内容正文:
传送带模型
一、选择题
1.如图所示的水平传送带始终以速度
沿顺时针方向运行,若在水平传送带的左端轻放一滑块,在滑块离开传送带之前,下列分析一定正确的是( )
A.滑块对传送带的摩擦力大小不变,方向始终向左
B.传送带对滑块的摩擦力方向可能向左
C.滑块始终向右做匀加速直线运动
D.滑块的速度不可能大于
【答案】D
【详解】
块放在传送带上时相对传送带向左运动,故滑块受到向右的滑动摩擦力作用而做匀加速运动,当滑块速度达到传送带速度时,滑动摩擦力消失,滑块与传送带相对静止一起匀速直线运动;由以上分析可知,当滑块相对传送带运动时,滑块受到向右的滑动摩擦力作用,大小不变,即滑块对传送带的摩擦力大小不变,方向始终向左;当相对静止时,摩擦力为零,故ABC错误D正确。
故选D。
2.如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(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度a开始运动,当其速度达到v后,便以此速度做匀速运动,经过一段时间,煤块在传送带上留了一段黑色痕迹后,相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度大小为g)( )
A.μ与a之间一定满足关系
B.煤块从开始运动到相对传送带静止通过的位移为
C.煤块从开始运动到相对传送带静止经历的时间为
D.黑色痕迹的长度为
【答案】C
【详解】
A.由题意知煤块与传送带之间发生相对滑动,则传送带的加速度大于煤块的加速度,有
μmg<ma
解得
μ<
所以A错误;
B.设煤块的加速度大小为a1,对煤块由牛顿第二定律有
μmg=ma1
解得
a1=μg
由匀变速直线运动规律得,煤块从开始运动到相对传送带静止的过程中通过的位移
所以B错误;
C.煤块从开始运动到相对传送带静止经历的时间
t1=
所以C正确;
D.传送带从开始运动到速度为v经历的时间
t2=
传送带在从开始运动到速度为v的过程中通过的位移
x2=
则传送带在从速度为v到与煤块相对静止的过程中,做匀速运动的位移
x3=v(t1-t2)=
所以黑色痕迹的长度
Δx=x2+x3-x1=
所以D错误;
故选C。
3.如图所示,足够长的水平传送带以
的速率顺时针匀速运行,
时,在最左端轻放一个小滑块,
时,传送带突然制动停下,已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为
,取
,下列关于滑块相对地面运动的
图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
刚被放在传送带上时,滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动
滑块运动到与传送带速度相同需要的时间
然后随传送带一起匀速运动的时间
当传送带突然制动停下时,滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止
运动的时间
故选D。
4.如图所示,用皮带传送一质量为M的物体,二者始终保持相对静止,则下列关于物块所受摩擦力的说法正确的是( )
A.皮带传送的速度越大,摩擦力越大
B.物块所受摩擦力不可能为零
C.皮带的速度恒定时,物块的质量越大,摩擦力越大
D.摩擦力的方向一定与皮带速度的方向相同
【答案】C
【详解】
AC.因为想物体始终保持相对静止,故物块和传送带之间为静摩擦,对物块受力分力若传送带匀速运动,则
与传送带的速度无关,与物块的质量有关,质量越大,摩擦力越大,故C正确,A错误;
BD.若传送带匀加速运动,则摩擦力的方向一定沿斜面向上,有
可得摩擦力方向沿传送带向上,摩擦力不为零,若传送带做因减速运动,则有
当
时,物体所受摩擦力为零,当
时,物体所受摩擦力向下,故BD错误。
故选C。
5.如图所示,物块放在一与水平面夹角为θ的传送带上,且始终与传送带相对静止。关于物块受到的静摩擦力f,下列说法正确的是( )
A.当传送带加速向上运动时,f的方向一定沿传送带向上
B.当传送带加速向上运动时,f的方向一定沿传送带向下
C.当传送带加速向下运动时,f的方向一定沿传送带向下
D.当传送带加速向下运动时,f的方向一定沿传送带向上
【答案】A
【详解】
AB.当传送带加速向上运动时,加速度沿传送带向上,根据牛顿第二定律可得
f的方向沿传送带向上, 故A正确,B错误;
CD.当传输带加速向下运动时,根据牛顿第二定律可得
当
时,静摩擦力为零;当
时,静摩擦力沿斜面向下;当
时,静摩擦力沿斜面向上,故C、D错误。
故选A。
6.三角形传送带以
的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是
且与水平方向的夹角均为
。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以
的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,下列说法正确的是( )
A.物块A、B不同时到达传送带底端
B.物块A先到达传送带底端
C.物块A、B在传送带上的划痕长度不相同
D.传送带对物块A无摩擦力作用
【答案】C