第四章 牛顿第二定律应用四（传送带） —【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册检测-

用牛顿定律解决问题（四）——传送带问题 1．快递小件分捡的车间里有一条沿水平方向匀速运行的传送带，可将放在其上的小包裹（可视为质点）运送到指定位置。某次将包裹无初速放到传送带上时，恰好带动传送带的电动机突然断电，导致传送带做匀减速运动至停止。选择地面为参考系，则以小包裹被放到传送带上后运动情况的描述正确的是（ ） A．保持静止状态 B．先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动 C．先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动 D．先做匀减速直线运动，然后做匀速直线运动 2．如图所示，传送带的水平部分长为5m，运动的速率恒为v=2m/s，在其左端无初速放上一木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，则木块从左到右的运动时间是（　　） A．2.5s B．3s C．s D．1s 3．如图所示，倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行．t=0时，将质量m=1kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图象如图所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2．则 A．摩擦力的方向始终沿传送带向下 B．1~2s内，物块的加速度为2m/s2 C．传送带的倾角θ=30° D．物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5 4．如图所示，传送带以5m/s向右匀速运动，在某时刻木块以3m/s向右运动，试判断：木块相对于传送带的运动方向：____，木块所受滑动摩擦力的方向：____． 5．如图所示，传送带保持以1m/s的速度顺时针转动。现将一质量m=0.5kg的物体从离传送带很近的a点轻轻地放上去，设物体与传送带间动摩擦因数μ=0.1，a、b间的距离L=2.5m，则物体从a点运动到b点所经历的时间为多少？（g取10m/s2） 6．如图甲所示，水平传送带顺时针方向以匀速运动。从传送带左端P由静止轻轻放上一个物体，经到达传送带另一端Q，若释放物体时刻作为时刻，物体的速度图象如图乙所示，求： 传送带两端PQ的距离L。 物体与传送带间的摩擦因数。 7．如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带．传送带正以v0=4m/s的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，无论是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其速率变化．物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，传送带左右两端A、B间的距离LAB=10m，重力加速度g=10m/s2，则： （1）物体在传送带上向左最多能滑到距A的距离 （2）物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的时间 （3）物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的在传送带上滑动而留下划痕的长度 8．如图所示，传送带与地面倾角θ＝37°，从A到B长度为L＝10.25m，传送带以v0＝10m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为m＝0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5．煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：煤块从A到B的时间； 答案 1． 由题可知传送带能将小物块运送到指定位置，则无论传送带断电与否小物块都会运动，且小物块初速度为零，受到向前的滑动摩擦让小物块做匀加速直线运动直到与传送带共速，共速后由于传送带断电做匀减速直线运动，则共速后小物块与传送带一起作匀减速直线运动。 故选C。 2． 物块在传送带上加速时的加速度为 加速到与皮带速度相等所走过的位移为 在此过程中用的时间 达到共速后随传送带一起匀速运动，此过程用时 所以物块在皮带上运动的总时间为 3． 开始物块相对于传送带向后滑动，物块受到的摩擦力平行于传送带向下，当物块受到大于传送带速度后，物块受到的摩擦力方向平行于传送带向上，故A错误；由图2所示图象可知，1～2s内，物块的加速度，故B正确；由图2所示图象可知，在0～1s内物块的加速度，由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma，在1～2s内，由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma′，解得：μ=0.5，θ=37°，故C错误，D正确。 故选BD正确。 4． 【解析】根据题意可知，因为木块向右运动的速度小于传送带向右运动的速度，所以木块相对于传送带向左运动；木块相对于传送带向左运动，则木块受到的滑动摩擦力方向向右. 5． 【详解】 根据牛顿第二定律得物块的加速度为 物块速度达到传送带速度时的位移为 知物块先做匀加速直线运动；后做匀速直线运动，匀加速运动的时间 匀速时间 总时间 6． 【详解】 (1)由图象可知，传送带速度为： 图象围成的面积即等于位移大小，故PQ的距离为： ； (2)物体加速过程有： 据图象可得： ， 联立解得： 7． 【详解】 (1)对物体在斜面上运动，有mgsinθ=ma 代入数据解得