2023届高考物理一轮复习专题：牛顿运动定律——传送带模型

努力必有收获，坚持必会成功，加油向未来！ 高三一轮同步复习专题308 牛顿运动定律的应用六（传送带问题） 【典例1】如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端A处轻放一可视为质点的小物块，小物块从A端到B端的速度—时间变化规律如图乙所示，t＝6 s时恰好到B点，重力加速度g取10 m/s2，则（　　） A．物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.1 C．若物块质量m＝1 kg，物块对传送带做的功为8 J B．A、B间距离为16 m，小物块在传送带上留下的痕迹是8 m D．若物块速度刚好到4 m/s时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达B端 【变式训练1】如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为，则下列说法不正确的是（　　） A．若＜，则= B．若>，则= C．若=，则= D．不管多大，总有= 【变式训练2】如图所示，一倾角为的光滑斜面底端与一水平传送带左端平滑连接于B点，传送带以的速度顺时针转动，一小物块，可看成质点，从斜面顶端A点由静止开始沿斜面下滑，从传送带右端的C点滑下。已知斜面长度，传送带长度，物块与传送带之间的动摩擦因数，取，求： （1）小物块下滑到底端时速度的大小； （2）小物块从A点到C点所用时间t； （3）要使小物块从B点运动到C点的时间最短，则传送带速度应满足怎样的条件以及B点到C点的最短时间。 【典例2】如图所示，某快递公司使用电动传输机输送快件，倾角θ=30°的传送带在电动机的带动下以v=1m/s的恒定速率逆时针运转。现把一质量为m=4kg的快件（可视为质点）轻轻放在皮带的底端，快件被传送到顶端，已知快件与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小g=10m/s2，在传送带将快件从底端传送到h=2.5m的顶端的过程中，求∶ （1）当快件的速度为v=1m/s时，位移的大小； （2）在传送带将快件从底端传送到顶端的过程中，快件相对传送带位移的大小； （3）在传送带将快件从底端传送到顶端的过程中，电动机做的功。 【变式训练1】大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A端，经过到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示。已知重力加速度，则可知（　　） A．A、B两点的距离为 B．货物与传送带间的动摩擦因数为 C．货物从A运动1QA2T到B过程中，传送带对货物做功的大小为 D．货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 【变式训练2】传送带广泛应用于车站、机场、工厂等场所。如图所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°，一质量为1kg的物块（可视为质点）以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，到达传送带顶部时速度恰好为0。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，，，重力加速度，在物块从传送带底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．传送带一直对物块做负功 B．物块的运动时间为2s C．物块的加速度大小恒为 D．物块与传送带之间因摩擦产生的内能为12J 【典例3】随着电子商务的迅速发展，对物流的需求急剧增加，下图是物流运输过程中卸货的传送装置示意图，水平部分和倾斜部分的长度均为，部分与水平面之间的夹角。传送带以的速度沿顺时针方向匀速运转，把包裹轻放到水平传送带A端，包裹经过B端前后速度大小不变且不脱离传送带。已知包裹与传送带间的动摩擦因数为0.5，包裹放上后传送带速度不变。取重力加速度，，。求： （1）包裹到达B端时的速度大小； （2）包裹从A端传送到C端所需时间。 【典例4】如图所示，圆心角、半径的粗糙圆弧轨道与水平面在C点相切，水平面与一足够长的传送带在D点平滑连接，传送带与水平方向的夹角，皮带轮以的速率逆时针转动。从A点以速度水平抛出一质量的小物块（可视为质点），物块恰好可以沿切线方向进入圆弧轨道，经后冲上传送带。已知物块运动到C点时对轨道压力大小，长。物块与间动摩擦因数，与传送带间动摩擦因数，重力加速度， 。空气阻力不计，求小物块： （1）平抛至B点时的速度大小； （2）第一次从B运动到C克服摩擦力做功大小； （3）冲上传送带至第一次返回到D的过程中，与传送带之间由于摩擦而产生的热量Q。 【强化训练】 1、如图甲所示，水平传送带逆时针匀速转动，一质量为m=2kg的小物块（可视为质点）以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上传送带开始计时，其运动的v-t图像如图乙所示，g取10m/s2。则（　　） A．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2 B