高考物理一轮总复习课后习题 第3章 运动和力的关系 第4讲 专题提升 动力学中的传送带模型.docVIP

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第4讲专题提升:动力学中的传送带模型

基础对点练

题组一水平传送带

1.“雪地魔毯”是滑雪场常见的一种设备,它类似于机场的传送带,主要用于将乘客从雪道底端运送到顶端。一名穿戴雪具的游客,从雪道底端静止站上“雪地魔毯”,“雪地魔毯”长L=150m,倾角θ=11.6°(sinθ=0.2,cosθ=0.98),“雪地魔毯”以v=5m/s的速度向上滑行,经过t=35s游客滑到“雪地魔毯”的顶端。g取10m/s2,人与“雪地魔毯”间的动摩擦因数为一定值,不计其他阻力,则()

A.游客在“雪地魔毯”上一直做匀加速运动

B.游客在“雪地魔毯”上匀加速运动的时间为20s

C.游客在“雪地魔毯”上受到的摩擦力的方向可能改变

D.游客与“雪地魔毯”间的动摩擦因数约为0.26

2.(多选)如图所示,已知传送带两轴心间距为5m,传送带向右匀速传动,其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定,一可视为质点的小物块以7m/s的初速度从左端滑上传送带,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4,g取10m/s2,要让小物块尽快通过传送带,则下列传送带的速度符合要求的是()

A.8m/s B.9m/s

C.10m/s D.11m/s

题组二倾斜传送带

3.(重庆南开中学模拟)如图所示,足够长的传送带与水平面的夹角为θ,当传送带静止时,一物块以一定初速度从传送带的顶端沿着传送带向下做匀减速运动,当物块的速度大小减小至v0时,传送带突然启动沿顺时针方向做匀加速运动,下列判断正确的是()

A.启动传送带后物块的加速度大小一定始终不变

B.物块在运动过程中所受摩擦力可能为0

C.若物块与传送带能够共速,则共速后物块一定和传送带相对静止

D.物块在运动过程中所受摩擦力的方向可能沿传送带向下

4.(河南三门峡模拟)如图所示,传送带与地面夹角θ=37°,A、B间的距离L=10.25m,传送带以v0=10m/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m=0.5kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin37°=0.6,g取10m/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。

题组三传送带模型中的动力学图像

5.(河北沧州一模)如图甲所示,一物块以某一初速度从倾角为α、顺时针转动的传送带底端沿传送带向上运动,其v-t图像如图乙所示。已知传送带的速度为v0,传送带足够长,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是()

A.物块的初速度小于v0

B.物块与传送带间的动摩擦因数μtanα

C.物块运动过程中的速度一定有等于v0的时刻

D.若物块从传送带顶端由静止向下运动,其他条件不变,物块会向下先做匀加速运动再做匀速运动

综合提升练

6.(山东省实验中学模拟)如图所示,与水平面夹角θ=30°的传送带正以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速运行,A、B两端相距l=10m。现每隔1s把质量m=1kg的工件(视为质点)轻放在传送带A端,在传送带的带动下,工件向上运动,工件与传送带间的动摩擦因数μ=32,g取10m/s2

(1)两个工件间的最小距离;

(2)传送带满载时与空载时相比,电机对传送带增加的牵引力。

7.(广东模拟)图甲是快递分拣传送装置。它由两台传送机组成,一台水平传送,另一台倾斜传送,图乙是该装置示意图,CD部分倾角θ=37°,B、C间距离忽略不计。已知水平传送带以4m/s的速率顺时针转动。把一个可视为质点的货物无初速度放在A端,图丙为水平传送带AB段数控设备记录的货物的运动图像,1.3s时刚好达到B端,且速率不变滑上C端,已知两段传送带的动摩擦因数相同。g取10m/s2。求:

(1)水平传送带AB的长度及动摩擦因数;

(2)若CD段的长度为2.6m,则CD部分传送带速度至少为多少,快递员才能在D端取到货物。

参考答案

第4讲专题提升:动力学中的传送带模型

1.D解析若游客在“雪地魔毯”上一直做匀加速运动,则游客的位移,所以游客在“雪地魔毯”上不是一直做匀加速运动,A错误;设游客匀加速的时间为t1,则L=v2t1+vt-t1,解得t1=10s,B错误;游客在“雪地魔毯”上先受到滑动摩擦力,摩擦力方向沿“雪地魔毯”向上,然后受静摩擦力,方向也沿“雪地魔毯”向上,C错误;游客加速阶段的加速度a=

2.CD解析根据题意可知,要让小物块尽快通过传送带,则需让小物块在传送带上一直做匀加速运动,设小物块通过传送带后的速度为v,由牛顿第二定律有ma=μmg,由运动学公式有v2-v02=2ax,解