2025年高考物理二轮复习讲练测（新高考用）微专题二“传送带”模型的综合分析（讲义）（原卷版）

微专题二“传送带”模型的综合分析目录TOC\o"1-4"\h\u01考情透视·目标导航 202知识导图·思维引航 303核心精讲·题型突破 3难点突破“传送带”模型的综合分析 3【核心精讲】 3考点1传送带问题概述、关键及涉及关系 3考点2传送带问题的分类及运动情况分析 4考点3传送带问题分析的基本思路及两种观点 5【真题研析】 6【命题预测】 8考向1“传送带”问题的简单分析 8考向2“传送带”模型在力学综合问题中的分析 9命题统计命题要点20242023年2022年热考角度“传送带”模型的综合分析2024•北京•高考真题•“传送带”模型的简单分析、2024•安徽•高考真题•“传送带”模型的简单分析、2024•贵州•高考真题•“传送带”模型在力学综合问题中的分析、2024•湖北•高考真题•“传送带”模型在力学综合问题中的分析2023•广东•高考真题•“传送带”模型在力学综合问题中的分析、2023•浙江•高考真题•“传送带”模型在力学综合问题中的分析命题规律①水平面的传送带问题；②倾斜的传送带问题；③传送带问题的动力学分析及运动情况分析；④传送带问题的能量转化关系分析.考向预测本专题属于难点内容；高考命题以计算题的形式出现为主，结合力学中三大观点综合考查，也会单独以选择题形式考查“传送带”模型的基本运动情况；高考中，对于传送带模型，主要从以下几个方面考查：高考物理传送带模型的命题思路主要包括以下几个方面‌：①‌运动状态的分析‌：分析物体相对于传送带的运动状态，以及这种相对运动对物体受力和运动的影响，物体可能与传送带同速运动、加速运动或减速运动。②‌摩擦力的分析和计算‌：传送带模型中，摩擦力是一个关键因素。需要分析物体与传送带之间的摩擦力类型（滑动摩擦力或静摩擦力），以及摩擦力的方向。③‌能量转换关系‌：分析传送带做功引起的系统内能变化、摩擦力做功和产生的热量关系、物体动能的改变以及势能的变化。命题情境机场行李运输、快递和物流中心、自动化生产线、矿产资源开采、游戏结构设计等常用方法动力学观；能量观；图像法难点突破“传送带”模型的综合分析考点1传送带问题概述、关键及涉及关系1．传送带的特点：传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到其他地方，物体(视为质点)放在传送带上，由于物体和传送带相对滑动(或有相对运动趋势)而产生摩擦力，根据物体和传送带间的速度关系，摩擦力可能是动力，也可能是阻力。2．传送带问题的解题关键：抓住v物＝v传的临界点，当v物＝v传时，摩擦力发生突变，物体的加速度发生突变。3．传送带问题中位移的区别1)物体位移：以地面为参考系，单独对物体由运动学公式求得的位移。2)物体相对传送带的位移(划痕长度)Δx①若有一次相对运动：Δx＝x传－x物或Δx＝x物－x传。②若有两次相对运动：两次相对运动方向相同，则Δx＝Δx1＋Δx2(图甲)；两次相对运动方向相反，则Δx等于较长的相对位移大小(图乙)。考点2传送带问题的分类及运动情况分析1.水平传送带常见类型及滑块运动情况情景滑块的运动情况传送带不足够长(滑块最终未与传送带相对静止)传送带足够长一直加速先加速后匀速v0<v时，一直加速v0<v时，先加速再匀速v0>v时，一直减速v0>v时，先减速再匀速滑块一直减速到右端滑块先减速到速度为0，后被传送带传回左端若v0≤v，则返回到左端时速度为v0；若v0>v，则返回到左端时速度为v2.倾斜传送带常见类型及滑块运动情况情景滑块的运动情况传送带不足够长传送带足够长一直加速(一定满足关系μ>tanθ)先加速后匀速(一定满足关系μ>tanθ)一直加速(加速度为gsinθ＋μgcosθ)若μ≥tanθ，先加速后匀速若μ<tanθ，先以a1加速，共速后摩擦力方向改变，再以a2加速v0<v时，一直加速(加速度为gsinθ＋μgcosθ)v0<v时，若μ≥tanθ，先加速后匀速；若μ<tanθ，先以a1加速，后以a2加速v0>v时，若μ<tanθ，一直加速，加速度大小为gsinθ－μgcosθ；若μ>tanθ，一直减速，加速度大小为μgcosθ－gsinθ；若μ＝tanθ，一直匀速v0>v时，若μ>tanθ，先减速后匀速；若μ<tanθ，一直加速；若μ＝tanθ，一直匀速(摩擦力方向一定沿传送带向上)μ<tanθ，一直加速μ＝tanθ，一直匀速μ>tanθ，一直减速μ>tanθ，先减速到速度为0后反向加速，若v0≤v，运动到原位置时速度大小为v0；若v0>v，运动到原位置时速度大小为v考点3传送带问题分析的基本思路及两种观点求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况，确定摩擦力的大小和方向.当物体的速度与传送带的速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变，速度相等前后对摩擦力的分析是解题的关键.1．动力学分析：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系．2．功能关系分析：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解。1)功能关系分析：电机所做的功2)对W和Q的理解：①因放上物体而使电动机多消耗的电能：②传送带克服摩擦力做的功：；③产生的内能：．1．（2024·北京·高考真题）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（）A．刚开始物体相对传送带向前运动B．物体匀速运动过程中，受到静摩擦力C．物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功D．传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长2．（2024·安徽·高考真题）倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是（

）A． B． C． D．3．（2024·贵州·高考真题）如图，半径为的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面相切于P点，的长度。一长为的水平传送带以恒定速率逆时针转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N时，瞬间给b一水平向右的冲量I，其大小为。以后每隔给b一相同的瞬时冲量I，直到b离开传送带。已知a的质量为的质量为，它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小。求：(1)a运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小；(2)b从M运动到N的时间；(3)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。

考向1“传送带”问题的简单分析1．（2025·福建福州·二模）如图所示，足够长水平传送带以恒定速率运动。把不同小物体轻放在传送带左端物体都会经历两个阶段的运动。用v表示传送带速度，用μ表示物体与传送带间的动摩擦因数，则（）A．前阶段，物体可能向传送方向的相反方向运动B．后阶段，物体受到摩擦力的方向跟传送方向相同C．v相同时，μ不同的等质量物体与传送带摩擦产生的热量相同D．μ相同时，v增大为原来的2倍，前阶段物体的位移也增大为原来的2倍2．（2024·山东威海·一模）如图所示，倾斜传送带以恒定速率v0逆时针转动。t=0时刻在传送带顶端无初速轻放一小物块。t0时刻物块运动到传送带中点，速度达到v0。不计空气阻力，物块重力沿传送带向下的分力大于其与传送带间的最大静摩擦力。则物块从传送带顶端运动到底端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线正确的是（）A． B．C． D．3．（2024·重庆·模拟预测）如图，MN是一段倾角为的传送带，质量为的小物块，以沿传送带向下的速度从点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分图像如图所示，取，则（）A．物块最终从传送带N点离开B．传送带的速度，方向逆时针C．物块相对传送带滑动的距离为D．物块将在时回到原处考向2“传送带”模型在力学综合问题中的分析4．（2025·全国·模拟预测）（删减）如图所示，水平传送带以速率v沿顺时针方向匀速运行。滑板A靠近传送带的右端，与上表面光滑的滑板B一起静置在光滑水平面上，A、B与传送带上表面等高，质量为m的小滑块b放在B上，用水平轻弹簧将b与B的右端相连。现将质量为m的小滑块a轻放在传送带左端，并在大小为（g为重力加速度大小）的恒定拉力F的作用下，沿传送带向右运动，a运动到传送带右端时立即撤去拉力，通过一小段光滑固定水平面滑上A上表面，a脱离A时恰好水平滑上B上表面并取走A（A、B未发生碰撞）。a与b碰撞并粘合在一起（作用时间极短），b与弹簧开始作用，经时间弹簧弹性势能恰好达到最大。已知a与传送带、A间的动摩擦因数均为，A、B的质量均为2m，传送带长度，A的长度，弹簧的劲度系数。求：(1)a在传送带上因摩擦产生的总热量；

5．（2024·浙江嘉兴·一模）（删减）如图所示是某种滑块运动装置，长度的传送带，以速度向左匀速传动，竖直平面内半径的圆型光滑管道固定在水平地面上，左侧凹槽内有总质量的滑板，滑板由水平板和四分之一圆弧板两部分构成，水平板上表面平直粗糙，长度，圆弧板表面光滑，半径，距离滑板左端处有一锁定装置K，滑板一旦碰到K就被锁定，速度瞬间为0。现有一质量的滑块，从传送带的右侧以速度冲上传送带，接着进入圆管完成圆周运动后从E点滑上滑板。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，滑块与滑板水平段之间的动摩擦因数，其它阻力忽略不计，滑块可以视为质点，A、B、C、E在同一水平面，接触面均平滑连接。求：(1)要使滑块能滑上滑板，滑块在B点的最小速度；(2)若滑块能滑上滑板，求滑块在E点的速度与初速度之间的函数关系；

6．（2024·江苏淮安·一模）如图甲所示，电动机驱动水平传送带以的速度匀速穿过固定竖直光滑挡板，挡板与传送带边缘间的夹角。质量的圆柱形物块从传送带左端由静止释放，经一段时间做匀速直线运动，接着撞击挡板，撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零，撞击后紧贴挡板运动滑离传送带，俯视图如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数，g取。求：(1)物块由静止开始做加速运动的时间t；(2)物块紧贴挡板运动时所受摩擦力的大小和方向；(3)上述过程中，因传送该物块电动机多消耗的电能E。

7．（2024·重庆·模拟预测）如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度v＝5m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角θ＝37°。质量均为m＝5kg的小物块A和B由跨过定滑轮的轻绳连接，A与定滑轮间的绳子与传送带平行，轻绳