专题25机械能倾斜传送带模型-高考物理机械能常用模型(原卷版)

高考物理《机械能》常用模型最新模拟题精练专题25机械能+倾斜传送带模型一、选择题1.（2022山东枣庄二模）如图（a）所示，倾角为的传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带的长度。一个可视为质点的质量的物块，自A点无初速度的放在传送带底端，其被传送至B端的过程中，动能与位移x的关系（）图像如图（b）所示。取重力加速度。下列说法正确的是（）A.物块与传送带之间的动摩擦因数为0.25B.整个过程中合外力对物块做的功为C.整个过程中摩擦力对物块做的功为D.整个过程中摩擦力对物块做的功等于物块机械能的增加量2.（2022河南许昌一模）如图所示，一倾斜固定传送带以恒定速率顺时针转动。在传送带底端B无初速度地放一个工件，工件在摩擦力的作用下从传送带底端B滑动到顶端A，然后进入平台装箱打包。则当工件从传送带底端B滑动到顶端A的过程中，下列说法正确的是（）A.摩擦力对工件所做的功等于工件动能的增量B.摩擦力对工件所做的功等于工件机械能的增量C.摩擦力对工件所做的功等于工件和传送带之间的摩擦生热D.工件克服重力所做的功等于工件重力势能的增量3.（2021辽宁模拟预测13）如图所示绝缘传送带长为l，倾角为θ。沿顺时针方向转动，速度大小恒为v0，质量为m、电荷量为－q的带电物块(可视为质点)，以初速度v0从底端滑上传送带，并从传送带顶端滑出。整个空间存在匀强电场，场强大小E=，方向平行于传送带斜向下。传送带与物体间动摩擦因数μ≠0，运动过程中物块所带电量不变，重力加速度为g。物块从底端滑至顶端的过程中可能正确的是（）A.物块一直做匀速直线运动B.物块先做匀减速直线运动后做匀速直线运动C.物块电势能增加了mglsinθD.物块克服摩擦力做功为4.(2020河北邯郸二模)2020年的新冠疫情严重影响了全世界人民的正常生产和生活,防疫物资急需调往疫情严重的地区,为提高生产及转运效率,在工厂、车站、码头、机场中经常用传送带来对物资进行传送,可大幅提高工作效率。图甲所示是某机场在将防疫物资装上飞机时采用的传送带装置,可简化为如图乙所示模型,传送带在电动机的带动下以速度v0逆时针匀速转动,传送带与水平方向夹角为θ,物资箱由静止放上传送带A端后,被传送到最高点B时恰好与传送带共速。若箱子质量为m,A、B两点高度差为h,忽略箱子的体积,重力加速度为g,以下说法正确的是 ()A.传送过程中传送带对箱子做的功为2mgh+mvB.由于传送箱子,电动机多消耗的电能为2mgh+mvC.若只增大传送带的速度,传送过程中箱子最终获得的动能将增加D.若只增大箱子与传送带间的动摩擦因数,传送的时间会减小5如图所示，倾角为θ的传送带顺时针匀速转动，把一物体由静止放置到传送带的底端，则物体从底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（）

A.物体始终受到沿传送带向上的摩擦力

B.物体运动至顶端时一定相对传送带静止

C.传送带对物体所做的功大于物体机械能的增量

D.物体加速运动过程中传送带通过的距离是物体通过距离的2倍6.如图所示，某工厂用传送带向高处运送物体，将一物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到传送带顶端。下列说法正确的是()A.第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C.第一阶段物体和传送带间摩擦产生的热量等于第一阶段物体机械能的增加量D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功7.（6分）传送带在工农业生产和日常生活中都有着广泛的应用。如图甲，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针转动，现将m＝2kg的货物放在传送带上的A点，货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙，整个过程传送带是绷紧的，货物经过1.2s到达B点，已知重力加速度g＝10m/s2．下列说法正确的是（）A．货物在0.2﹣1.2s内的加速度大小为1m/s2 B．A、B两点的距离为1.5m C．货物从A运动到B的过程中，货物与传送带间因摩擦产生的热量为2.4J D．货物从A运动到B的过程中，传送带对货物做的功为6.4J8如图所示，白色传送带A、B两端距离L=14m，以速度v0=8m/s逆时针匀速转动，并且传送带与水平面的夹角为θ=37°，现将一质量为m=2kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数μ=0.25，＞取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列叙述正确的是（）A.煤块从A端运动到B端所经历时间为2.25s

B.煤块运动到B端时重力的瞬时功率为120W

C.煤块从A端运动到B端在传送带上留下的黑色痕迹为4m

D.煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为8J二．计算题1.（2022南京金陵中学4月模拟）如图所示，工厂利用倾角的皮带传输机，将每个质量的木箱（可视为质点）从A点运送到点，段为直线且长度，每隔就有一个木箱以的速度沿方向滑上传送带，传送带以的速度逆时针匀速转动。已知各木箱与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：（1）木箱从冲上传送带到与传送带达到共同速度所用的时间；（2）传送带上最多有几个木箱同时在向下输送；（3）第1个木箱从A点运动到点过程，求传送带对所有木箱做的功。2如图所示,长L=9m的传送带与水平方向的倾角θ=37°,在电动机的带动下以v=4m/s的速率沿顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住,在传送带的顶端A点无初速度地放一质量m=1kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,物块与挡板碰撞的能量损失及碰撞时间不计.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求物体从静止释放到第一次返回上升至最高点的过程中：(1)系统因摩擦产生的热量；

(2)传送带多消耗的电能；

(3)物体的最终状态及该状态后电动机的输出功率3.利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。如图所示，传送带与水平方向成37∘角，顺时针匀速运动的速度v=4m/s。B、C分别是传送带与两轮的切点，相距L=6.4m。倾角也是37∘的斜面固定于地面且与传送带上的B点良好对接。一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m=1kg的工件(可视为质点)。用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B点时速度v0=8m/s，A、B间的距离x=1m，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ=0.5，工件到达C点即为运送过程结束。g取10m/s2，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，求：

(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能；

(2)工件沿传送带由4．（18分）倾角θ=37°的传送带以速度v=1.0m/s顺时针转动，位于其底部的煤斗每秒钟向其输送K=4.0kg的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，传送带将煤屑送到h=3.0m的高处，煤屑与传送带间的动摩擦因素μ=0.8，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。（重力加速度g=10m/s2，传送带直径大小可忽略）求：（1）煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时前进的位移和时间；（2）传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率。5.（20分）传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同，物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=370，在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点，MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B，金属块与木块质量均为1kg，且均可视为质点，OM间距离L=3m。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。（1）金属块A由静止释放后沿传送带向上运动，经过2s到达M端，求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1。（2）木块B由静止释放后沿传送带向下运动，并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短，木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变，木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5。求：a.与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离；b.经过足够长时间，电动机的输出功率恒定，求此时电动机的输出功率。MMONP7．（2022河北石家庄重点高中月考）工人经常利用传送带将货物从高处运送到低处。如图所示，长度、倾角、上表面平直的传送带以恒定速率逆时针运行，货物与传送带间的动摩擦因数，传送带下端与一倾角为的斜面平滑连接，货物与斜面间的动摩擦因数。现将一质量的货物（体积可以忽略）轻放在传送带的上端，货物沿传送带和斜面运动至斜面底端时速度大小为。取，，求：（1）货物与传送带达到共同速度之前货物经过的位移大小；（2）斜面的长度（结果保留两位有效数字）；（3）货物在传送带上运动的过程中，系统产生的总热量Q。8．（2021山西长治市重点高中高一质检）（10分）如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2m/s的速率运行，现把一质量为m＝10kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9s，工件被传送到h＝1.5m的高处，取g＝10m/s2，求：(1)工件与传送带间的动摩擦因数.电动机由于传送工件多消耗的电能．9（13分）（江苏省如东市2020届高三年级第二次学情调测）如图所示，传送带以恒定速率v=8.0m/s顺时针运行，传送带与水平面的夹角θ=37°，现将质量m=1.0kg的小物块轻放在其底端，平台上的人通过一根轻绳用F=18N的恒力拉物块，经过一段时间物块被拉到离地面高为H=4.2m的平台上，已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）求物块从开始运动到与传送带速度相等的过程运动时间t1和位移大小x1；（2）物块从底端沿传送带上升到平台上经历的时间t；（3）物块在传送带上相对滑动的过程中，物块与传送带间因摩擦产生的热量Q。10利用弹簧弹射和皮带传动装置可以将工件运送至高处。如图4所示，已知传送轨道平面与水平方向成37°角，倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数μ＝0.25。皮带传动装置顺时针匀速转动的速度v＝4m/s，两轮轴心相距L＝5m，B、C分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。现将质量m＝1kg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到皮带上的B点时速度v0＝8m/s，A、B间的距离x＝1m。工件可视为质点，g取10m/s2。