2020年高考物理100考點(diǎn)最新模擬題千題精練專題6.7與傳送帶相關(guān)的能量問題(提高篇)

1、專題6.7與傳送帶相關(guān)的能量問題(提高篇)1.(12分)(2019湖北百校大聯(lián)考沖刺卷)如圖所示為某種游戲裝置的示意圖，水平導(dǎo)軌MN口PQ分別與水平傳送帶左側(cè)和右側(cè)理想連接，豎直圓形軌道與PQf切于Q已知傳送帶長L=4.0m且沿順時(shí)針方向以恒定速率v=3.0m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)質(zhì)量均為m的滑塊B、C靜止置于水平導(dǎo)軌MN±,它們之間有一處于原長的輕彈簧，且彈簧與B連接但不與C連接。另一質(zhì)量也為m的滑塊A以初速度vo沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短。若C距離N足夠遠(yuǎn)，滑塊C脫離彈簧后以速度vc=2.0ms滑上傳送帶，并恰好停在Q點(diǎn)。已知滑塊C與傳送帶及PQ之

2、間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為科=0.20,裝置其余部分均可視為光滑，重力加速度g取ioms2。求：(1)PQ的距離和vo的大??；(2)已知豎直圓軌道半徑為0.55m,若要使C不脫離豎直圓軌道，求Vo的范圍。【名師解析】(1)設(shè)C滑上傳送帶后一直加速，則=,13解得：叫3旗3:務(wù)序,所有C在傳送帶上一定先加速后勻速,滑上PQ的速度v=3m/s又因?yàn)榍『猛Ｔ赒點(diǎn)，則有"#=一邛g時(shí)解得,，'A與B碰撞：叫2舊爐片接下來AB整體壓縮彈簧后彈簧恢復(fù)原長時(shí)，C脫離彈簧，這個(gè)過程有pnw共=+J+聯(lián)立方程可解得：%3M八(2)要使C不脫離圓軌道，有兩種情況，一是最多恰能到達(dá)圓心等高處，二是至少到達(dá)

3、最高處，若恰能到達(dá)圓心等高處，則易得%=由N-Q段：片=T即L+kQ,可得七6m八在A B碰撞及與彈簧作用的過程中其 工* mvc12I212聯(lián)立方程可解得：%9m/$所以這種情況下，A的初速度范圍是y0M9m/$若恰能到達(dá)最高點(diǎn)，則易得廿Q=邛m/g同理可得A的初速度范圍是,所以占如。m/x或與9m”。2. （2019四川德陽三模）如圖所示，有一光滑平臺(tái)左側(cè)靠墻，平臺(tái)上有輕彈簧，其左端固定在墻上，彈簧不被壓縮時(shí)右側(cè)剛好到平臺(tái)邊緣，光滑平臺(tái)右側(cè)有一水平傳送帶，傳送帶AB兩端點(diǎn)間距離L=13傳送帶以速率v0=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)用一質(zhì)量為m11kg的小物塊向左壓縮彈簧，放手后小物塊被彈出，到達(dá)

4、B端時(shí)與靜止在B處質(zhì)量m21kg的小物塊相碰（放置小物塊的位置對整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程無影響），碰后粘合在一起從B端水平飛出。粘合體經(jīng)過傳送帶下方C點(diǎn)時(shí)，速度方向與水平方向成45°角，經(jīng)過C點(diǎn)下方h=0.4m的D點(diǎn)時(shí)，速度方向與水平方向成60o角。已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1,平臺(tái)與傳送帶在同一水平線上，二者連接處縫隙很小，不計(jì)小物塊經(jīng)過連接處的能量損失，重力加速度為豆-£二。求：（1）粘合體離開B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）上述過程中彈簧彈性勢能的最大值；（3）當(dāng)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時(shí)，小物塊在傳送帶上發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t?！久麕熃馕觥浚?）設(shè)小物塊從B點(diǎn)飛

5、出的速度為Vb,設(shè)小物塊在C點(diǎn)、D點(diǎn)時(shí)的速度分別為vV2。在C點(diǎn)小物塊的速度方向與水平方向成45。角，則由幾何關(guān)系可知Vix=V1y=Vb（1分）V2y在D點(diǎn)由=tan60°,（1分）小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，在豎直方向上有2gh2=vlyV2y（2分）（用功能關(guān)系參照給分）解得 vb= 4 m/s（2分）（2）小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，在豎直方向上有2ahi=v2y=vB（1分）小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，有qE+mg=ma（1分）（用功能關(guān)系參照給分）小物塊被彈簧彈開，恰好減速到B端與傳送帶同速，則小物塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端由vov=-2aoL,（1分）ma=（1（Eq+mg

6、,（1分）（用功能關(guān)系參照給分）小物塊在A點(diǎn)具有的動(dòng)能即為彈簧具有的最大彈性勢能，則12Ep=2mv（1分）1解得Epk=2mV=1J（2分）（3）小物塊在傳送帶上摩擦產(chǎn)生熱量的最大值是物塊在傳送帶上相對位移最長的情況，有兩種情況，一種是物塊一直加速運(yùn)動(dòng)到B端與傳送帶共速，一種是物塊在傳送帶上減速到B端與傳送帶共速。第一種情況：傳送帶的位移：Xo=Vot1（1分）物塊的位移為L：v0v2=2a）L（1分）物塊的速度變化為vo=v+a0t（1分）聯(lián)立即得t1=（2-x3）s（1分）第二種情況：傳送帶的位移：X0=Vot2物塊的位移為L：Vov2=-2aoL（1分）物塊的速度變化為vo=vaot2

7、聯(lián)立解得t2=（、52）s（1分）計(jì)算可得第1種情況相對位移大于第2種情況的相對位置，則t=t1（用其他方法判斷參照給分）小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時(shí)，小物塊在傳送帶上發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=0.268s。（1分）3. （16分）（2019江蘇高郵市第二學(xué)期質(zhì)檢）如圖所示，質(zhì)量m=4.6kg的物體（可以看成質(zhì)點(diǎn)）用細(xì)繩拴住，放在水平傳送帶的右端，物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0.2,傳送帶的長度l=6m,當(dāng)傳送帶0=37° .已知：重力加速 g=10m/s2 ,sin37以v=4m/s的速度做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與水平方向的夾角為=0.6,cos37°=0.8.（

8、1）傳送帶穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，求繩子的拉力；（2）某時(shí)刻剪斷繩子，求物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;（1）對物體受力分析：Tsin0+N=mg（1分）Tcos0=f（1分）f=科N（1分）解得T=10N（2分）（2）剪斷后N'=mg（1分）fa=mT=wg=2m/s2（1分）v4物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=a=2=2s（1分）1物體加速運(yùn)動(dòng)距離xi=2at2=4m（1分）1 Xi64勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間12=v=4=0.5s（1分）總時(shí)間t=t1+t2=2.5s（1分）（3）加速過程中，皮帶運(yùn)動(dòng)的位移x=vt1=4X2=8m（1分）物體相對于皮帶的位移大小Ax=x-Xi=4m（1分）摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q=f'

9、;Ax=mgAx=36.8J（3分）4. （12分）（2018北京海淀附屬學(xué)校期中）如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三部分組成，傳送帶左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M6.0kg的物塊A.裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對接.傳送帶的皮帶輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳送帶上表面以u2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng).傳送帶的右邊是一半徑R1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌道.質(zhì)B與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)量m2.0kg的物塊B從1/4圓弧的最高處由靜止釋放.已知物導(dǎo)體傳送帶兩軸之間的距離l4.5m.設(shè)物塊A、B之間發(fā)生的是正對彈性碰撞，第一次碰撞前，物

10、塊A靜止.取g2.10m / s .求:(1)物塊B滑動(dòng)1/ 4圓弧的最低點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力.(2)物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小.(3)物塊B與物塊A第一次碰撞后瞬間的各自的速度大小.(4)物塊B與物塊A第一碰撞后彈簧的最大彈性勢能.(5)計(jì)算說明物塊B是否能夠回到CB段圓弧上.(6)物塊B第一次碰撞后第二次碰撞前，在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(7)如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時(shí)彈簧都會(huì)被立即鎖定，而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定解除，求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.【參照答案】(1)60N.(2) 4m/s.(3) 2m/s.(4) 12J.(5) 回不到.(

11、6)4s.8s.【名師解析】(1)依據(jù)動(dòng)能定理mgR1mvA,根據(jù)牛二定律網(wǎng)一唯'二三,2再根據(jù)牛三定律F%,故壓力大小為60N.(2)由題可得Va5m/s，依據(jù)受力分析可知/=小=鵬門解得&1m/s2,若物塊一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式爐一%三一工奴，當(dāng)xL時(shí)，解得4m/s,即乂，故碰撞前的速度vt4m/s.111-(3)依據(jù)動(dòng)量定理加；=刑依據(jù)能量守恒,口上-Ls解得：Vm2m/s,Vm2m/s,所以各自的速度大小都為2m/s.(4)依據(jù)能量守恒0二吟=卜6工4=12(J).(5)B物塊返回后，做減速運(yùn)動(dòng)且Vm2m/s,加速度=”，做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為0時(shí),>

12、;用可知X2L,故回不到CB的圓弧上.-2a22(6)依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vtV0at,故運(yùn)動(dòng)過去時(shí)ti-2s,回來時(shí)t2-2s,總時(shí)間t7T_=*>.JJ.(7)依據(jù)幾何關(guān)系第一次ti4s,第二次t22s第三次t3is,1時(shí)間t為等比數(shù)列，q,故,2當(dāng)n時(shí)，t總8s.5.(2018南京三校聯(lián)考)如圖所示，水平面右端放一質(zhì)量m=0.1kg小物塊，給小物塊一Vo=4m/s的初速度使其向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)d=im后將彈簧壓至最緊，反彈回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)物塊速度大小vi=2m/s.若水平面與一長L=3m的水平傳送帶平滑連接，傳送帶以V2=10m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。傳送帶右端又與一豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道的底

13、端平滑連接，圓軌道半徑R=0.8m.當(dāng)小物塊進(jìn)入圓軌道時(shí)會(huì)觸發(fā)閉合裝置將圓軌道封閉。(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求：(1)小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)邛；(2)彈簧具有的最大彈性勢能日；(3)要使小物塊進(jìn)入豎直圓軌道后不脫離圓軌道，傳送帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)卜2應(yīng)滿足的條件?！绢}型分析】傳送帶、彈簧、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)都是經(jīng)典模型，也是高考命題熱點(diǎn)，此題將傳送帶、彈簧、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)有機(jī)組合，考查能量守恒定律、動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問題的能力?！久麕熃馕觥浚?）小物塊在水平面向左運(yùn)動(dòng)再返回的

14、過程，根據(jù)能量守恒定律得:代入數(shù)據(jù)解得：邛=0.3。（2）小物塊從出發(fā)到運(yùn)動(dòng)到彈簧壓縮至最短的過程，由能量守恒定律得彈簧具有的最大彈性勢能-.代入數(shù)據(jù)解得：&=0.5J。（3）本題分兩種情況討論：設(shè)物塊在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)速度為V3時(shí)，恰好到達(dá)圓心右側(cè)等高點(diǎn)，由機(jī)械能C1守恒定律，得：V3=4m/s由于V3=4m/s<V2=10m/s.,說明物塊在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動(dòng)。由動(dòng)能定理得：地mg工=V稚弓一3解得：12=0.2設(shè)物塊在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)速度為V4時(shí)，恰好到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)。在圓軌道最高點(diǎn)有：mgm包從圓軌逋最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得,解得：V4=2.10m/s&

15、lt;V2=10m/s.說明物塊在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動(dòng)。一11由動(dòng)能定理得：生相片工=;常下；一式赭（1分）£上解得：（12=0.6.所以要使物塊進(jìn)入豎直圓軌道后不脫離圓軌道，傳送帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)W2應(yīng)滿足的條件是W2<0.2或2>0.6o6.（18分）（2017黃山三模）傾角0=37°的傳送帶以速度v=1.0m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，位于其底部的煤斗每秒鐘向其輸送K=4.0kg的煤屑，煤屑剛落到傳送帶上的速度為零，傳送帶將煤屑送到h=3.0m的高處，煤屑與傳送帶間的動(dòng)摩擦因素（1=0.8,且煤屑在到達(dá)最高點(diǎn)前已經(jīng)和傳送帶的速度相等。（重力加速度g=10m/s

16、2,傳送帶直徑大小可忽略）求：（1）煤屑從落到傳送帶開始，運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相等時(shí)前進(jìn)的位移和時(shí)間；（2）傳送帶電機(jī)因輸送煤屑而多產(chǎn)生的輸出功率?！久麕熃馕觥浚?）設(shè)有質(zhì)量為mo的煤屑落到傳送帶上后向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度-一一 0.4m/s2分）2位移為s=1.25m（2分）2av時(shí)間為t=2.5s（2分）a（2）解法1（作用力法廣傳送帶上的煤屑處于相對滑動(dòng)和處于相對靜止階段所受的摩擦力不同，要分別計(jì)算處于加速階段的煤屑所受總的滑動(dòng)摩擦力為4分）處于勻速階段的煤屑所受總的靜摩擦力為二5-90N4分）傳送帶所受煤屑總摩擦力為/=<+£=154N（2分）輸出功率P=fv=154W（2

17、分）解法2（能量法）：傳送帶做功使煤屑動(dòng)能增加、重力勢能增加、熱量增加1-設(shè)經(jīng)過At時(shí)間，煤屑動(dòng)能增加量環(huán)=-（2分）重力勢能的增加量=KZ曲（2分）熱量增加為滑動(dòng)摩擦力乘以相對位移。=pKMggg（4分）輸出功率E：十'十01r八、P=二一EF+冬辦+的8s8，Gf-G=154Wi（4分）A/2(注：若用動(dòng)量定理法解出正確答案亦相應(yīng)給分)7.(2016樂山市三診)利用彈簧彈射和皮帶傳動(dòng)裝置可以將工件運(yùn)送至高處。如圖4所示，已知傳送軌道平面與水平方向成37。角，傾角也是37。的光滑斜面軌道固定于地面且與傳送軌道良好對接，彈簧下端固定在斜面底端，工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25。皮帶傳

18、動(dòng)裝置順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度v=4m/s,兩輪軸心相距L=5m,B、C分別是傳送帶與兩輪的切點(diǎn)，輪緣與傳送帶之間不打滑?，F(xiàn)將質(zhì)量F1kg的工件放在彈簧上，用力將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，工件離開斜面頂端滑到皮帶上的B點(diǎn)時(shí)速度vo=8m/s,A、B間的距離x=1m。工件可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：(1)彈簧的最大彈性勢能；(2)工件沿傳送帶上滑的時(shí)間。【參照答案】(1)38J(2)1.5s【名師解析】(1)彈簧的最大彈性勢能1Ep=mgx>in37°+2m0得耳=38J。(2)工件沿傳送軌道減速向上滑動(dòng)過程m

19、gsin37°+mgos37°=ma與傳送帶共速需要時(shí)間11=a1=0.5sv0v2mopos 37 ° = ma工件滑行位移大小X1=2al=3m<L因?yàn)閣tan370,所以工件將沿傳送帶繼續(xù)減速上滑mgsin37假設(shè)工件速度減為0時(shí)，工件未從傳送帶上滑落。則t2=a2=1s2v工件滑行位移大小X2=2a2=2m=LX1故假設(shè)成立，工件沿傳送帶上滑的時(shí)間為t=t1+t2=1.5sO8.(14分)(2016唐山聯(lián)考)有一水平傳送帶AB長L=8m,距離水平地面h=5m,地面上C點(diǎn)在傳送帶右端點(diǎn)B的正下方。一小物塊以水平初速度V0=2m/s自A點(diǎn)滑上傳送帶，它與

20、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0.2。(取g=10m/s2)(1)若傳送帶靜止不動(dòng)，求小物塊滑行的距離；(2)若傳送帶正以恒定速度向右傳送，小物塊從A點(diǎn)滑上傳送帶經(jīng)時(shí)間t后落在D點(diǎn)，CD長S=3m求時(shí)間t。c【參照答案】(1)1m(2)3.75s【名師解析】一12(1)設(shè)小物塊滑仃的距離為X1,由動(dòng)能te理得-(1mgx=0-mv解得：X1=1m>(2)設(shè)小物塊滑行到B點(diǎn)時(shí)的速度為v,滑出傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3,1 O由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，h=gt3,s=vt3,2聯(lián)立解得：13=1s,v=3m/s。設(shè)小物塊在傳送帶時(shí)加速運(yùn)動(dòng)的位移為L1,加速度a=(1mg/m=2m/s2o根據(jù)v2-v

21、02=2aL1,解得L1=1.25m<L。說明小物塊在傳送帶上先加速后勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為11,根據(jù)v=v0+at1解得11=0.5s。設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,根據(jù)vt2=L-Li解得t2=2.25s。小物塊運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t=t1+t2+t3=3.75so9.如圖所示，一質(zhì)量為m=1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，放在光滑的水平平臺(tái)上，平臺(tái)的左端與水平傳送帶相接，傳送帶以v=2m/s的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(傳送帶不打滑)?，F(xiàn)將滑塊緩慢向右壓縮輕彈簧，輕彈簧的原長小于平臺(tái)的長度，滑塊靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為E=4.5J,若突然釋放滑塊，滑塊向左滑上傳送帶。已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為= 0.

22、2 ,傳送帶足夠長，取 g= 10 m/s 2。求:(1)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間；(2)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量。【參照答案】(1)3.125s(2)12.5J1【名師解析】(1)釋放滑塊的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)滑塊滑上傳送帶的速度為V1,則E=2mV,彳導(dǎo)V1=3m/s滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度a=g=2m/s2V1滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1="a=1.5sv向右勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間12=a=1s2V1向左的最大位移為X1=2a=2.25m2v向右加速運(yùn)動(dòng)的位移為X2=2a=1mX1X2勻速向右的時(shí)間為t3=v=0.625s所以t=t1+tz+

23、t3=3.125so(2)滑塊向左運(yùn)動(dòng)X1的位移時(shí)，傳送帶向右的位移為X1'=vt1=3m則Ax1=x+X1=5.25m滑塊向右運(yùn)動(dòng)X2時(shí)，傳送帶向右位移為X2'=vt2=2m則AX2=X2'X2=1mAx=AX1+AX2=6.25m則產(chǎn)生的熱量為Q=mg-Ax=12.5J。10.如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0=1.8m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，最后小物塊無碰撞地滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的足夠長的水平傳送帶。已知傳送帶上表面與圓弧軌道末端切線相平，傳送帶沿順時(shí)針方向

24、勻速運(yùn)行的速度為v=3m/s,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,圓弧軌道的半徑為R=2m,C點(diǎn)和圓弧的圓心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角0=53°,不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求：(1)小物塊到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力；(2)小物塊從滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中產(chǎn)生的熱量。【參照答案】(1)22.5N,方向豎直向下(2)32JVo【名師解析】(1)設(shè)小物塊在C點(diǎn)的速度為VC,在C點(diǎn)由Vc=c0se，解得Vc=3m/s設(shè)小物塊在D的速度為vd。從C到D,由動(dòng)能定理得mgR1cos6)=2mV&g

25、t;2mC,解得vd=5m/s2VD設(shè)在D點(diǎn)軌道對小物塊的作用力為Fn：Fn-mg=mR解得Fn=22.5N,由牛頓第三定律，小物塊對軌道的壓力大小為22.5N,方向豎直向下。(2)設(shè)小物塊在傳送帶上的加速度為a,則2mg=maa=g=5m/s設(shè)小物塊由D點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)至速度為零，所用時(shí)間為t1,位移為X1,則vd=at1VdXi=2ti設(shè)t1時(shí)間內(nèi)傳送帶向右的位移為X2,則X2=vt1V小物塊速度由零增加到與傳送帶速度相等的過程，所用時(shí)間為t2,t2=WV通過的位移X3,X3=2t2傳送帶的位移為X4=Vt2小物塊相對傳送帶移動(dòng)的位移為X=Xi+X2+X4X3Q=mgx解得Q=32J。11.如圖

26、所示，與水平面夾角為0=30。的傾斜傳送帶始終繃緊，傳送帶下端A點(diǎn)與上端B點(diǎn)間的距離為L=4m,傳送帶以恒定的速率v=2m/s向上運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的物體無初速度地放于A處，已知物、由2體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)(1=2，取g=10m/s之，求：a(1)物體從A運(yùn)動(dòng)到B共需多少時(shí)間?(2)電動(dòng)機(jī)因傳送該物體多消耗的電能?！緟⒄沾鸢浮?1)2.4s(2)28J【名師解析】(1)物體無初速度放在A處后，因m手in9<mgcos8,則物體沿傳送帶向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。林mgcos9m$in9加速度a=m=2.5m/s2v物體達(dá)到與傳送帶同速所需的時(shí)間ti=a=0.8svti時(shí)間內(nèi)物體的位移

27、Li=2ti=0.8m之后物體以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間L-L112=v=1.6s物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=t1+t2=2.4s(2)前0.8s內(nèi)物體相對傳送帶的位移為AL=vt1L1=0.8m因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能Q=(1mgcos0AL=6J電動(dòng)機(jī)因傳送該物體多消耗的電能為12£總=0+&+0=2mv+mg®n8+0=28J12.如圖所示，一質(zhì)量為m=1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，放在光滑的水平平臺(tái)上，平臺(tái)的左端與水平傳送帶相接，傳送帶以v=2m/s的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(傳送帶不打滑)?，F(xiàn)將滑塊緩慢向右壓縮輕彈簧，輕彈簧的原長小于平臺(tái)的長度，滑塊靜止時(shí)彈簧的彈性勢能

28、為E=4.5J,若突然釋放滑塊，滑塊向左滑上傳送帶。已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2,傳送帶足夠長，取g=10m/s2。求：(J(1)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間；(2)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量?！緟⒄沾鸢浮?1)3.125s(2)12.5J【名師解析】(1)釋放滑塊的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)滑塊滑上傳送帶的速度為滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度a=g=2m/s2Vi滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ti=7=1.5sv向右勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間12=a=is2Vi向左的最大位移為xi=2a=2.25m2v向右加速運(yùn)動(dòng)的位移為X2=2a=1mXiX2勻速向右的時(shí)間為t3=v=

29、0.625s所以t=ti+t2+t3=3.i25so(2)滑塊向左運(yùn)動(dòng)Xi的位移時(shí)，傳送帶向右的位移為Xi'=vti=3m則AXi=Xi'+Xi=5.25m滑塊向右運(yùn)動(dòng)X2時(shí)，傳送帶向右位移為X2'=vt2=2m則AX2=X2'X2=imi2vi,則 Ep=2mv, 4V vi= 3 m/sAX=AXi+AX2=6.25m則產(chǎn)生的熱量為Q=mg-Ax=12.5J。13 .如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=ikg的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v°=i.8m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，最后小物塊無碰撞地滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的足夠長的水平傳送帶。已知傳送帶上表面與圓弧軌道末端切線相平，傳送帶沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)行的速度為v=3m/s,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,圓弧軌道的半徑為R=2m,C點(diǎn)和圓弧的圓心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角0=53°,不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=i0m/s2,(i)小物塊到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力；(2)小物塊從滑上傳送帶到第一