备考2020年高考物理专题1.11动力学中的传送带问题精准突破含解析20191014267.pdf
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1、第 1 页 共 16 页 1 专题 1.11 动力学中的传送带问题专题 1.11 动力学中的传送带问题 【专题诠释】【专题诠释】 1.水平传送带模型 项目图示滑块可能的运动情况 情景 1 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 情景 2 (1)v0v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速 (2)v0v返回 时速度为v,当v0mgsin30mg,所以工件与皮带保持相对静止,做 3 4 1 2 匀速直线运动。综上所述,对应图象中,A 正确,B、C、D 错误。 【例 2】 (2019海口模拟)【例 2】 (2019海口模拟)如图所示, 水平传送带A、B两端相距s3.5 m, 工件与传送带间的动摩擦
2、因数 0.1.工件滑上A端瞬时速度vA4 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB,则(g取 10 m/s2)( ) A若传送带不动,则vB3 m/s B若传送带以速度v4 m/s 逆时针匀速转动,vB3 m/s C若传送带以速度v2 m/s 顺时针匀速转动,vB3 m/s D若传递带以速度v2 m/s 顺时针匀速转动,vB2 m/s 第 4 页 共 16 页 4 【答案】ABC 【解析】:.若传送带不动,由匀变速运动规律可知vv2as,ag,代入数据解得vB3 m/s,当 2B2A 满足选项 B、C、D 中的条件时,工件所受滑动摩擦力跟传送带不动时一样,还是向左,加速度还是g,所 以工件到达B端时
3、的瞬时速度仍为 3 m/s,故选项 A、B、C 正确,D 错误 【例 3】(2019四川成都模拟)【例 3】(2019四川成都模拟)如图所示,传送带与地面倾角37,从A到B长度为L10.25 m,传 送带以v010 m/s 的速率逆时针转动在传送带上端A无初速度地放一个质量为m0.5 kg 的黑色煤块, 它 与传送带之间的动摩擦因数为0.5.煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹已知 sin 370.6,g10 m/s2,求: (1)煤块从A到B的时间; (2)煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度 【答案】 (1)1.5 s (2)5 m 【解析】 (1)煤块刚放上时,受到向下的摩擦力,如图甲
4、,其加速度为a1g(sin cos )10 m/s2, t11 s,x1a1t5 mL, v0 a1 1 2 2 1 即下滑 5 m 与传送带速度相等 达到v0后,受到向上的摩擦力,由于tan 37,煤块仍将加速下滑,如图乙,a2g(sin cos )2 m/s2, x2Lx15.25 m, x2v0t2a2t,得t20.5 s, 1 2 2 2 第 5 页 共 16 页 5 则煤块从A到B的时间为tt1t21.5 s. 甲 乙 (2)第一过程痕迹长 x1v0t1a1t5 m, 1 2 2 1 第二过程痕迹长 x2x2v0t20.25 m, x1与 x2部分重合, 故痕迹总长为 5 m. 【微
5、专题精练】【微专题精练】 1.(2019潍坊模拟)如图所示,倾斜的传送带顺时针匀速转动,一物块从传送带上端A滑上传送带,滑上 时速率为v1, 传送带的速率为v2, 且v2v1, 不计空气阻力, 动摩擦因数一定, 关于物块离开传送带的速率v 和位置,下面可能的是( ) A从下端B离开,vv1 B从下端B离开,vv1,选项 A 正确;当摩擦力和重力的分力相等时,滑块一直做匀速直线 运动,vv1,故本题应选 A、B、C. 2.如图所示为粮袋的传送装置,已知A、B两端间的距离为L,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行 速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带
6、上设 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是 ( ) A粮袋到达B端的速度与v比较,可能大,可能小或也可能相等 B粮袋开始运动的加速度为g(sin cos ),若L足够大,则以后将以速度v做匀速运动 C若tan ,则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动 D不论大小如何,粮袋从A端到B端一直做匀加速运动,且加速度agsin 【答案】A 【解析】:.若传送带较短,粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B端时的速度小于v;若tan , 则粮袋先做匀加速运动, 当速度与传送带的速度相同后, 做匀速运动, 到达B端时速度与v相同 ; 若6 m,所
7、以小物块将从 传 v 2a 52 2 2 送带左端滑出,不会向右做匀加速直线运动,A 错误;传送带的速度为 5 m/s 时,小物块在传送带上受力情 况不变,则运动情况也不变,仍会从传送带左端滑出,B 正确;若小物块的速度为 4 m/s,小物块向左减速 运动的位移大小为x m4 m6 m, 则小物块的速度减到零后再向右加速, 小物块加速到与传 v 2a 42 2 2 送带共速时的位移为x m1 m4 m, 以后小物块以v12 m/s 的速度匀速运动到右端, 则小物 v 2a 22 2 2 块从传送带右端滑出时的速度为 2 m/s, C 正确 ; 若小物块的速度为 1 m/s,小物块向左减速运动的
8、位移大小为x m0.25 m6 m, 则小物块速度减到零后再向右加速, 由于xx, 则小物块不可能与传送带 v 2a 12 2 2 共速,小物块将以 1 m/s 的速度从传送带的右端滑出,D 错误 4.在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带当旅客把行李放到传送带上时,传送 带 对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进设传送 带匀速前进的速度为 0.25 m/s, 把质量为 5 kg 的木箱静止放到传送带上, 由于滑动摩擦力的作用, 木箱以 6 m/s2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下的摩擦痕迹约为( ) 第 8
9、 页 共 16 页 8 A5 mm B6 mm C7 mm D10 mm 【答案】:A 【解析】:木箱加速的时间为t ,这段时间内木箱的位移为x1,而传送带的位移为x2vt,传送带 v a v2 2a 上将留下的摩擦痕迹长为lx2x1,联立各式并代入数据,解得l5.2 mm,选项 A 正确 5.(2019湖南五市十校联考)(2019湖南五市十校联考)如图所示,传送带带面AB与水平面间夹角为37,物块与传送带之间动 摩擦 因数为 0.5,传送带保持匀速运转现将物块由静止放到传送带中部,A、B间距离足够大(即物块可与带面 等速,且物块与带面等速时,物块尚未到达A或B)下列关于物块在带面AB上的运动
10、情况的分析正确的 是( ) A若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向上加速滑动 B若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向下加速滑动 C若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为 10 m/s2,后为 0 D若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10 m/s2,后为2 m/s2 【答案】 BD 【解析】 因为mgsin mgcos ,若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向下加速滑动,A 第 9 页 共 16 页 9 错误,B 正确;若传送带沿逆时针方向匀速运转,刚开始由于物块的速度小于传送带的速度,所以此时物块 相 对 传 送 带 向 上 运 动 , 故 受
11、 到 的 摩 擦 力 方 向 沿 传 送 带 向 下 , 根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得a1 10 m/s2,当物块速度和传送带速度相同时,由于mgsin mgcos ,所以物块 mgsin mgcos m 仍会向下加速运动,此时物块相对传送带向下运动,所以受到的摩擦力方向沿传送带向上,故根据牛顿第 二定律可得a22 m/s2,故 C 错误,D 正确 mgsin mgcos m 6.(2019安徽四校联考).(2019安徽四校联考)如图所示, 三角形传送带以 1 m/s 的速度逆时针匀速转动, 两边倾斜的传送带长都 是 2 m, 且与水平方向的夹角均为 37.现有两个小物块A、B从传送
12、带顶端都以 1 m/s 的初速度沿传送带下滑, 两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.下列判断正确的是 ( ) A物块A、B同时到达传送带底端 B物块B到达传送带底端的速度为 3 m/s C物块A下滑过程中相对传送带的路程为 3 m D物块B下滑过程中相对传送带的路程为 3 m 【答案】:ABD 【解析】:两个物块在沿斜面方向上由于mgsin 37mgcos 37,所以物块都会沿斜面向下滑动,并且加 速度大小都等于agsin 37gcos 372 m/s2,初速度相同,加速度大小相同,经过的位移大小相 同,根据xv0tat2
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