專題4水平傳送帶模型（分層練習(xí)）VIP

專題4水平傳送帶模型1．（2022·遼寧·大連海灣高級(jí)中學(xué)高一期中）（多選）傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖?？嚲o的傳送帶AB始終保持恒定的速率運(yùn)行，將行李無初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B間的距離為L(zhǎng)，則（

）A．行李在傳送帶上可能有一段時(shí)間不受摩擦力B．行李與傳送帶始終保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng)C．行李在傳動(dòng)帶上可能始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】ACD【詳解】ABC．行李開始在傳送帶上向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可能出現(xiàn)當(dāng)行李的速度等于傳送帶速度時(shí)，行李還沒有到達(dá)B端，然后行李與傳送帶相對(duì)靜止做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可能出現(xiàn)行李在傳送帶上一直勻加速直線運(yùn)動(dòng)。行李做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力。故AC正確；B錯(cuò)誤；D．若行李一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得又解得故D正確。故選ACD。2．（2022·四川·仁壽一中高一開學(xué)考試）如圖甲所示，一水平傳送帶沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，在傳送帶左端A處輕放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，小物塊從A端到B端的速度—時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，t=6s時(shí)恰好到B點(diǎn)，則（）A．AB間距離為20mB．小物塊在傳送帶上留下的痕跡是8mC．物塊與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5D．若物塊速度剛好到4m/s時(shí)，傳送帶速度立刻變?yōu)榱?，則物塊不能到達(dá)B端【答案】BA錯(cuò)誤；B．小物體在傳送帶上留下的痕跡是B正確；C．由圖乙可知，加速過程的加速度由牛頓第二定律可知聯(lián)立解得C錯(cuò)誤；D．物塊速度剛好到4m/s時(shí)，傳送帶速度立刻變?yōu)榱悖飰K由于慣性向前做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速的加速度為物塊從開始到速度為4m/s時(shí)發(fā)生的位移為所以物塊減速的需要運(yùn)動(dòng)的位移而物塊從4m/s減到零發(fā)生的位移為所以物塊剛好到達(dá)B端，故D錯(cuò)誤。故選B。3．如圖所示，一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定的速度順時(shí)針運(yùn)行。將一物體輕輕放在傳送帶的左端，以v、a、x、Ff表示物體速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小。下列選項(xiàng)可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】AB．在前t1內(nèi)物體受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，速度與時(shí)間的關(guān)系為v=atvt圖象是傾斜的直線，物體的速度與傳送帶相同后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為0，故A正確，B錯(cuò)誤；C．x和t關(guān)系先滿足后滿足x=vt故C錯(cuò)誤；D．摩擦力先恒定，提供加速度，后為零，故D錯(cuò)誤。故選A。A．傳送帶的長(zhǎng)度為1.6mC．滑塊初速度為時(shí)，滑塊在傳送帶上留下劃痕的長(zhǎng)度為6.4mD．滑塊初速度為時(shí)，t＝1.2s滑塊返回傳送帶左側(cè)邊緣A點(diǎn)【答案】BC【詳解】A．a(chǎn)圖像所包圍的面積即為皮帶的長(zhǎng)度，所以故A錯(cuò)誤；C．滑塊初速度為時(shí)，物塊走過的位移為皮帶走過的位移為所以劃痕的長(zhǎng)度為故C正確；D．滑塊初速度為時(shí)，t＝1.2s滑塊與皮帶達(dá)到共速，按照運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知此時(shí)滑塊沒有到達(dá)最左端，故D錯(cuò)誤故選BC。5．（多選）如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x=3.5m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。工件滑上A端時(shí)的速度vA=4m/s，到達(dá)B端時(shí)的瞬時(shí)速度設(shè)為vB．下列說法中正確的是（g取10m/s2）（）A．若傳送帶不動(dòng)，則vB=3m/sB．若傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB一定等于3m/sC．若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB一定等于3m/sD．若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則vB可能等于3m/s【答案】ABD【詳解】AB．當(dāng)傳送帶不動(dòng)或者傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件均受到傳送帶的滑動(dòng)摩擦力作用，摩擦力方向水平向左且大小相同，工件做勻減速運(yùn)動(dòng)，兩種情況下，工件運(yùn)動(dòng)的位移相同，到達(dá)B端的速度相同，根據(jù)牛頓第二定律可得工件的加速度大小為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得解得工件到達(dá)B端時(shí)的速度為vB=3m/s故AB正確；CD．當(dāng)傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若傳送帶速度小于或等于3m/s，則工件一直減速，到達(dá)B端時(shí)的速度大小為3m/s；若傳送帶速度大于3m/s，則工件先減速后勻速，到達(dá)B端的速度大于3m/s，故C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。6．（2022·福建·廈門雙十中學(xué)高一階段練習(xí)）（多選）長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速度v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的煤塊在傳送帶左端由靜止釋放，當(dāng)傳送帶剛好轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，煤塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的中點(diǎn)處，已知煤塊在達(dá)到與傳送帶共速前一直勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到與傳送帶共速后勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶兩端轉(zhuǎn)動(dòng)輪的大小可忽略不計(jì)，以下說法正確的是（）A．煤塊從傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端，先勻加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)煤塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶中點(diǎn)時(shí)，煤塊在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為L(zhǎng)C．煤塊運(yùn)動(dòng)的加速度為D．煤塊從傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端耗時(shí)【答案】BC【詳解】AC．當(dāng)傳送帶剛好轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，煤塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的中點(diǎn)處，此時(shí)煤塊已經(jīng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為此過程中煤塊的平均速度設(shè)煤塊達(dá)到中點(diǎn)的速度大小為v1，則有解得煤塊的加速度大小為假設(shè)煤塊一直加速，末速度為v2，則有v22＝2aL解得所以煤塊一直加速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)成立，故A錯(cuò)誤，C正確；B．當(dāng)煤塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶中點(diǎn)時(shí)，煤塊在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為故B正確；D．煤塊從傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端耗時(shí)故D錯(cuò)誤。故選BC。7．水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖。緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v=1m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速度地放在A處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，A、B間的距離L=2m，g取10m/s2。（1）求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大??；（2）求行李在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處，求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率。【答案】（1）4N，1m/s2；（2）2.5s；（3）2s，2m/s【詳解】(1)行李所受滑動(dòng)摩擦力的大小為Ff=μmg=0.1×4×10N=4N由牛頓第二定律可得，加速度的大小為a=μg=0.1×10m/s2=1m/s2。(2)行李加速至與傳送帶速率相等所用時(shí)間為加速過程的位移為行李勻速運(yùn)動(dòng)至傳送帶B端所用時(shí)間為故行李在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為(3)行李在傳送帶上全程加速所用時(shí)間最短，加速度仍為a=1m/s2，當(dāng)行李到達(dá)右端時(shí)，有=2aL所以傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率為2m/s，行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間為（1）包裹到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小：（2）包裹從A點(diǎn)傳送到C點(diǎn)所需的時(shí)間。【答案】（1）4m/s；（2）4.3s【詳解】（1）包裹從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中由式①②解得vB=4m/s

③（2）包裹從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中包裹剛滑上傳送帶到與傳送帶共速的過程中解得t2=0.4s，x=1.2m因?yàn)閤=1.2m＜5m，因此包裹和傳送帶共速后勻速向右運(yùn)動(dòng)所以包裹從A點(diǎn)傳送到C點(diǎn)所需的時(shí)間為(1)行李箱在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;(2)行李箱滑到平板車上后，在相對(duì)滑動(dòng)過程中，行李箱及平板車的加速度大小分別是多少？(3)若行李箱由傳送帶滑到平板車上時(shí)速度不變，要想行李箱恰不從平板車上滑出，平板車的最小長(zhǎng)度.（結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示）【分析】(1)行李箱在傳送帶上先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出行李箱的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.(2)行李箱滑上平板車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，平板車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行李箱滑到平板車右端且兩者速度相等時(shí)，行李箱恰好沒有離開平板車，此時(shí)平板車最短，應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求出平板車的最小長(zhǎng)度.行李箱在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=t1+t2=2.25s；(2)行李箱滑到平板車后，當(dāng)行李箱速度大于平板車速度時(shí)，行李箱做減速運(yùn)動(dòng)，(3)設(shè)行李箱經(jīng)時(shí)間t3恰好到達(dá)平板車右端且兩者速度剛好相等，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式得：va2t3=a3t3【點(diǎn)睛】本題是多體多過程問題，物體運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可解題.A． B．C． D．【答案】BC則當(dāng)P加速運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到后，與皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直