（新课标）2022高考物理总复习 课时检测（十八）动力学模型之二——传送带（题型研究课）（含解析）

（新课标）2022高考物理总复习 课时检测（十八）动力学模型之二传送带（题型研究课）（含解析）1(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v1 m/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数0.1，A、B间的距离L2 m，g取10 m/s2。若乘客把行李放到传送带的同时也以v1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则()A乘客与行李同时到达B处B乘客提前0.5 s到达B处C行李提前0.5 s到达B处D若传送带速度足够大，行李最快也要2 s才能到达B处解析：选BD行李放在传送带上，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。加速度为ag1 m/s2，历时t11 s达到共同速度，位移x1t10.5 m，此后行李匀速运动t21.5 s到达B，共用2.5 s；乘客到达B，历时t2 s，B正确；若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间tmin s2 s，D正确。2(多选)如图所示，水平传送带A、B两端相距s3.5 m，工件与传送带间的动摩擦因数0.1。工件滑上A端瞬时速度vA4 m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则()A若传送带不动，则vB3 m/sB若传送带以速度v4 m/s逆时针匀速转动，vB3 m/sC若传送带以速度v2 m/s顺时针匀速转动，vB3 m/sD若传送带以速度v2 m/s顺时针匀速转动，vB2 m/s解析：选ABC若传送带不动，工件的加速度大小ag1 m/s2，由vA2vB22as，得vB3 m/s，选项A正确；若传送带以速度v4 m/s逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律得知，工件的加速度大小仍为a1 m/s2，工件的运动情况跟传送带不动时一样，则vB3 m/s，选项B正确；若传送带以速度v2 m/s顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左，做匀减速运动，工件的加速度大小仍为a1 m/s2，工件的运动情况跟传送带不动时一样，则vB3 m/s，选项C正确，D错误。3.物块m在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针转动，传送带转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后()A物块将减速下滑B物块仍匀速下滑C物块受到的摩擦力变小D物块受到的摩擦力变大解析：选B当传送带静止时，物块匀速下滑，由物块受力平衡可得：mgsin mgcos ；当传送带转动起来时，由于物块与传送带之间运动方向相反，可判断物块所受的滑动摩擦力方向并没有发生变化，仍然沿传送带向上，大小仍为mgcos ，选项C、D错误；物块受力仍然是平衡的，所以物块仍匀速下滑，选项A错误，B正确。4如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为，传送带匀速转动，在传送带上某位置轻轻放置一滑块，滑块与传送带间的动摩擦因数为，滑块速度随时间变化的关系如图乙所示，v0、t0已知，则()A传送带一定顺时针转动Btan C传送带的速度大于v0Dt0后滑块的加速度为2gsin 解析：选D若传送带顺时针转动，当滑块下滑时(mgsin mgcos )，将一直匀加速到底端；当滑块上滑时(mgsin gsin 解析：选A粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v，可能先做匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同，也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确；粮袋开始运动时受到沿传送带向下的滑动摩擦力，大小为mgcos ，根据牛顿第二定律得，加速度ag(sin cos )，故B错误；若tan ，粮袋从A到B可能一直做匀加速运动，也可能先做匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，故C错误；由以上分析可知，粮袋从A到B不一定一直做匀加速运动，故D错误。6.(多选)(2019合肥模拟)如图所示，绷紧的水平传送带长为6 m，沿顺时针方向以恒定速率v12 m/s运行。一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带，其速度大小为v25 m/s。若小物块与传送带间的动摩擦因数0.2，重力加速度g10 m/s2，下列说法中正确的是()A小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，然后向右做匀加速直线运动B若传送带的速度为5 m/s，小物块将从传送带左端滑出C若小物块的速度为4 m/s，小物块将以2 m/s的速度从传送带右端滑出D若小物块的速度为1 m/s，小物块将以2 m/s的速度从传送带右端滑出解析：选BC小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动，设加速度大小为a，速度减至零时通过的位移为x。根据牛顿第二定律得mgma，解得ag2 m/s2，则x m6.25 m6 m，所以小物块将从传送带左端滑出，不会向右做匀加速直线运动，A错误；传送带的速度为5 m/s时，小物块在传送带上受力情况不变，则运动情况也不变，仍会从传送带左端滑出，B正确；若小物块的速度为4 m/s，小物块向左减速运动的位移大小为x m4 m6 m，则小物块的速度减到零后再向右加速，小物块向右加速到与传送带共速时的位移为x m1 m 4 m，以后小物块以v12 m/s的速度匀速运动到右端，则小物块从传送带右端滑出时的速度为2 m/s，C正确；若小物块的速度为1 m/s，小物块向左减速运动的位移大小为x m0.25 m6 m，则小物块速度减到零后再向右加速，由于xL8 m则由vB2v022aL得vB2 m/s。(2)由题意知，传送带顺时针匀速转动的速率12 m/sv0，物块所受的摩擦力沿传送带方向，即物块先加速到v112 m/s由v12v022ax1，得x1 mL8 m故物块先加速运动后匀速运动即物块到达B时的速度为vBv112 m/s。(3)当物块初速度v06 m/s时，物块速度减为零时的位移x23 mL，所以物块先向右减速后向左加速由v2v0at1，得t11 s；当物块向左加速到v34 m/s时由v32v222ax3得x3 mx23 m故物块向左先加速运动后匀速运动由v3v2at2，得t2 s；当物块向左匀速运动v4v34 m/sx4x2x3 m由x4v4t3，得t3 s故tt1t2t3 s。答案：(1)2 m/s(2)12 m/s(3) s9.如图所示，与水平面成30角的传送带正以v3 m/s 的速率顺时针匀速运行，A、B两端相距l13.5 m。现每隔1 s把质量m1 kg的工件(视为质点)轻放在传送带上，工件在传送带的带动下向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数，取g10 m/s2(结果保留两位有效数字)。求：(1)相邻工件间的最小距离和最大距离；(2)满载与空载相比，传送带需要增加多大的牵引力。解析：(1)设工件在传送带上加速运动时的加速度为a，则mgcos mgsin ma代入数据解得a1.0 m/s2刚放上下一个工件时，该工件离前一个工件的距离最小，且最小距离dminat20.50 m当工件加速运动到与传送带速度相等时，经过的位移 ml，所以工件匀速运动时两相邻工件相距最远，则dmaxvt3.0 m。(2)由于工件加速时间为t13.0 s，因此传送带上总有三个(n13)工件正在加速，故所有做加速运动的工件对传送带的总滑动摩擦力f13mgcos 在滑动摩擦力作用下工件移动的位移x4.5 m传送带上匀速运动的工件数n23当工件与传送带相对静止后，每个工件受到的静摩擦力f0mgsin ，所有做匀速运动的工件对传送带的总静摩擦力f2n2f0与空载相比，传送带需增大的牵引力Ff1f2联立解得F33 N。答案：(1)0.50 m3.0 m(2)33 N