届高三物理二轮复习测试全国通用专题一第讲传送带问题.docVIP

2013届高三物理二轮复习测试 专题课 传送带问题 1.如图1－3－4所示为某工厂一输送工件的传送带，当传送带静止时，一滑块正在沿传送带匀速下滑。某时刻传送带突然开动，并按如图所示的方向高速运转。滑块仍从原位置开始下滑，则与传送带静止时相比，滑块滑到底部所用的时间将(　　) 图1－3－4 A．不变　　　　　　　　B．变长 C．变短 D．不能确定 解析：选A　传送带静止时，滑块匀速下滑，传送带顺时针转动时，滑块受到沿传送带向上的滑动摩擦力的大小不变，故滑块仍匀速下滑，滑块滑到底部所用时间不变，A正确。 2.如图1－3－5所示，水平放置的传送带以速度v＝2 m/s向右运行。现将一小物体轻轻地放在传送带A端，小物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2。若A端与B端相距4 m，则小物体由A端到B端所经历的时间和物体到B端时的速度大小分别为(　　) 图1－3－5 A．2.5 s,2 m/s B．1 s,2 m/s C．2.5 s,4 m/s D．1 s,4 m/s 3．如图1－3－6所示，由理想电动机带动的传送带以速度v保持水平方向匀速运动，把在A处无初速度放入的一工件(其质量为m)运送到B处。已知A、B之间的距离为L(L足够长)，则该电机每传送完这样一个工件需消耗的电能为(　　) A．μmgL B．μmgL＋mv2 C.mv2 D．mv2 解析：选D　由于A、B间的距离足够长，所以运送过程中物体先加速后匀速，而匀速阶段不消耗电能。所以W＝mv2＋Q，而Q＝Ffx相，x相＝x带－x物，x带＝vt，x物＝t，Ff＝ma＝m，则有Q＝·＝mv2，所以W＝mv2＋mv2＝mv2。 4.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图1－3－7所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v＝1 m/s运行，一质量为m＝4 kg的行李无初速度放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2 m，g取10 m/s2。 (1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小。(2)求行李做匀加速直线运动的时间。 (3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。 解析：(1)滑动摩擦力 Ff＝μmg＝0.1×4×10 N＝4 N 加速度a＝μg＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2 (2)行李达到与传送带相同速率后不再加速， 则v＝at1，t1＝＝1 s。 (3)行李始终匀加速运行时间最短，加速度仍为a＝1 m/s2，当行李到达右端时，有 v＝2aL vmin＝＝ m/s＝2 m/s 所以传送带的最小运行速率为2 m/s 行李最短运行时间由vmin＝atmin得 tmin＝＝s＝2 s。 答案：(1)4 N　1 m/s2　(2)1 s　(3)2 s　2 m/s 5.如图1－3－8所示，传送带与水平面之间的夹角为θ＝30°，其中A、B两点间的距离为l＝5 m，传送带在电动机的带动下以v＝1 m/s的速度匀速运动。现将一质量为m＝10 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：(g取10 m/s2) (1)传送带对小物体做的功； (2)电动机做的功。 解析：(1)由ma＝μmgcos θ－mgsin θ知，物体上升加速度为a＝g，当它的速度为v＝1 m/s时，位移是x＝＝0.2 m，即物体将以v＝1 m/s的速度完成4.8 m的路程，由功能关系得W＝ΔEk＋ΔEp＝255 J。 (2)电动机做功使小物体机械能增加，同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q。而由v＝at得t＝0.4 s，相对位移x′＝vt－t＝0.2 m，Q＝μmgx′cos θ＝15 J，W电＝W＋Q＝270 J。 答案：(1)255 J　(2)270 J 6.如图1－3－9所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运行。现把一质量m＝10 kg的工件(可看做质点)轻轻地放在皮带的底端，经时间t＝1.9 s后，工件被传送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2，假定最大静摩擦力等于图1－3－9滑动摩擦力。求： (1)工件与皮带间的动摩擦因数μ； (2)电动机由于传送工件而多消耗的电能。 解析：(1)由题意可知皮带长x＝＝3 m 工件速度达到v0前做匀加速运动，位移x1＝t1 工件速度达到v0后做匀速运动位移为：x－x1＝v0(t－t1) 联立解得：t1＝0.8 s 工件的加速度a＝＝2.5 m/s2 对工件应用牛顿第二定