高三物理复习传送带问题专题.docx

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高三物理复习传送带问题专题

绝密★启用前

2019-2020学年度?

?

?

学校11月月考卷

试卷副标题

考试范围：

xxx；考试时间：

100分钟；命题人：

xxx

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

一、单选题

1．水平传送带的装置如图所示，O1为主动轮，O2为从动轮。

当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A端皮带上。

开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端。

在传送的过程中，若皮带和轮不打滑，则物体受到的摩擦力和皮带上P、Q两处（在

连线上）所受摩擦力情况正确的是（）。

①在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力

②在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力，P处受向上的静摩擦力

③在CB段物体不受静摩擦力，Q处受向上的静摩擦力

④在CB段物体受水平向右的静摩擦力，P、Q两处始终受向下的静摩擦力

A．①②B．①④C．②③D．③④

2．皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为

，如图所示。

将质量为m的小物块放在皮带传送机上，随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动，则下列说法中正确的是（）。

①小物块所受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块

②小物块所受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下

③小物块所受到的静摩擦力的大小可能等于

④小物块所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向

A．①②B．①③C．②④D．③④

3．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率

运行。

初速度大小为

的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。

若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的

-

图像（以地面为参考系）如图乙所示。

已知

＞

，则

A．

时刻，小物块离A处的距离达到最大

B．

时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C．0~

时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D．0~

时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

4．一煤块由静止放到水平向右匀速运动的白色传送带上，煤块在传送带上划出一段黑色的痕迹，若以传送带为参考系，则煤块在传送带上划痕的过程可描述为（　　）

A．向右做匀加速运动B．向右做匀减速运动

C．向左做匀减速运动D．向左做匀加速运动

5．测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员的质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过 滑轮（不计滑轮摩擦和质量），绳的另一端悬吊的重物质量为m2，人用力向后蹬传送带 而人的重心不动，设传送带上侧以速度V向后运动，则：

 ①人对传送带不做功    ②人对传送带做功 ③人对传送带做功的功率为m2 gV ④人对传送带做功的功率为（m1+m2）gV ⑤传送带对人做功的功率为m1 gV    则下列选项中正确的是：

（     ） 

A．①B．②④C．②③D．①⑤

二、多选题

6．对如图所示的皮带传动装置，下列说法中可能正确的是（）

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

7．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μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是（）

A．

B．

C．

D．

8．如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程下列说法正确的是（）

A．电动机多做的功为mv2/2

B．传送带克服摩擦力做功为mv2/2

C．传送带克服摩擦力做功为mv2

D．电动机增加的功率为μmgv

9．如图所示，质量为优的物块从倾角为θ的传送带底端由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，物块与传送带间的动摩擦因数为μ（μ＞tanθ），物块到达顶端前能与传送带保持相对静止。

在物块从静止释放到相对传送带静止的过程中，下列说法正确的是

A．电动机因运送物块多做的功为mv2

B．系统因运送物块增加的内能为

C．传送带克服摩擦力做的功为

D．电动机因运送物块增加的功率为

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明

三、解答题

10．如图所示，皮带传动装置的两轮间距L=8m，轮半径r=0.2m，皮带呈水平方向，离地面高度H=0.8m，一物体以初速度

从平台上冲上皮带，物体与皮带间动摩擦因数

（g=10m/s2）求：

（1）皮带静止时，物体平抛的水平位移多大？

（2）若皮带逆时针转动，轮子角速度为72rad/s，物体平抛的水平位移多大？

（3）若皮带顺时针转动，轮子角速度为72rad/s，物体平抛的水平位移多大？

11．一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a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度作匀速运动。

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？

12．将一粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动的传送带上，传送带上留下一条长度为4m的划线（粉笔头只要相对于传送带运动就能划线）；若使该传送带改做匀减速运动，加速度为1.5m/s2，并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一粉笔头轻放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线？

相对滑动的路程是多少？

13．如图所示，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？

（sin37=0.6,cos37ｏ=0.8,g=10m/s2）若传送带顺时针转动呢？

14．如图所示，倾角为37º的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。

已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。

现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25，取g=10m/s2。

求木块滑到底的过程中，摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少？

15．一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆孤形（圆孤由光滑模板形成，未画出），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.

16．利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处。

如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37°角，倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数μ=0．25．传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s，两轮轴心相距L=5m，B、C分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑．现将质量m=1kg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v0=8m/s，AB间的距离s=1m．工件可视为质点，g取10m/s2（sin37°=0．6，cos37°=0．8）．求:

（1）弹簧的最大弹性势能；

（2）工件沿传送带上滑的时间；

（3）若传送装置顺时针匀速转动的速度v可在v>4m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式；

17．如图所示，水平传送带的皮带以恒定的速度v运动，一个质量为m小物块以一定的水平初速度v垂直皮带边缘滑上皮带，假设皮带足够大，物块与皮带间的动摩擦因数为μ.。

⑴分析说明物块在皮带上做什么运动？

⑵物块在皮带上运动的整个过程中，摩擦力对物块做的功及生的热。

⑶物块在皮带上运动的速度最小值。

18．如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v0。

小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ，乙的宽度足够大，重力加速度为g。

（1）若乙的速度为v0，求工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离s；

（2）若乙的速度为2v0，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v；

（3）保持乙的速度2v0不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复。

若每个工件的质量均为m，除工件与传送带之间摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率

。

19．如图所示，水平传送带AB长L=8.3m，质量M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左运动（传送带的速度恒定不变），木块与传送带间的摩擦因数μ=0.5．当木块运动到传送带最左端A点时，一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对入射木块并穿出，穿出速度为v2=50m/s，以后每隔1s就有一颗子弹射向木块．设子弹与木块的作用时间极短，且每次射入点不同，g=10m/s2．求：

（1）在木块被第二颗子弹击中前木块向右运动离A点的最大距离；

（2）木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中；

（3）在被第二颗子弹击中前，子弹、木块、传送带这一系统所产生的热能是多少？

20．如图所示，质量ml＝1．0kg的物块随足够长的水平传送带一起匀速运动，传送带始终以速度v带＝3．0m／s匀速运动，质量m2＝4．0kg的物块在m1的右侧L＝2．5m处无初速放上传送带，两物块与传送带间的动摩擦因数均为0．10，两物块碰后瞬间m1相对传送带的速度大小为2．0m／s，（g＝10m／s2）求：

（1）质量为m2的物块释放后经过多少时间两物块相碰。

（2）碰撞后两物块间的最大距离。

21．如图，足够长的水平传送带始终以大小为v＝3m/s的速度向左运动，传送带上有一质量为M＝2kg的小木盒B，B与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0．3，开始时，B与传送带之间保持相对静止。

先后相隔△t＝3s有两个光滑的质量为m＝1kg的小球A自传送带的左端出发，以v0＝15m/s的速度在传送带上向右运动。

第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t1＝

而与木盒相遇。

求（取g＝10m/s2）

（1）第1个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度多大？

（2）第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇？

（3）自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？

22．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处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动．物块A、B（大小不计）与传送带间的动摩擦因数μ=0.2．物块A、B质量mA=mB=1kg．开始时A、B静止，A、B间有一压缩轻质弹簧处于锁定状态，贮有弹性势能Ep=16J．现解除弹簧锁定，弹开A、B，同时迅速撤走弹簧．求：

（1）物块B沿传送带向右滑动的最远距离；

（2）物块B滑回水平面MN的速度v'B；

（3）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置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能从Q端滑出．

23．如图所示为研究某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带足够长，皮带轮沿逆时针方向转动，带动皮带以恒定速度v=2.0m/s匀速传动。

三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，开始时在B、C间有一压缩的轻弹簧，两滑块用细绳相连处于静止状态。

滑块A以初速度v0=4.0m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。

因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。

滑块C脱离弹簧后以速度vC=4.0m/s滑上传送带。

已知滑块C与传送带间的动摩擦因数μ=0.20，重力加速度g取10m/s2。

（1）求滑块C在传送带上向右滑动距N点的最远距离sm；

（2）求弹簧锁定时的弹性势能Ep；

（3）求滑块C在传送带上运动的整个过程中传送带对滑块C的冲量I

参考答案

1．C

2．B

3．B

4．C

5．C

6．BD

7．ACD

8．CD

9．BD

10．

（1）0.8m

（2）0.8m（3）5.6m

11．

12．1m

13．2s4s

14．

（1）-4.0J

（2）2.4J

15．

16．

（1）38J

（2）1．5s．

（3）当传送带速度在4m/s＜v＜8m/s时，

，当传送带的速度v≥8m/s时，

．

17．

（1）物块先做初速度为v（方向沿+y方向）、加速度为μg的匀变速曲线运动，加速度方向始终与皮带边缘成–45º夹角；然后物块随皮带一起沿+x方向做速度为v的匀速直线运动。

（2）

  （3）

18．

（1）s＝

；

（2）v＝2v0；（3）

＝

19．

（1）

（2）16颗子弹击中（3）

20．

（1）1.0s

（2）0.875m．

21．

（1）3m/s

（2）0.5s（3）54J

22．见解析

23．

（1）4.0m

（2）4.0J（3）30.6N·s