高中物理人教（2019）必修第一冊 第四章第五節(jié) 牛頓定律的運用之傳送帶模型 訓練

必修一第四章第五節(jié)牛頓定律的運用之傳送帶模型訓練1.如圖所示，傳送帶AB段是水平的，長20m，傳送帶上各點相對地面的速度大小是2m/s，某物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1。現(xiàn)將該物塊輕輕地放在傳送帶上的A點后，經(jīng)過多長時間到達B點？（g取）2.如圖所示，水平傳送帶以不變的速度v向右運動，將工件輕輕放在傳送帶的左端，由于摩擦力的作用，工件做勻加速運動，經(jīng)過時間t，速度變?yōu)関；再經(jīng)時間2t，工件到達傳送帶的右端，求：（1）工件在水平傳送帶上滑動時的加速度（2）工件與水平傳送帶間的動摩擦因數(shù)（3）工件從水平傳送帶的左端到達右端通過的距離3.如圖12所示，有一水平傳送帶勻速向左運動，某時刻將一質(zhì)量為m的小煤塊(可視為質(zhì)點)輕放到長為L的傳送帶的中點。它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，求：圖12(1)小煤塊剛開始運動時受到的摩擦力的大小和方向；(2)要使小煤塊留在傳送帶上的印記長度不超過eq\f(L,2)，傳送帶的速度v應(yīng)滿足的條件。4.車站、碼頭、機場等使用的貨物安檢裝置的示意圖如圖2所示，繃緊的傳送帶始終保持v＝1m/s的恒定速率運行，AB為水平傳送帶部分且足夠長，現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝5kg的行李包(可視為質(zhì)點)無初速度地放在水平傳送帶的A端，傳送到B端時沒有被及時取下，行李包從B端沿傾角為37°的斜面滑入儲物槽，已知行李包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，行李包與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8，g取10m/s2，不計空氣阻力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．圖2(1)求行李包相對于傳送帶滑動的距離；(2)若B輪的半徑為R＝0.2m，求行李包在B點對傳送帶的壓力；(3)若行李包滑到儲物槽時的速度剛好為零，求斜面的長度．5.(多選)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝4m，以v0＝4m/s的速度(始終保持不變)順時針運轉(zhuǎn)，今將一小煤塊(可視為質(zhì)點)無初速度地輕放至A端，由于煤塊與傳送帶之間有相對滑動，會在傳送帶上留下劃痕．已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，取重力加速度大小g＝10m/s2，則煤塊從A運動到B的過程中()A．煤塊到A運動到B的時間是2.25sB．煤塊從A運動到B的時間是1.5sC．劃痕長度是0.5mD．劃痕長度是2m6.如圖甲所示，水平傳送帶沿順時針方向勻速運轉(zhuǎn)。從傳送帶左端P先后由靜止輕輕放上三個物體A、B、C，物體A經(jīng)tA＝9.5s到達傳送帶另一端Q，物體B經(jīng)tB＝10s到達傳送帶另一端Q，若釋放物體時刻作為t＝0時刻，分別作出三物體的v－t圖像如圖乙、丙、丁所示，求：(1)傳送帶的速度大小v0；(2)傳送帶的長度L；(3)物體A、B、C與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(4)物體C從傳送帶左端P到右端Q所用的時間tC。7．如圖10甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運行。初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的v－t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示。已知v2>v1，則()A．t2時刻，小物塊離A處的距離達到最大B．t2時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C．0～t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用8．(多選)如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距x＝3.5m，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，物體滑上傳送帶A端的瞬時速度vA＝4m/s，到達B端的瞬時速度設(shè)為vB.下列說法中正確的是()A．若傳送帶不動，vB＝3m/sB．若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，vB一定等于3m/sC．若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，vB一定等于3m/sD．若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，有可能等于3m/s9．如圖所示，有一水平放置的足夠長的皮帶輸送機以v＝5m/s的速率沿順時針方向運行。有一物塊以v0＝10m/s的初速度從皮帶輸送機的右端沿皮帶水平向左滑動。若物塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，并取g＝10m/s2，求物塊從滑上皮帶到離開皮帶所用的時間。10.如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速率v1沿順時針方向運動，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，物體以恒定的速率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過一段時間又返回光滑水平面上，這時速率為v2′，則下列說法正確的是（）A．若v1＜v2，則v2′=v1 B．若v1＞v2，則v2′=v2C．不管v2多大，總有v2′=v2 D．只有v1=v2時，才有v2′=v111.如圖所示,繃緊的水平傳送帶足夠長,始終以v1=2m/s的恒定速率運行.初速度大小為v2=3m/s的小墨塊從與傳送帶等高的光滑水平面上的A處滑上傳進帶.若從小墨塊滑上傳送帶開始計時,小墨塊在傳送帶上運動5s后與傳送帶的速度相同,求:

(1)小墨塊向左運動的最遠距離,

(2)小墨塊在傳送帶上留下的痕跡長度.12.如圖1所示，水平傳送帶兩端相距x＝8m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，工件滑上A端時速度vA＝10m/s，設(shè)工件到達B端時的速度為vB。(取g＝10m/s2)圖1(1)若傳送帶靜止不動，求vB；(2)若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，工件還能到達B端嗎？若不能，說明理由；若能，求到達B點的速度vB；(3)若傳送帶以v＝13m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求vB及工件由A到B所用的時間。13.如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．A、B為傳送帶的左、右端點，AB長L＝2m，初始時傳送帶處于靜止狀態(tài)，當質(zhì)量m＝2kg的煤塊(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶A點時，傳送帶立即啟動，啟動過程可視為加速度a＝2m/s2的勻加速運動，加速結(jié)束后傳送帶立即勻速運動．已知煤塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ＝0.1，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(g取10m/s2)．(1)如果煤塊以最短時間到達B點，煤塊到達B點時的速度大小是多少？(2)上述情況下煤塊運動到B點的過程中在傳送帶上留下的痕跡至少多長？14.如圖1所示，足夠長的水平傳送帶，以初速度v0＝6m/s順時針轉(zhuǎn)動．現(xiàn)在傳送帶左側(cè)輕輕放上m＝1kg的小滑塊，與此同時，啟動傳送帶制動裝置，使得傳送帶以恒定加速度a＝4m/s2減速直至停止；已知滑塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．滑塊可以看成質(zhì)點，且不會影響傳送帶的運動，g＝10m/s2.試求：圖1(1)滑塊與傳送帶共速時，滑塊相對傳送帶的位移；(2)滑塊在傳送帶上運動的總時間t.15.(多選)如圖所示，傳送帶的水平部分長為L，運動速率恒為v，在其左端無初速放上木塊，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左到右的運動時間可能是()A.eq\f(L,v)＋eq\f(v,2μg) B.eq\f(L,v)C.eq\r(\f(2L,μg)) D.eq\f(2L,v)16.（單選）水平方向的傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶速度大小v＝2m/s不變，兩端A、B間距離為3m。一物塊從B端以v0＝4m/s滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，g＝10m/s2。物塊從滑上傳送帶至離開傳送帶的過程中，速度隨時間變化的圖象是()17.（單選）如圖所示，水平傳送帶靜止不動，質(zhì)量為1kg的小物體以4m/s的水平初速度滑上傳送帶的左端，最終以2m/s的速度從傳送帶的右端滑下．如果令傳送帶逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，小物體仍然以4m/s的水平初速度滑上傳送帶的左端，則小物體離開傳送帶時()A．速度小于2m/sB．速度等于2m/sC．速度大于2m/sD．不能到達傳送帶右端18.（單選）如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速率v1沿順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶右側(cè)有一與傳送帶等高的光滑水平面，一物塊以初速度v2沿直線向左滑向傳送帶后，經(jīng)過一段時間又返回光滑水平面，此時其速率為v3，則下列說法正確的是（）A、只有v1=v2時，才有v3=v1B、若v1>v2，則v3=v2C、若v1<v2，則v3=v1D、不管v2多大，總有v3=v119.如圖甲所示,水平傳送帶的長度L=5m,皮帶輪的半徑R=0.1m,皮帶輪以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動.現(xiàn)有一小物體(視為質(zhì)點)以水平速度v0從A點滑上傳送帶,越過B點后做平拋運動,其水平位移為s.保持物體的初速度v0不變,多次改變皮帶輪的角速度ω,依次測量水平位移s,得到如圖乙所示的s-ω圖象.回答下列問題:(1)當0<ω<10rad/s時,物體在A、B之間做什么運動?(2)B端距地面的高度h為多大?(3)物塊的初速度v0多大?20.一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運動，當其速度達到v0后，便以此速度做勻速運動。經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度。21.如圖所示，一質(zhì)量為的小物體從足夠高的光滑曲面上自由滑下，然后滑上一水平傳送帶。已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，傳送帶水平部分的長度，兩端的傳動輪半徑為，在電動機的帶動下始終以的角速度沿順時針勻速轉(zhuǎn)運，傳送帶下表面離地面的高度不變。如果物體開始沿曲面下滑時距傳送帶表面的高度為，初速度為零，取。求：(1)當時，物體通過傳送帶過程中，電動機多消耗的電能。(2)當時，物體通過傳送帶后，在傳送帶上留下的劃痕的長度。(3)在什么范圍內(nèi)時，物體離開傳送帶后的落地點在同一位置。22.如圖所示，傳送帶的傾角θ＝37°，從A到B的長度為LAB＝16m，傳送帶以v0＝10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動。在傳送帶上端無初速度放一個質(zhì)量為m＝0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，求物體從A運動到B所需的時間是多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)23.如圖所示，光滑斜面與傾斜傳送帶在同一個平面內(nèi)，傳送帶以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一滑塊體從斜面上靜止釋放，若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)恒定，規(guī)定沿斜面向下的速度方向的正方向，則物體在傳送帶上滑動時的速度隨時間變化的圖線可能是A. B.C. D.24.如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動摩擦因素為μ，小木塊速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，v0、t0已知，則A．傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動B．C．傳送帶的速度大于v0D．t0后滑塊的加速度為2gsinθ-25.如圖所示，光滑水平面與一傾斜運輸帶MP相接，運輸帶與水平面夾角θ＝30°，運輸帶順時針運行的速率v0＝5m/s.在水平面上的N點處放一質(zhì)量m＝0.4kg的小物體，N點與運輸帶下端M點間距離x＝2m，現(xiàn)對小物體施加水平恒力F＝10N作用至M點撤掉，連接點M處是平滑的，小物體在此處無碰撞能量損失．小物體與運輸帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(\r(3),6)，到達運輸帶最高點P時速率恰好為零，取g＝10m/s2，求：(1)小物體運動到M時的速度大??；(2)MP之間的距離L；(3)此過程中小物體與運輸帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q.26.如圖所示，傳送帶水平部分的長度l=4.5m，在電動機帶動下勻速運行。質(zhì)量M=0.49kg的木塊(可視為質(zhì)點)靜止在傳送帶左端的光滑平臺上。質(zhì)量為m=10g的子彈以v=50m/s的速度水平向右打入木塊并留在其中，之后木塊滑到傳送帶上，最后從右輪軸正上方的P點離開傳送帶做平拋運動，正好落入車廂中心點Q。已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)p=0.5，P點與車底板間的豎直高度H=1.8m，與車廂底板中心點Q的水平距離x=1.2m，取g=10m/s2，求：(1)木塊從傳送帶左端到達右端的時間；(2)由于傳送木塊，電動機多消耗的電能27.某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖，皮帶在電動機的帶動下保持v＝1m/s的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝2kg的郵件輕放在皮