专题06 传送带问题 -2023年高考物理计算题专项突破

专题06 传送带问题 一、牛顿第二定律：；；。 二、牛顿第三定律：，（与等大、反向、共线） 在解有关传送带问题时，首先应选择传送带及传送带上的物体作为研究对象； 其次对传送带模型的临界状态进行分析：①摩擦力发生突变，②物体的运动状态发生突变。 然后对传送带模型中的力和运动进行分析，确定是水平传送带还是倾斜传送带， ①水平传送带：先根据物体的受力和传送带的速度计算物体加速的时间和位移。再由和传送带长度的大小关系判断物体的运动状态。 ②倾斜传送带：若，且物体能与传送带共速，则共速后物体匀速运动；若，则物体必定有向下的加速度。 最后通过进一步计算物体在传送带上运动的时间、物体的位移、物体相对传送带的位移等得出结论。 1．水平传送带常见类型及滑块运动情况 类型 滑块运动情况 (1)，物体一直加速 (2)，物体先加速后匀速 (1)时，若，物体一直减速，若，物体先减速再匀速。 (2)时，若，物体一直加速，若，物体先加速再匀速 (1)时，物体一直做减速运动直到从传送带的另一端离开传送带。 (2)时，当时，物体先沿着方向减速，再反方向加速，直至从放入端离开传送带；当时，物体先沿着方向减速，再反方向加速，最后匀速，直至从放入端离开传送带。 2.倾斜传送带常见类型及滑块运动情况 类型 滑块运动情况 (1)时，若，传送带比较短，物体一直以向上匀加速运动；传送带足够长，物体先以向上匀加速运动再向上匀速运动。若，物体以向下的加速度运动。 (2)时，若，传送带比较短，物体一直以向上作匀减速运动；传送带足够长，物体先以向上作匀减速运动再向上匀速运动。若，传送带比较短，物体一直以向上匀减速运动；传送带足够长，物体先以向上作匀减速运动再以向上作匀减速运动，最后向下作匀加速运动。 (1)时，若，传送带比较短，物体一直以向下作匀加速运动；传送带足够长，物体先以向下作匀加速运动再向下作匀速运动。若，传送带比较短，物体一直以向下作匀加速运动；传送带足够长，物体先以向下作匀加速运动再以向下作匀加速运动。 (2)时，若，传送带比较短，物体一直以向下作匀减速运动；传送带足够长，物体先以向下作匀减速运动再向下作匀速运动。若，物体一直以向下作匀加速运动。 典例1：（2021·辽宁·高考真题）机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求： （1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a； （2）小包裹通过传送带所需的时间t。 典例2：（2022·贵州贵阳·模拟）如图所示，光滑的圆弧轨道竖直放置，在右侧点与一倾斜传送带相切。为圆弧轨道最低点，圆弧所在圆的圆心为，水平，。一质量的小物块（可视为质点）从圆弧轨道最左端以的初速度向下运动。已知圆弧轨道半径，传送带，在电机驱动下始终以速度顺时针匀速转动（与轮子间无相对滑动），小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）小物块下滑到点时轨道对物块的支持力的大小； （2）小物块从滑上传送带减速至与传送带运动速度相等过程的时间； （3）传送带在传送小物块过程中，因摩擦力做功而产生的热量。 典例3：（2022·辽宁鞍山·二模）如图所示，有一传送带与水平地面夹角θ=37°，传送带以v=10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A点静止释放一个质量为m=1.0kg的物体，经过2s运动到传送带下端B点并离开传送带。已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，sin 37°=0.6，g=10 m/s2，求： （1）传送带从A到B的长度； （2）物体运动到B点时的速度大小。 典例4：（2022·重庆南开中学模拟）如图所示，倾角的传送带，正以速度顺时针匀速转动。长度，质量为m的木板轻放于传送带顶端，木板与传送带间的动摩擦因数，当木板前进时机器人将另一质量也为m（形状大小忽略不计）的货物轻放在木板的右端，货物与木板间的动摩擦因数，从此刻开始，每间隔机器人将取走货物而重新在木板右端轻放上相同的货物（一共放了两次货物），重力加速度为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，传送带足够长，求： （1）木板前进时的速度大小； （2）取走第一个货物时，木板的速度大小； （3）取走第二个货物时，木板的速度大小。 1．（2022·福建福州·模拟）如图，一汽缸质量为M=15kg（不含活塞），汽缸中光滑活塞质量m=5kg、横截面积S=10cm2，汽缸内封闭了一定质量的理想气体，不计活塞厚度且汽缸导热性良好，一倾