2024届高考物理一轮复习练：用动力学和能量观点解决多过程问题 “传送带”模型综合问题

用动力学和能量观点解决多过程问题和“传送带”模型综合问题练习 一、选择题 1．(多选)如图甲，质量为0.5 kg的小物块从右侧滑上匀速转动的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示．图线的0～3 s段为抛物线，3～4.5 s段为直线，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．传送带沿逆时针方向转动 B．传送带速度大小为2 m/s C．小物块刚滑上传送带时的速度大小为4 m/s D．0～4.5 s内摩擦力对小物块所做的功为－3 J 2．一倾斜传送带倾角为30°，以5 m/s的速度顺时针匀速转动．现将一质量为0.4 kg的物体(物体可看成质点)轻放在传送带的顶端A点，物体从A运动到传送带底端B，离开B点时的速度大小为5 m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为10 m/s2，则物体从A运动到B的过程中，下列说法正确的是(　　) A．传送带的长度可能为0.8 m B．若传送带的长度为2 m，则摩擦力对物体做的功为6 J C．若传送带的长度为2 m，则摩擦力对传送带做的功为－4 J D．若传送带的长度为2 m，则因摩擦而产生的热量为1 J 3．如图所示，顺时针运行的传送带与水平面夹角θ＝30°，底端到顶端的距离L＝6 m，运行速度大小v＝2 m/s.将质量m＝1 kg的物块轻放在传送带底部，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝，取重力加速度g＝10 m/s2.下列说法正确的是(　　) A．物块从传送带底端到达顶端的时间为2 s B．物块相对传送带的位移大小为6 m C．物块被运送到顶端的过程中，摩擦力对物块做的功为32 J D．物块被运送到顶端的过程中，电动机对传送带做功至少为48 J 4．一足够长的传送带与水平面的夹角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图甲所示，以此时为计时起点t＝0，小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示，图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，v1>v2，已知传送带的速度保持不变，则(　　) A．小物块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ B．小物块在0～t1时间内运动的位移比在t1～t2内运动的位移小 C．0～t2时间内，传送带对小物块做的功为W＝mv22－mv12 D．0～t2时间内小物块动能变化量大小一定小于物块与传送带间摩擦而产生的热量 二、非选择题 5．如图所示为某轮滑比赛的场地，由斜面AB、圆弧面BCD和平台组成，斜面AB和圆弧面在B点相切，C为圆弧面的最低点，刚好与地面相切，圆弧BC所对的圆心角α＝37°，圆弧轨道半径为R，D点离地面的高度是平台离地面高度的一半，平台离圆弧轨道D点的水平距离和平台的高度相等，轮滑运动员从斜面上A点由静止滑下，从D点飞出后，刚好沿水平方向滑上平台，整个过程运动员视为质点，不计一切摩擦和阻力，重力加速度为g，求：(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，) (1)圆弧CD所对的圆心角θ； (2)斜面AB的长度． 6．如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m＝1 kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8. (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值； (3)若滑块离开C点的速度大小为4 m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间． 7．滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行，做出各种动作，给人以美的享受．如图所示是模拟的滑板滑行轨道，该轨道由足够长的斜直轨道、凹形圆弧轨道和半径R＝1.6 m的凸形圆弧轨道组成，这三部分轨道处于同一竖直平面内且依次平滑连接，其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O点与M点处在同一水平面上．一质量为m＝1 kg且可看成质点的滑板，从斜直轨道上的P点无初速度滑下，经过M点滑向N点，P点距M点所在水平面的高度h＝1.8 m，不计一切阻力，g取10 m/s2. (1)求滑板滑到M点时的速度大小； (2)求滑板滑到N点时对轨道的压力大小； (3)改变滑板无初速度下滑时距M点所在平面的高度h，用压力传感器测出滑板滑至N点时对轨道的压力大小为零，则P点与N点在竖直方向上的距离为多大？ 8.如图，在竖直平面内，半径R＝0.5 m的光滑圆弧轨道ABC与粗糙的足够长斜面CD相切于C点，CD与水平面的夹角为θ＝ 37°，B是轨道最低点， 其最大承受力Fm＝21 N，过A点的切线沿竖直方向．