2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.16传送带问题提高篇含解析.pdf
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1、专题 3.16传送带问题(提高篇)专题 3.16传送带问题(提高篇) 一选择题一选择题 1. (2019 广东惠州第三次调研)1. (2019 广东惠州第三次调研) 如图所示, 足够长的传送带与水平面夹角为, 以速度v0逆时针匀速转动, 在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数tan,则图中能客 观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( ) 【参考答案】D 【命题意图】本题考查传送带、牛顿运动定律、速度图像及其相关知识点。 【解题思路】传送带以速度v0逆时针匀速转动,在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块 相对于传送带向上运动,受到的滑动摩擦力方向沿
2、斜面向下,重力沿传送带斜面的分力和滑动摩擦力方向 相同,做加速度为a1的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:mgsin mgcos ma1,所以a1gsin gcos 。小木块加速至与传送带速度相等时,由于tan ,则小木块不会与传送带保持相对静 止而匀速运动, 之后小木块继续加速, 所受滑动摩擦力变为沿传送带向上, 做加速度为a2的匀加速直线运动, 这一阶段由牛顿第二定律得:mgsin mgcos ma2,所以:a2gsin gcos 。 根据以上分析,有a2a1。所以,本题正确答案为 D。 【方法归纳】物体在倾斜传送带上运动,要注意当物体速度小于传送带速度时,滑动摩擦力是动力,大于 传送带速
3、度时,滑动摩擦力是阻力。 2.(6 分) (2019 河南濮阳三模)2.(6 分) (2019 河南濮阳三模)一块足够长的白板,位于水平桌面上,处于静止状态一石墨块(可视为 质点)静止在白板上石墨块与白板间有摩擦,滑动摩擦系数为 突然,使白板以恒定的速度 v0做匀速 直线运动,石墨块将在板上划下黑色痕迹经过某段时间 t,令白板突然停下,以后不再运动在最后石墨 块也不再运动时,白板上黑色痕迹的长度可能是(已知重力加速度为 g,不计石墨与板摩擦划痕过程中损失 的质量) ( ) ABCv0tgt2Dv0t 【参考答案】AC 【名师解析】在时间 t 内,石墨可能一直匀加速,也可能先加速后匀速; 石墨加
4、速时,根据牛顿第二定律,有 mgma,解得:ag.。 如 果 时 间 t 内 一 直 加 速 , 加 速 的 位 移 为, 故 相 对 白 板 的 位 移 为 如果先加速,后匀速,位移为,故相对白板的位移为 如果加速的末速度恰好等于 v0,则,故相对白板的位移为 经过时间 t 后,白板静止后,石墨做减速运动,加速度大小不变,故相对白板沿原路返回,故白板上黑色 痕迹的长度等于加速时相对薄板的位移;选项 AC 正确。 3 (2016 河北名校调研)3 (2016 河北名校调研)三角形传送带以 1 m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是 2 m 且与水平 方向的夹角均为 37.现有两个小物
5、块A、B从传送带顶端都以 1 m/s 的初速度沿传送带下滑,物块与传送 带间的动摩擦因数都是 0.5,(g取 10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)下列说法正确的是( ) A物块A先到达传送带底端 B物块A、B同时到达传送带底端 C传送带对物块A、B均做负功 D物块A、B在传送带上的划痕长度之比为 13 【参考答案】BCD 【名师解析】因mgsin mgcos ,物块A、B都以 1 m/s 的初速度沿传送带下滑,则传送带对两物块 的滑动摩擦力方向均沿斜面向上,大小也相等,故两物块沿斜面向下的加速度大小相同,滑到底端时位移 大小相同,则所用时间也相同,故 A 错误,B 正确;滑
6、动摩擦力沿传送带向上,位移向下,摩擦力做负功, 故 C 正确 ;A、B两物块下滑时的加速度相同, 下滑到底端的时间相同, 由xv0tat2,agsin 1 2 gcos ,得t1 s,传送带 1 s 内运动的距离是 1 m,A与传送带是反向运动的,则B在传送带上的划痕 长度为(21)m1 m,B与传送带是反向运动,则B在传送带上的划痕长度为(21)m3 m,所以 D 正确 4. 4. 如图所示,某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包,现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上,与传 送带一起向上匀速运动,其间突遇故障,传送带减速直至停止。若上述匀速和减速过程中,麻袋包与传送 带始终保持相对静止,下列说法
7、正确的是( ) A.匀速运动时,麻袋包只受重力与支持力作用 B.匀速运动时,麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上 C.减速运动时,麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下 D.减速运动时,麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上 【参考答案】B 【名师解析】 传送带匀速运动时,麻袋包受力平衡,麻袋包除受重力、垂直斜面向上的支持力外,还要受沿斜面向上的 静摩擦力的作用,选项 A 错误,B 正确;传送带向上减速运动时,麻袋包的加速度沿斜面向下,受到的摩擦 力可能沿传送带向上、沿传送带向下或为零,选项 C、D 错误。 5. 5. 如图所示,光滑斜面与倾斜传送带在同一个平面内,传送带以速度v0逆时针匀速转动,现有一
8、滑块体从 斜面上静止释放,若物体与传送带间的动摩擦因数恒定,规定沿斜面向下的速度方向的正方向,则物体在 传送带上滑动时的速度随时间变化的图线可能是 A.B. C.D. 【参考答案】ACD 【名师解析】物体在传送带上受到重力、传送带的支持力和摩擦力,合力是重力沿斜面的分力和摩擦力的 合力,若传送带的对滑块的摩擦力小于重力沿斜面的分力,则滑块一直做加速运动, 故 A 正确;若传送带 的对滑块的摩擦力大于重力沿斜面的分力,所以物体先做匀减速直线运动若物体的速度足够大,传送带 足够短,则物体在速度减小到 0 前,物体的位移大于传送带的长度,则物体一直做匀减速运动故 C 正确; 若物体的速度比较小, 在
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