2017-2018学年高考物理二轮复习 题型限时专练3 传送带模型.docVIP

题型限时专练3 传送带模型 [热点跟踪专练] 1．(多选)如图为某工程车的卸货装置，该装置为一能够直接将货物传送到地面的倾角为θ的传送带．该装置在正常工作时沿逆时针方向匀速转动，传送带的速度为v，卸货工人将质量均为m的货物无初速度地放在传送带顶端，已知货物与传送带间的动摩擦因数为μ，且μtanθ.则货物在整个运动过程中的速度随时间变化的规律可能是(　　) [解析]　货物刚放上传送带时受到重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力作用，货物做加速运动，由牛顿第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，解得a1＝gsinθ＋μgcosθ，如果货物在其速度达到与传送带速度相同前就滑离了传送带，则货物将一直以加速度a1加速运动到底端，B正确；如果货物速度达到与传送带速度相同时，货物仍未到达传送带的底端，由于μtanθ，其后货物受到的摩擦力变为沿传送带向上，货物仍做加速运动，货物速度将大于传送带速度，由牛顿第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，解得a2＝gsinθ－μgcosθ，由于a1a2，所以C正确． [答案]　BC 2．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v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≥ B．黑色痕迹的长度为 C．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为 D．煤块与传送带由于摩擦而产生的热量为 [解析]　由题意知，煤块相对传送带滑动的条件是a滑a，而a滑＝μg，即μ，A错误；煤块到达速度v历时t＝，C正确；痕迹长度为L＝v＝，B错误；因摩擦而产生的热量为 Q＝μmgL＝，D错误． [答案]　C 3．(多选)一足够长传送带与水平面的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，如图所示．开始时，a、b及传送带均静止，且mbmasinθ.现使传送带顺时针匀速转动，则运动(物块未与滑轮相碰)过程中(　　) A．一段时间后物块a可能匀速运动 B．一段时间后，摩擦力对物块a可能做负功 C．开始的一段时间内，重力对a做功的功率大于重力对b做功的功率 D．摩擦力对a、b组成的系统做的功等于a、b机械能的增量 [解析]　在传送带顺时针匀速转动的开始阶段，因传送带对物块a的摩擦力沿传送带向上，且Ff1＋mbgmagsinθ，故物块a向上加速．当物块a、b的速度大小与传送带速度相等时，因magsinθmbg，此时传送带对a的摩擦力沿传送带向下，则可能有magsinθ＋Ff2＝mbg，因而物块a可能做匀速运动，而此时Ff2方向沿传送带向下，物块a位移沿传送带向上，物块a受到的摩擦力对a做负功，A、B均正确；a、b的速度大小相等，设为v，则有Pa＝magvsinθ，Pb＝mbgv，故PaPb，C错误；对a、b整体受力分析，其受重力、支持力和传送带的摩擦力，支持力不做功，由功能关系可知，摩擦力对a、b系统所做的功等于a、b系统机械能的增量，D正确． [答案]　ABD 4．(多选)图甲、图乙中两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v顺时针转动．现将一质量为m的小物体(视为质点)轻放在传送带底端A处，小物体在图甲中传送带上到达传送带顶端B处时恰好与传送带的速率相等；在图乙中传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时与传送带达到共同的速率v，已知B处离地面的高度均为H.则在小物体从A到B的过程中(　　) A．小物体与图甲中传送带间的动摩擦因数较小 B．两传送带对小物体做的功相等 C．两传送带消耗的电能相等 D．两种情况下因摩擦产生的热量相等 [解析]　根据公式v2＝2ax，可知物体加速度关系a甲a乙，再由牛顿第二定律得μmgcosθ－mgsinθ＝ma，得知μ甲μ乙，故A项正确；传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相等，故两图中传送带对小物体做的功相等，故B项正确；因摩擦产生的热量Q＝Ffx相对，图甲中有Q甲＝Ff1x1＝Ff1，Ff1－mgsinθ＝ma1＝m，图乙中有Q乙＝Ff2x2＝Ff2，Ff2－mgsinθ＝ma2＝m，解得Q甲＝mgH＋ mv2，Q乙＝mg(H－h)＋mv2，Q甲Q乙，故D项错误；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于因摩擦产生的热量Q与物体增加的机械能之和，因物体两次从A到B增加的机械能相同，摩擦产生的热量Q甲Q乙，所以将小物体运至B处，图甲中传送带消耗的电能更多，故C项错误． [答案]　AB 5.如右图所示，物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑