高中物理专题练习《皮带模型》

如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面。一物体以恒定速率v2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速度为v2′，则下列说法中正确的是A．只有v1=v2时，才有v2′=v1B．若v1v2时，则v2′=v1C．若v1v2时，则v2′=v1D．不管v2多大，总有v2′=v2答案：C来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，物体从曲面上的Q点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的P点。若传送带逆时针转动，再把物体放到Q点自由滑下，那么A．它仍落在P点B．它将落在P点左边C．它将落在P点右边D．它可能落不到地面上答案：A来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，一水平传送带以不变的速度v向右运动。将质量为m的小物块A轻放在其左端，经ts后，物体A的速度也变为v，再经ts到达右端，下列说法中不正确的是A.后ts内A与传送带间无摩擦力B.A从左端运动到右端的过程中，平均速度为3v/4C.A与传送带之间的动摩擦因数为v/gtD.传送带对物体做的功和物体对传送带做功的绝对值相等答案：D来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到υ后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为g)A.μ与a之间一定满足关系μ≥a／gB.黑色痕迹的长度为(a-μg)υ2／(2a2)C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为υ/(μg)D.煤块与传送带由于摩擦而产生的热量为mυ2／2QP答案：C来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动，现将质量为ｍ的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的P处，已知物体ｍ和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体ｍ放到木板上到它相对木板静止的过程中，必须对木板施一水平向右的作用力F，此过程中力F要对木板做功的数值是A.ｍv2/4B.ｍv2/2C.ｍv2D.2ｍv2答案：C来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，水平传送带A、B间距离为10m，以恒定的速度1m/s匀速传动。现将一质量为0.2kg的小物体无初速放在A端，物体与传送带间滑动摩擦系数为0.5，g取10m/s2，则物体由A运动到B的过程中传送带对物体做的功为（）(A)零(B)10J(C)0.1J(D)除上面三个数值以外的某一值答案：C来源：题型：单选题，难度：应用如图所示，静止的传送带上有一木块Ａ正在匀速下滑，当传送带突然向上开动时，木块滑到底部所需的时间ｔ与传送带静止不动时所需时间ｔ＇相比Ａ.ｔ＝ｔ＇Ｂ.ｔ＞ｔ＇Ｃ.ｔ＜ｔ＇Ｄ.无法判断答案：A来源：题型：单选题，难度：应用如图所示，静止的倾角为α的传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带向上传动时，木块从顶端滑到底端所需的时间t与传送带不动所需的时间t0相比较，正确的是（）A、t=t0B、tt0C、tt0D、无法比较答案：A来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，一小物体m，由固定不动的曲面顶端自由释放而滑下，后经过一水平放置的粗糙的传送带之后，而落于水平地面上。若传送皮带没运动时，物体滑过传送带落于地面S处。当传送带如图示的逆时针方向运转时，若仍将物体由原处释放，它将落在：A、S处B、S处左方C、S处右方D、不能确定，因皮带速率未知答案：A来源：题型：单选题，难度：应用如图所示，传送带不动时，物块由皮带顶端A从静止开始滑下到皮带底端B用的时间是t，则A．当皮带向上运动时，物块由A滑到B的时间一定大于tB．当皮带向上运动时，物块由A滑到B的时间一定等于tC．当皮带向下运动时，物块由A滑到B的时间一定等于tD．当皮带向下运动时，物块由A滑到B的时间一定小于t答案：BD来源：题型：多选题，难度：理解如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到刚相对静止这一过程，下列说法正确的是A.物体受到静摩擦力B.传送带受到静摩擦力C.物体相对地面的位移为22gvD.传送带上留下的摩擦痕迹长度为22gv答案：CD来源：题型：多选题，难度：理解水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为μ，则在工件相对传送带滑动的过程中()A.滑摩擦力对工件做的功为mv2/2B.工件的机械能增量为mv2/2ABC.工件相对于传送带滑动的路程大小为v2/2gD.传送带对工件做为零答案：ABC来源：题型：多选题，难度：理解一水平方向足够长的传送带以恒定的速度1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间后又返回光滑水平面上，其速率为2＇，下列说法中正确的是A．若1＜2，则2＇＝1B．若1＞2，则2＇＝2C．不管2多大，总有2＇＝2D．若1＝2，才有2＇＝1答案：AB来源：题型：多选题，难度：理解如图所示，一物体沿倾斜的传送带向下滑动。第一次它以初速度0从传送带顶端匀速下滑，直至底端。第二次它仍以初速度0从传送带顶端匀速下滑，当滑至传送带的中点时，传送带突然开动，以初速度0向上运动，并保持速度不变，那么在传送带开始移动后[]A.物体继续下滑，第二次滑行的时间较长B.物体继续下滑，滑行的时间与第一次相同C.物体继续下滑，滑至底端时相对于地面的速度与第一次相同D.物体继续下滑，滑至底端时相对于地面的速度比第一次小答案：BC来源：题型：多选题，难度：理解如图所示，小型工作P以速率v1在光滑水平工作台上滑行；水平传送带AB段的长为L，以速度v2运行。工作P从A处滑上传送带，与传送带间的动摩擦因数为μ，在达到B点之前已经与传送带保持相对静止。讨论工件P在传送带上由A运动到B所用的时间。v1PABv2答案：当v1＜v2时，t=221222)(gvvvvL；当v1＞v2时，t=221222)(gvvvvL；当v1=v2时，t=21vLvL来源：题型：计算题，难度：应用如图所示，传送带的水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,bc与水平面的夹角α=37°。一个小物体A与传送带的动摩擦因素μ=0．25，传送带沿图示的方向运动，速率v=2m/s。若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，此过程中物体A不会脱离传送带。求物体A从a点被传送到c点所用的时间。（g=10m/s2）答案：解：物体A轻放在a点后摩擦力作用下向右做匀加速直线运动直到和传送带速度相等。在这一过程中有a1=mgm=μg。s1=2222vvag=0．8m＜ab经历时间为t1=1va=0．8s此后随传送带运动到b点的时间为t2=1absv=0．6s当物体A到达成bc斜面后，由于mgsinα=0．6mg＞μmgcosα=0．2mg,所以物体A将再次沿传送带做匀加速直线运动。其加速度大小为a2=(mgsinα-μmgcosα)/m=4m/s2物体A在传送带bc上所用时间满足232312bcvtat代入数据得t3=1s(负值舍去)财物体A从a点被传送到c点所用时间为t=t1+t2+t3=2．4s来源：题型：计算题，难度：应用某传动装置的水平传送带以恒定速度vo=5m/s运行，将一块底面水平的粉笔轻轻地放在传送带上，发现粉笔块在传送带上留下一条长度l=5m的白色划线，稍后，因传动装置受到阻碍，传送带做匀减速运动，其加速度的大小为ao=5m/s2。传动装置受阻后，粉笔块是否能在传送带上继续运动：若能，它沿皮带继续滑动的距离l`=？若要粉笔块不能继续在传送带上滑动，则皮带做减速运动时，其加速度ao大小应限制在什么范围内？答案：右滑，2.5m，ao2.5m/s2来源：题型：计算题，难度：应用如图所示,在光滑水平面上,质量为M的小车正以速度v向右运动,现将一个质量为m的木块无初速地轻轻地放上小车,由于木块和小车间的摩擦力作用,小车的速度将发生变化,为使小车保持原来的运动速度,必须及时对小车施加一向右的水平力F.当力F作用一段时间后把它撤去时,木块恰能随小车一起以速度v共同前进.求：(1)此过程中水平恒力F对小车所做的功多大?(2)为使木块不从小车上掉下来,木块放在小车上的位置至少距小车左端多远?答案：(1)mv2(2)mv2/2F来源：题型：计算题，难度：理解一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。答案：解：根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块加速度a由牛顿定律可得a=μg①传送带由静止开始加速到速度等于0经历时间t0，则有：000ta②煤块则由静止加速到0经历时间T，同理有：Ta0③当煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。从图可得：传送带上留下的黑色痕迹的长度0021vtTL④由以上各式得：2001121vagL来源：2006年高考理综30t0a0tO传送带图像煤块图像T题型：计算题，难度：理解将一个粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动的水平传送带上后，传送带上留下一条长度为4m的划线，若该传送带改做匀减速直线运动，加速度大小为1.5m/s2，并且在传送带开始做匀减速直线运动的同时，将另一个粉笔头轻放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线？（g=10m/s2）答案：粉笔头在传送带上受滑动摩擦力的作用而做匀加速直线运动，设其加速度为a，经过时间t达到相同速度，粉笔头在传送带上滑行的距离为s，则有mg=ma（1分）v0=at（1分）s=v0t−21at2（1分）代入数据解得a=g=0.5m/s2（1分）另一粉笔头放在传送带上时，它受摩擦力运动的加速度相同，粉笔头加速，传送带减速，达到速度相同时，粉笔头减速的加速度小于传送带减速的加速度，粉笔头相对传送带向前滑动．其速度时间图象如图所示．取得相同速度时粉笔相对传送带向前滑动的距离s1=v0t−21a't2−21at2（2分），v0−a't=at（2分）由此解得s1=aav220=1mt=1sv=at=0.5m/s（2分）取得相同速度后粉笔向前滑动的距离s2=v2/2a−v2/2a'=1/6m＜s1（2分）所以粉笔在传送带上留下的划线的长度为s1=1m（2分）来源：题型：计算题，难度：应用如图所示，水平传送带AB长L=8.3m，质量为M=1kg的木块随传送带一起以1=2m/s的vOtv0vtAB速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），木块与传送带间的动摩擦因数=0.5；当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=20g的子弹以0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出，穿出速度u=50m/s，以后每隔1s就有一颗子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，g取10m/s2；求：（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离A点的最大距离是多少？（2）木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中？（3）从第一颗子弹射中木块到第二颗子弹击中木块前的过程中，子弹、木块和传送带这一系统所产生的内能是多少？（g取10m/s2）答案：解（1）第一颗子弹射入木块过程中动量守恒110MvmuMvmv解得：smv/31木块向右作减速运动加速度2/5s