高考物理传送带专题

第二轮重点突破(1)——传送带专题连城一中林裕光1．物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q。若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速运动，使传送带随之运动，如图所示，物块仍从P点自由滑下，则（）A．物块有可能落不到地面上B．物块将仍落在Q点C．物块将会落在Q点在左边D．物块将会落在Q点的右边2．如图，传送带与水平面之间夹角θ=37°，并以10m/s的速度匀速运行，在传送带A端轻轻地放一个小物体，若已知该物体与传送带之间动摩擦因数为μ=0.5，传送带A端到B端的距离S＝16m，则小物体从A端运动到B端所需的时间可能是（）（g＝10m/s2）A．1.8sB．2.0sC．2.1sD．4.0s3．对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（）A．A轮带动B轮沿逆时针方向旋转B．B轮带动A轮沿逆时针方向旋转C．C轮带动D轮沿顺时针方向旋转D．D轮带动C轮沿顺时针方向旋转4．如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间可能是（）A．gvvL2B．vLC．gL2D．vL25．（16分）一条传送带始终水平匀速运动，将一个质量为20kg的货物无初速地放到传送带上，货物从放上到跟传送带一起匀速运动，经过的时间为0.8s，滑行的距离是0.8m，则货物与传送带间的动摩擦因数μ为多大？这个过程中，动力对传送带多做多少功？6．（16分）如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m。现有一个旅行包（视为质点）以smv/100的初速度水平地滑上水平传送带，已知旅行包与皮带之间的动摩擦因子为.6.0本题中g取10m/s2.试讨论下列问题：ABθ（1）若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时取下，旅行包点将从B端滑落，则包的落地点距B端的水平距离又是多少？（2）设皮带轮顺时针匀速运动，且皮带轮的角速度srad/401，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？（3）设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离S随皮带轮的角速度变化的图像。7．（18分）如图，已知传送带两轮的半径r=1m，传动中传送带不打滑，质量为1kg的物体从光滑轨道A点无初速下滑（A点比B点高h=5m），物体与传送带之间的动摩擦因数2.0，当传送带静止时，物体恰能在C点离开传送带，则（1）BC两点间距离为多少？（2）若要使物体从A点无初速释放后能以最短时间到达C点，轮子转动的角速度大小应满足什么条件？（3）当传送带两轮以12rad/s的角速度顺时针转动时，物体仍从A点无初速释放，在整个过程中物体与皮带系统增加的内能为多少？8、如图11所示，一平直的传送带以速度V=2m/s做匀速运动，传送带把A处的工件运送到B处，A、B相距L=10m。从A处把工件无初速地放到传送带上，经过时间t=6s,能传送到B处，欲用最短的时间把工件从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大？AB图119、传送带以恒定速度υ=1.2m/S运行,传送带与水平面的夹角为37º。现将质量m=20kg的物品轻放在其底端，经过一段时间物品被送到1.8m高的平台上，如图所示。已知物品与传送带之间的摩擦因数μ=0.85，则（1）物品从传送带底端到平台上所用的时间是多少？（2）每送一件物品电动机需对传送带做的功是多少？10.将一个粉笔头轻放在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；若使该传送带改做匀减速运动（加速度的大小为1．5m/s2），并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一支粉笔头放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线?(g取10m/s2)11、如图19所示，传送带与地面的倾角θ=37ｏ，从A到B的长度为16ｍ，传送带以V0=10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端无初速的放一个质量为0.5㎏的物体，它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，求物体从A运动到B所需的时间是多少？(sin37ｏ=0.6,cos37ｏ=0.8)12．如图所示，水平传送带AB长为L，质量为M的木块随传送带一起以0v的速度向左匀速运动（传送带速度恒定），木块与传送带间的动摩擦因数，且满足Lgv20。当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m的子弹以v水平向右的速度射入木块并留在其中，求：（1）子弹击中木块的过程中损失的机械能；（2）要使木块在传送带上发生相对运动时产生的热量最多，子弹的速度为多少？这个最大热量为多少？ANa1Nf2Ba2f1ωmgmg图19图20(a)(b)13．如图所示，光滑水平面MN上放两相同小物块A、B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与倾斜皮带理想连接，使带保持运行速度为V=4m/s，两端高度差为h=1.6m，物块A、B与皮带间滑动摩擦因素33，皮带倾角为30。已知物块A、B质量均为mA=mB=1kg。开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，贮有弹性势能Epk=16J。现解除锁定，弹开A、B。求：（1）物块B沿皮带上滑的最大高度。（2）物块B滑回水平面MN的速度VB。（3）若弹开后B不能上滑至平台Q，将下滑至水平面MN，与被弹射装置P弹回的A，在水平面上相碰，且A、B碰后互换速度，则弹射装置P必须给A做多少功才能让AB碰后B能滑上平台Q。14．一传送带装置示意图如图2所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，为画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。15（06全国Ⅰ）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BLLACD图21B2BD3.BD；4、ACD；5、（80Jμ=0.25）6、解：（1）旅行包做匀减速运动，2/6smga旅行包到达B端速度为smsmaLvv/2/961002202分包的落地点距B端的水平距离为mmghvvts6.01045.02222分（2）当srad/401时，皮带速度为smRv/8111分当旅行包速度也为smv/81时，在皮带上运动了位移mmmavvs83126410022120以后旅行包作匀速直线运动，所以旅行包到达B端的速度也为smv/812分包的落地点距B端的水平距离为mmghvtvs4.21045.0282111（3）如图所示，每段图线2分。7解：（1）设物体质量为m，在C点时运动速度为Cv，BC间距离为s。因物体恰在c点离开传送带，则rvmmgC2，由动能定理，得221Cmvmgsmgh，联立得，10Cvm/s，5.22sm（2）物体以最短时间到达C点，因此BC段物体以最大加速度做匀加速运动，设加速度为a，物体在B、C两点的速度分别为Bv、Cv，则2102.0gam/s2，221Bmvmgh，asvvBC222，联立解得，8.13Cvm/s，轮子转动的角速度8.13rvCrad/s（3）物体在BC段加速运动的时间为121012avts，物体与皮带间相对位移为12tvsm，2smgsffsQJ8、解：因2VtL,所以工件在6s内先匀加速运动，后匀速运动，有VtStVS21,2t1+t2=t,S1+S2=L解上述四式得t1=2s,a=V/t1=1m/s2.若要工件最短时间传送到B，工件加速度仍为a，设传送带速度为V，工件先加速后匀速，同上理有：212VttVL又因为t1=V/a,t2=t-t1,所以)(22aVtVaVL，化简得：aVVLt2,因为常量aLaVVL22，所以当aVVL2,即aLV2时，t有最小值，smaLV/522。表明工件一直加速到B所用时间最短。9、解：(1)2o/8.037sin37cossmgugao---①smatv/2.11----------------------------②st5.11-------------------------------------------③mvts9.02111)(1.237sin12mshso----⑤物体先匀加速后匀速)(75.122svst-------------------------⑥)(25.321sttt-------------------------------------⑦评分标准：①④⑦各2分②③⑤⑥各1分共10分（2）送一件物品电动机对传送带做的功在数值上等于摩擦产生的热量和物品增加的机械能QmghmvW221-------------------------------①)21(37cos110vtvtmgQ---------------------②解得：)(6.489JW-------------------------------③11解：物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，受力分析如图20（a）所示；当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ＜tanθ，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，受力分析如图20(b)所示。综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”。开始阶段由牛顿第二定律得:ｍｇsinθ＋μｍｇcosθ=ｍa1;所以:a1=ｇsinθ＋µｇcosθ=10m/s2;物体加速至与传送带速度相等时需要的时间ｔ1＝ｖ／a1＝1s;发生的位移：ｓ＝a1ｔ12/2＝5ｍ＜16ｍ;物体加速到10m/s时仍未到达B点。第二阶段，有：ｍｇsinθ－µｍｇcosθ＝ｍa2;所以：a2＝2m/s2;设第二阶段物体滑动到B的时间为t2则：LAB－S＝ｖｔ2＋a２ｔ22/2；解得：t2＝1s,ｔ2/=-11s（舍去）。故物体经历的总时间ｔ=t1＋t2=2s.从上述例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。12解析：（1）子弹击中木块的过程中，子弹与木块水平方向上动量守恒。mMMvmvvvmMMvmv00)(①损失的机械能为△E]2[)(2)(2121200222MvvmvmvmMMvmMmvE②（2）要使木块在传送带上发生相对运动时产生的热量最多，则需要木块滑到右端B处时，木块相对地面的速度为零，设木块击中后从A端运动到B端的时间为t1，则有：1atv0③21121attvL④联解③、④得：Lgv2⑤由①、⑤联解得：LgmmMvmMv20木块被子弹击中后从A运动到B时速度为零，这个过程中相对皮带所发生位移S1为：gLvLtvLS20101⑥以后木块开始向左做匀加速运动，到停止滑动所经历的时间为t2，这段时间内木块相对皮带发生相对位移为S2，则有：gvgvgvvS22202