提分集训(16) 水平传送带(Word练习)-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

[A级　练对点·固本] 对点练1　水平传送带 1．(多选)(2025·昆明模拟)如图所示，水平传送带顺时针匀速运行的速度为4 m/s，传送带两端A、B间距离为10 m，当质量为5 kg的物体无初速度地放上传送带A端后，物体将被传送到B端．已知传送带与物体间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　 ) A．物体从传送带A端运动到B端一直受到向右的滑动摩擦力 B．物体在传送带上做匀加速运动时的加速度大小为2 m/s2 C．物体在传送带上的加速时间为2 s D．物体从传送带A端运动到B端的时间为4 s 解析：选BC　A．物体从A端向右运动到B端先受到向右的滑动摩擦力做匀加速直线运动，与传送带达到相同的速度后做匀速直线运动，不受摩擦力，故A错误； B．由μmg＝ma 得，物体加速时的加速度大小 a＝μg＝2 m/s2 故B正确； CD.物体加速运动的时间 t0＝＝＝2 s 物体在传送带上加速运动的距离 x0＝at＝4 m 物体随传送带做匀速直线运动的时间 t1＝＝1.5 s 总时间为3.5 s，故C正确，D错误． 故选BC. 2．(多选)(2025·洛阳模拟)首都国际机场T3航站楼行李处理系统是世界最大的行李处理系统，最快能将行李以每秒10米的速度从T3A办票柜台送达T3B的行李集散转盘．如图甲所示是首都国际机场中传送旅客行李的水平传送带，一直做顺时针匀速转动，可视作质点的某一小行李箱从一段传送带上以水平初速度v0滑上AB段的水平传送带，从A点运动到B点的v－t图像如图乙所示．下列说法正确的是(　　 ) A．小行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4 B．小行李箱在前2 s内运动的平均速度为6 m/s C．AB两点间的距离为12 m D．小行李箱留在传送带上摩擦痕迹长为2 m 解析：选AD　A．由v－t图像可知，小行李箱的初速度v0＝8 m/s，传送带转动的速度v＝4 m/s，小行李箱开始做匀减速直线运动，后与传送带一起匀速运动，由v－t图像可知a＝＝4 m/s2 受力分析可知a＝＝μg 解得μ＝0.4 故A正确； B．由v－t图像，小行李箱在前2 s内运动的距离为 s＝×(4＋8)×1 m＋4×1 m＝10 m 所以小行李箱在前2 s内运动的平均速度为5 m/s，故B错误； C．AB两点间距离为 s＝×(4＋8)×1 m＋4×2 m＝14 m 故C错误； D．小行李箱留在传送带上摩擦痕迹长为 Δs＝×(4＋8)×1 m－4×1 m＝2 m 故D正确． 故选AD. 对点练2　倾斜传送带 3．(多选)如图所示，一倾角为37°的传送带沿逆时针方向以4 m/s的速度匀速转动，将一小物块轻轻放在传送带的顶端A点，经过2 s后小物块到达底端B点．已知小物块和传送带之间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.下列说法正确的是(　　 ) A.在整个过程中，小物块一直做加速直线运动 B．在加速运动的过程中，小物块的加速度大小一直为8 m/s2 C．小物块到达B点时的速度大小为10 m/s D．AB间的长度为12 m 解析：选AC　A．由于mg sin 37°＞μmg cos 37° 所以在整个过程中，小物块一直做加速直线运动，故A正确； B．当小物块的速度小于传送带的速度时，小物块的加速度大小为 a1＝＝8 m/s2 这个过程用时t1＝＝0.5 s 当小物块的速度等于传送带速度的时刻，小物块的加速度大小为 a2＝＝6 m/s2 当小物块的速度大于传送带的速度时，小物块的加速度大小为 a3＝＝4 m/s2 故B错误； C．小物块到达B点时的速度大小为 vB＝v带＋a3(t－t1)＝[4＋4×(2－0.5)]m/s＝10 m/s 故C正确； D．AB间的长度为 L＝a1t＋＝11.5 m 故D错误． 故选AC. 4．(多选)(2025·成都开学考试)如图甲，倾角为θ＝37°的足够长的传送带顺时针匀速转动．一质量为m＝1 kg的物块(可视为质点)以某一初速度从传送带底端滑上传送带，物块运动的速度—时间图像如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8下列说法正确的是(　　 ) A．传送带转动的速度大小为8 m/s B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5 C.物块向上运动到最高点的过程中，物块相对传送带的路程为4 m D．物块在传送带上运动的总时间为 s 解析：选BD　A．由图乙可知，物块的初速度大小v0＝8 m/s，物块的速度减速到与传送带的速度相同时，加速度发生变化，所以传送带转动的速度大小v＝4 m/s，A错误； B．0～0.4 s内，物块的加速度大小 a1＝＝ m/s2＝10 m/s2 由牛顿第二定律有 mg sin θ＋μmg sin θ＝ma1 解得μ＝0.5 B正确； C．该过程中物块的位移大小 x物1＝×0.4 m＝2.4 m 传送带的位移大小 x传1＝vΔt＝1.6 m 物块相对传送带向上运动 Δx1＝x物1－x传1＝0.8 m t＝0.4 s之后，设物块做匀减速直线运动的加速度大小为a2，由牛顿第二定律有 mg sin θ－μmg cos θ＝ma2 解得a2＝2 m/s2 物块经过时间t1速度减为零，则 t1＝s＝2 s 物块减速到零的位移大小 x物2＝t1＝×2 m＝4 m 传送带的位移大小x传2＝vt1＝8 m 物块相对传送带向下运动 Δx2＝x传2－x物2＝4 m 故物块向上运动到最高点的过程中，物块相对传送带的路程 Δx＝Δx1＋Δx2＝4.8 m C错误； D．物块反向向下加速的位移大小 x＝x物1＋x物2＝6.4 m 由x＝a2t2 解得t2＝s 故物块在传送带上运动的总时间 t＝Δt＋t1＋t2＝s D正确． 故选BD. [B级　练综合·提分] 5．(2025·杭州质检)如图所示，倾角θ＝30°的光滑固定斜面AB与水平传送带BC通过一小段光滑圆弧平滑连接，传送带左、右两端的距离L＝4 m，以大小v＝3 m/s的速率沿顺时针方向转动．现将一滑块(视为质点)从斜面上的A点由静止释放，滑块以大小v0＝2 m/s的水平速度滑上传送带，并从传送带的右端C点飞出，最终落至水平地面上的D点．已知C、D两点间的高度差h＝0.2 m，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，取重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力． (1)求滑块在斜面AB上运动的过程中加速度大小； (2)求滑块从C点飞出时的速度大小vc； (3)求滑块在传送带BC上运动的时间t； (4)改变滑块在斜面上由静止释放的位置，其他情况不变，要使滑块总能落至D点，求滑块释放的位置到B点的最大距离smax. 解析：(1)设滑块的质量为m，滑块沿斜面下滑的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有 mg sin θ＝ma1 解得a1＝5 m/s2 (2)因为v0＜v，所以滑块滑上传送带后的一段时间内做匀加速直线运动，设其加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有μmg＝ma2 解得a2＝2 m/s2 根据匀变速直线运动规律，有 v2－v＝2a2x1 x1＝ m 由于x1＜L，滑块速度增大到v后，将与传送带一起以相同的速度向右匀速运动，所以 vC＝v＝3 m/s (3)加速阶段时间t1＝＝s 匀速阶段时间t2＝＝ s 总时间t＝t1＋t2＝s (4)经分析可知，当滑块释放的位置到B点的距离最大时，滑块通过B点时的速度最大(设为vmax)，且滑块匀减速滑动到C点时的速度恰好为v，对滑块沿传送带向右滑动的过程，根据匀变速直线运动的规律有 v－v＝2a2L vmax＝5 m/s 对滑块沿斜面下滑的过程，根据匀变速直线运动的规律有 v＝2a1vmax xmax＝2.5 m 答案：(1)5 m/s2　(2)3 m/s　(3) s (4)2.5 m 6．(2021·辽宁高考)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＝0.6 m/s运行的传送带与水平面间的夹角α＝37°，转轴间距L＝3.95 m．工作人员沿传送方向以速度v2＝1.6 m/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＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝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. 解析：(1)小包裹的速度v2大于传送带的速度v1，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律可知μmg cos θ－mg sin θ＝ma 解得a＝0.4 m/s2. (2)小包裹开始阶段在传送带上做匀减速直线运动，所用时间 t1＝＝ s＝2.5 s 在传送带上滑动的距离为x1＝t1＝×2.5 m＝2.75 m 因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传送带方向上的分力，即μmg cos θ>mg sin θ，所以小包裹与传送带共速后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为 t2＝＝ s＝2 s 所以小包裹通过传送带的时间为t＝t1＋t2＝4.5 s. 答案：(1)0.4 m/s2　(2)4.5 s [C级　练加强·培优] 7．(2025·石家庄三模)如图所示，甲图为传送带的实物照片，乙图是其运输水果箱的示意图．传送带倾斜部分倾角为37°，传送带与水果箱之间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带AB部分长度LAB＝12 m、BC部分长度LBC＝9 m，运行速度恒为2 m/s.现工人每隔1 s在底端A点放上一个水果箱，C点恰好掉下去一个水果箱，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2，求： (1)稳定运行时传送带上有多少个水果箱； (2)两相邻水果箱之间的距离的最小值与最大值． 解析：(1)把水果箱简化成小物块，小物块在斜面上的加速度 a＝μg cos 37°－g sin 37°＝0.4 m/s2 则物体在斜面上加速的时间为 t1＝＝5 s 加速过程的对地位移为x＝t1＝5 m 则小物块在传送带上匀速运动的位移 x′＝LAB＋LBC－x＝16 m 小物块在传送带上匀速运动的时间为 t2＝＝8 s 已知每隔1 s放上一个小木块，则传送带上共可以放置木块数为n＝＝13个 (2)根据分析当第一个小木块放上传送带1 s时，恰好放置第2个木块时此时两木块距离最近，有 Δx1＝aT2＝×0.4×1 m＝0.2 m 当两个木块均匀速时，两个小物块距离最远，有Δx2＝vT＝2×1 m＝2 m 答案：(1)13个　(2)0.2 m，2 m 学科网（北京）股份有限公司 $$