第3章 15微练15 “传送带”模型中的动力学问题(作业课件)-【赢在微点·顶层设计】2026年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

微练15 “传送带”模型中的动力学问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 2 3 4 一、选择题(1~5题为单项选择题，6~8题为多项选择题) 1.一足够长倾斜传送带如图所示，木箱沿静止的传送带匀速下滑。某时刻起传送带开始顺时针运转，木箱将( ) A.继续匀速下滑 B.减速下滑 C.加速上滑 D.匀速上滑 传送带静止时，木箱受重力、传送带的支持力和沿传送带向上的滑动摩擦力作用，当传送带顺时针运转后，木箱仍受重力、传送带的支持力和沿传送带向上的滑动摩擦力作用，木箱受力大小、方向都没变，则木箱仍匀速下滑，A项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2024·北京卷)水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是 ( ) A.刚开始物体相对传送带向前运动 B.物体匀速运动过程中，受到静摩擦力 C.物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功 D.传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 刚开始时，物体速度小于传送带速度，则物体相对传送带向后运动，A项错误；匀速运动过程中，物体与传送带之间无相对运动趋势，则物体不受摩擦力作用，B项错误；物体加速，由动能定理可知，摩擦力对物体做正功，C项错误；设物体与传送带间动摩擦因数为μ，物体相对传送带运动时，加速度a==μg，做匀加速运动时，物体速度小于传送带速度则一直加速，由v=at可知,传送带速度越大，物体加速运动的时间越长，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.如图，飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率向上运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，当它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动。设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，下列说法正确的是( ) A.做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩 擦力为零 B.重的行李箱比轻的行李箱传送时间更长些 C.若增加传送带速度，传送的时间不变 D.运送行李时该传送带的倾角必须小于30° 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩擦力为f=mgsin θ，A项错误；根据μmgcos θ-mgsin θ=ma，加速阶段，重的行李箱与轻的行李箱传送加速度相同，即行李箱的加速时间、加速位移、匀速时间相同，B项错误；设传送带提速前的速度为v1，则行李箱加速阶段所用时间和位移分别为t1=，s1=，提高传送带的运转速 度，由于加速阶段行李箱的加速度不变，则行李箱加速到提速前 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 传送带速度v1过程所用时间t1不变，通过的位移s1不变，但提速后行李箱继续加速运动再匀速运动，则之后的运动过程，提速后所用时间更短，则提高传送带的运转速度，传送时间变短，C项错误；行李箱先做加速运动，有μmgcos θ>mgsin θ，解得tan θ<，故θ<30°,运送行李时该传送带的倾角必须小于30°，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2025·广州检测)如图，倾角为θ的足够长传送带沿顺时针方向转 动，转动速度大小为v1，一个物体从传送带底端以初速度大小v2(v2>v1)上滑，同时物体受到平行于传送带向上的恒力F作用，物体与传送带间的动摩擦因数μ=tan θ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列有关物体运动的v-t图像不可能的是( ) 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由于v2>v1，则物块相对于传送带向上运动，所受滑动摩擦力向 下，若F=mgsin θ+μmgcos θ，物体的加速度为零，将一直以v2向上匀速运动，B项正确；若F>mgsin θ+μmgcos θ，物体的加速度向上,将一直向上做匀加速直线运动，A项正确;若F<mgsin θ+μmgcos θ,加速度向下，物体将向上做匀减速直线运动，当两者速度相等时,物体受向上拉力和静摩擦力而合外力为零，则物体与传送带一起向上匀速运动，C项错误，D项正确。综上所述，故选C。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.如图甲所示，MN是一段倾角为θ=30°的传送带，一个可以看作质点，质量为m=1 kg的物块，以速度v0=4 m/s从M点开始沿传送带向下运动。物块运动过程的部分v-t图像如图乙所示，取g=10 m/s2，则 ( ) 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.物块最终从传送带N点离开 B.物块将在4.8 s时回到原处 C.物块与传送带之间的动摩擦因数为 D.传送带的速度v=1 m/s，沿逆时针方向 从v-t图像可知，物体速度减为零后反向向上运动，最终的速度大小为1 m/s，因此物块不会从N点离开，物体最终与传送带共速，所以传送带的速度v=1 m/s，方向沿顺时针方向，A、D两项错误；v-t 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 图像中的斜率表示加速度，可知物块沿传送带下滑时的加速度大小为a= m/s2=2.5 m/s2，根据牛顿第二定律可得a=，联立解得物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=，C项正确；物块沿传送带向下减速到速度为0所用时间为t1==1.6 s，物块沿传送带向下减速通过的位移大小为x1=t1= 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.2 m，物块反向向上加速到与传送带共速所用时间为t2==0.4 s，物块反向向上加速通过的位移大小为x2=t2=0.2 m，物块与传送带共速后继续向上运动回到原处所用时间为t3==3 s，物块从滑上传送带到回到原处所用时间为t=t1+t2+t3=5 s，B项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.(2025·东莞模拟)如图是行李安检机示意图。行李箱由静止放上匀速运行的传送带，后沿着斜面滑到地面上，不计行李箱在MN转折处的机械能损失和斜面的摩擦力。下列关于行李箱在传送带和斜面上的速度大小v或加速度a随时间t变化的图像，可能正确的是( ) 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由静止放上传动带的行李箱相对传送带向后滑动，在滑动摩擦力的作用下向前做匀加速直线运动，可能一直匀加速运动到MN，也可能在到达MN之前已与传送带共速，接着匀速运动到MN，由于斜面光滑，行李箱会沿斜面做匀加速直线运动，A项错误，B项正确；行李箱在传送带上开始运动时受到恒定的滑动摩擦力，加速度不变，可能达到与传送带共速，共速后合力为零，加速度为零,进入斜面后受力也恒定，加速度也恒定，C项正确，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7.如图所示，倾斜放置的传送带以速度v=2 m/s的速度沿顺时针匀速转动，倾角θ=37°，一个物块从传送带的底端A以v0=4 m/s的速度沿传送带向上滑动，结果物块刚好能到达传送带的顶端B点，已知重力加速度为g=10 m/s2，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，则( ) A.传送带A、B间距离为1.6 m B.传送带A、B间距离为1.8 m C.物块从A到B运动的时间为1 s D.物块从A到B运动的时间为1.2 s 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 物块速度大于传递带，所受摩擦力沿传送带向下，做减速运动，加速度大小a1=gsin θ+μgcos θ=10 m/s2，运动到与传送带速度相同,所用时间t1==0.2 s，运动的位移s1=(v0+v)t1=0.6 m；之后所受摩擦力沿传送带向上，继续做减速运动，加速度大小a2=gsin θ-μgcos θ=2 m/s2,减速到B点速度为零，所用时间t2==1 s，运动的位移s2=vt2=1 m,分析可得传送带A、B间的距离为d=s1+s2=1.6 m，A项正确，B项错误；运动的总时间t=t1+t2=1.2 s，C项错误，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 8.(2025·佛山模拟)渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，大大 地降低了人工成本。某科学小组将“鱼 虾分离装置”简化为如图所示模型，分 离器出口与传送带有一定的高度差， 传送带匀速运动，鱼虾落在传送带上 时有沿着传送带向下的初速度。下列 说法正确的是( ) 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.“虾”可能沿着传送带向下做匀加速直线运动 B.“鱼”在传送带上一定做匀变速直线运动 C.“虾”在传送带上运动时，摩擦力沿传送带向上 D.“鱼”在传送带运动时，加速度方向沿传送带先向下后向上 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 虾落在传送带时有沿着传送带向下的初速度，若滑动摩擦力小于虾重力沿传送带向下的分力，则虾向下做匀加速直线运动，A项正确；根据示意图可知，鱼最终向上运动，表明传送带对鱼的滑动摩擦力大小大于鱼重力沿传送带向下的分力，鱼先向下做匀减速直线运动，减速至0后，又沿传送带向上做匀加速直线运动，若鱼的初速度大于传送带的速度，则鱼加速至传送带速度相等后与传送带保持相对静止，鱼最后向上做匀速直线运动；若鱼的初速 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 度小于传送带的速度，鱼可能一直向上做匀加速直线运动，即鱼可能做匀变速直线运动，也可能先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动，B项错误；虾向下运动，虾相对传送带的运动方向向下，所以传送带对虾的摩擦力方向沿传送带向上，C项正确；鱼的加速度方向不可能向下，鱼的加速度方向可能一直沿传送带向上，也可能先沿传送带向上，后为0，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 二、非选择题 9.传送带在流水线中的应用节省了劳动力，降低了商品成本。车间中两段传送带的截面图如图所示，1为长度L1=2 m的水平传送带，2为长度L2=1 m，倾角θ=37°的倾斜传送带。现将质量m=8 kg的货物轻放在传送带1的右端点a，货物到达b处刚好与传送带1的速度相等。货物与传送带1、2之间的动摩擦因数分别为μ1=0.4，μ2=0.5，货物在连接点b处速度大小不变从水平滑上斜面，两传送带均逆时针运行。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)求传送带1的速度大小； (2)要使货物能够运送至c点，求传送带2的最小速度； (3)改变传送带1、2的速度，求货物从a到达c的最短时间。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)货物放上传送带1后一直做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有μ1mg=ma， 解得a=μ1g=4 m/s2， 根据运动学公式，有=2aL1， 解得v1=4 m/s。 (2)若传送带2不转动，则货物向上运动的加速度一直保持a1==g(μ2cos θ+sin θ)=10 m/s2， 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 最远距离为smax==0.8 m<L2， 货物无法运动到c点， 若传送带2的速度大于4 m/s，则货物向上运动的加速度一直保持 a2==g(sin θ-μ2cos θ)=2 m/s2， 最远距离为smax'==4 m>L2， 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 货物运动到c点时速度不为零。设传送带2的速度为v时，恰好能将货物运送至c点。据以上信息可知，v的值一定在0<v<4 m/s之间，货物在传送带2上先做a1=10 m/s2匀减速直线运动，当速度相等时,改做a2=2 m/s2的匀减速直线运动，到达c点时速度恰好为零。由逆向思维法，有 s1=，s2=，s1+s2=L2， 解得v=1 m/s。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)货物在传送带1上一直做匀加速直线运动，所用时间最短，L1=a， 所以t1=1 s， 当传送带2速度足够大，货物在传送带2上一直做加速度大小为2 m/s2的匀减速直线运动 L2=at1t2-a2，解得t2=(2-) s， 所以最短时间为t=t1+t2=(3-) s。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$