转运车。重力加速度为，，。则下列说法正确的是（）A.包装箱在运输带上运动的时间为B.整个过程中因摩擦产生的热量为640JC.转运车长度1m，可以保证包装箱没有滑离转运车D.包装箱在运输带上留下的划痕长度为8．（2024辽宁部分重点高中3月联考）如图所示，某工厂利用质量为300kg的物体B通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带传送货物，现将质量为200kg的物体A（可视为质点）从传送带底端（与地面等高）由静止释放最终恰好传送到距离地面高H处，已知传送带倾角为30°，与货物接触面间动摩擦因数为，传送带以5m/s的速度顺时针转动，物体B最初距离地面6.5m且落地后不反弹，重力加速度g取。则（）A．释放后瞬间物体A的加速度大小为 B．释放后瞬间物体A的加速度大小为C． D．此过程中物体A会有2次与传送带达到共速9.（2024河南漯河高中期末质检）如图所示为某建筑工此的传送装置，传送带倾斜地固定在水平面上，以恒定的速率逆时针转动，质量的炭块无初速地放在传送带的顶端，经时间炭块的速度达到，此后再经过的时间，炭块运动到传动带的底端，且到底端时的速度为。重力加速度取，则下列说法正确的是（  ）A.传送带与水平面的夹角的正弦值B.炭块和传送带间的动摩擦因数为0.5C.传送带的长度为D.炭块在传送带上留下的划痕的长度为10．（19分）（2024辽宁七校联考）如图所示，长度的传送带与水平方向成角，以的速度顺时针匀速转动，水平面上质量的木板紧靠在传送带底端，木板上表面与传送带底端B等高。质量的物块（可视为质点）从传送带的顶端A由静止