专题06 传送带模型-2024届新课标高中物理模型与方法

2024版新课标高中物理模型与方法 专题06 传送带模型 目录 【解决传送带问题的几个关键点】 1 【模型一】水平传动带模型上物体的常见运动 1 【模型二】倾斜传送带模型上物体的常见运动 19 1.倾斜传送带——上传模型 19 2.倾斜传送带——下载 33 【解决传送带问题的几个关键点】 Ⅰ、受力分析 （1）“带动法”判断摩擦力方向：同向快带慢、反向互相阻； （2）共速要突变的三种可能性：①滑动摩擦力突变为零；②滑动摩擦力突变为静摩擦力；③方向突变。 Ⅱ、运动分析 （1）参考系的选择：物体的速度、位移、加速度均以地面为参考系；痕迹指的是物体相对传送带的位移。 （2）判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗？ （3）判断传送带长度——临界之前是否滑出？ Ⅲ、画图 画出受力分析图和运动情景图，特别是画好v-t图像辅助解题，注意摩擦力突变对物体运动的影响，注意参考系的选择。 【模型一】水平传动带模型上物体的常见运动 项目 情景1：轻放 情景2：同向 情景3：反向 图示 滑块可能的运动情况 (1)可能滑块一直加速； (2)可能滑块先加速后匀 速； (1)v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速； (2)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速．  (1)传送带较短时，滑块一直减速达到左端． (2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端．其中v0>v和v0<v两种情况下滑块回到右端时有何不同？ 【模型演练1】（2023秋·安徽蚌埠·高三统考期末）如图甲为机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙模型，紧绷的传送带以1m/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1，AB间的距离为2m，g取10m/s。行李从A到B的过程中（　　）      A．行李一直受到摩擦力作用，方向先水平向左，再水平向右 B．行李到达B处时速率为1m/s C．行李到达B处所需的时间为2.5s D．行李与传送带间的相对位移为2m 【模型演练1】．（2023·安徽宿州·统考一模）如图所示，水平传送带以的恒定速率逆时针运转，它与两侧的水平轨道分别相切于A、B两点，物块（视为质点）以初速度从B点滑上传送带，与轨道左端的竖直固定挡板P碰撞（无机械能损失）返回到B点。已知物块与传送带、轨道间的动摩擦因数均为，且，，取。物块的初速度可能是（　　） A． B． C． D． 【模型演练3】．（2023春·四川成都·高三成都七中校考阶段练习）如图甲所示，一条绷紧的水平传送带AB以恒定速率v1做匀速直线运动，传送带右端的光滑水平台面与传送带上表面等高，二者间的空隙极小不会影响滑块的运动。滑块以速率v2向左从A点滑上传送带，在传送带上运动时动能随路程变化的Ek-x图像如图乙所示，已知滑块质量m=2 kg，可视为质点，重力加速度g=10 m/s2。则下列说法中正确的是（　　） A．传送带的运行速率为v1=1m/s B．滑块在传送带上的运动时间为4.5s C．若传送带的运动速率增大，则滑块在传送带上运动时间一定越来越小 D．滑块从滑上传送带到再次滑回平台的整个过程中因摩擦产生的热量为36J 【模型演练4】．（2023·全国·高三专题练习）快递分拣站利用传送带可以大幅提高分拣效率，其过程可以简化为如图所示的装置，水平传送带长为L，以一定的速度顺时针匀速运动，工作人员可以一定的初速度将快递箱推放到传送带左端。若快递箱被从左端由静止释放，到达右端过程中加速时间和匀速时间相等，快递箱可视为质点，快递箱与传送带间的动摩擦因数，g取，则（　　） A．传送带长L为 B．若，全程快递箱在传送带上留下的痕迹长为 C．若，则全程快递箱的路程与传送带的路程之比为 D．若仅将传送带速度增大为原来的2倍，则快递箱先匀加速运动再匀速运动 【模型演练5】（2023·湖北·模拟预测）一水平传送带长，以恒定速度向右匀速运动，现在传送带左端每隔1s由静止放上一个完全相同的质量为的小物块，小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，则第1个小物块到达传送带最右端后的1s内，传送带对所有小物块摩擦力的总冲量大小为（    ） A． B． C． D． 【模型演练6】．（2023春·安徽·高三校联考期中）2023年2月中国快递同比提升11.1%，总体来看行业规模实力有所增强，服务能力稳步提升，发展态势持续向好。某快递公司为了提高效率，使用电动传输机输送快件如图所示，水平传送带AB长度L=5.25m，始终保持恒定速度v=1m/s运行，在传送带上A处轻轻放置一快件（可视为质点），快件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，快件由静止开始加速，与传送带共速后做匀速运动到达B处，忽略空气阻力，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的