微练19 动力学中的“传送带”模型-【高考领航】2026年高考物理一轮复习微专题速练

微练19　动力学中的“传送带”模型 1．BC　传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力； 传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于传送带斜向上运动，而物块斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力依然为滑动摩擦力，且大小不变，方向仍然斜向上，所以物块仍匀速下滑，故B、C正确。 2．C　饺子在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，故A错误；饺子的加速度a＝＝μg，与传送带的速度无关，故B错误；饺子从静止加速到与传送带共速的过程，饺子增加的动能Ek＝μmgs饺子，因摩擦产生的热量Q＝μmgs相对，又因为饺子从初速度为零开始做匀加速运动到和传送带共速，饺子的位移s饺子＝t，s相对＝s传送带－s饺子＝vt－，所以饺子增加的动能等于因摩擦产生的热量，故C正确；传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能与因摩擦产生的热量的总和，故D错误。 3．AC　行李箱先向上做匀加速运动，此时的v-t图像是倾斜的直线，x-t图像为曲线；a-t图像是平行于t轴的直线；当与传送带共速后做匀速运动，则此时的v-t图像是平行于t轴的直线；x-t图像是倾斜的直线；加速度a为零，则选项A正确，B、D错误；加速时传送带对行李箱的摩擦力Ff1＝mg sin θ＋ma，匀速时有Ff2＝mg sin θ<Ff1，则C正确。 4．AD　开始时行李的加速度大小为a＝＝2 m/s2，A正确；行李与传送带共速时t1＝＝0.2 s，行李的位移为x＝at12＝0.04 m，行李匀速运动的时间为t2＝＝4.9 s，行李到达B处的时间为t＝t1＋t2＝5.1 s，B错误；行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为Δx＝vt1－x＝0.04 m，C错误；共速时传送带立刻停止运动，行李做匀减速运动的位移为x1＝＝0.04 m，两段摩擦痕迹的长度重合，则摩擦痕迹长度为0.04 m，D正确。 5．解析：(1)由图乙可知，小物块在传送带上先做匀减速运动，再做匀速运动，做匀减速运动的加速度大小为 a＝ m/s2＝1 m/s2 由牛顿第二定律有μmg＝ma 解得μ＝0.1 AB间的距离等于小物块的位移，则由v-t图像中图像与横轴围成的面积表示位移可知，AB间的距离为 xAB＝ m＝8 m。 (2)由图乙可知，当t＝2 s，小物块与传送带速度相等，且传送带的速度为v传＝2 m/s 由运动学公式x＝v0t＋at2可得，在0～2 s内小物块的位移为x1＝ m＝6 m 在0～2 s内传送带的位移为x2＝v传t＝4 m 则小物块从A端到B端的过程中，系统因摩擦所产生的热量为Q＝μmgΔx＝4 J。 答案：(1)0.1　8 m　(2)4 J 6．解析：(1)由动能定理有－μmgL＝0－mv2 由能量守恒定律有Ep＝mv2 解得Ep＝12 J。 (2)由平抛运动知，竖直方向有y＝2R＝gt2 水平方向有x＝vEt 在E点，由牛顿第二定律有FN＋mg＝m 解得FN＝12.5 N。 (3)物块在B点的速度vB＝ m/s 从B到C的时间t＝ s 物块相对传送带的位移 Δs相对＝L＋vt＝6 m＋×1 m＝ m 由能量守恒定律有Q＝μmg·Δs相对＝ J≈16.9 J。 答案：(1)12 J　(2)12.5 N　(3)16.9 J 7．解析：(1)根据位移与速度的关系有v2＝2a1x 结合题图甲有2a1＝ m/s2 解得a1＝2 m/s2。 (2)物块沿逆时针转动的传送带下滑时，根据位移与速度的关系有v2＝2a2x 结合题图乙有2a2＝ m/s2 解得a2＝10 m/s2 设传送带与水平面的夹角为θ，物块沿静止传送带下滑时有mg sin θ－μmg cos θ＝ma1 物块沿逆时针转动的传送带下滑时有 mg sin θ＋μmg cos θ＝ma2 解得μ＝0.5。 (3)由题图乙可知，物块在传送带上一直做加速度为的加速运动，到底端时速度为10 m/s。如果传送带的速度小于10 m/s，物块的速度与传送带速度相等时加速度会变为2 m/s2，运动情况就不是乙图的情况。由以上分析可知传送带的速度一定大于或等于10 m/s。 答案：(1)2 m/s2　(2)0.5　(3)大于或等于10 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $ 微练19　动力学中的“传送带”模型 1．(多选)物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后(　　) A.物块将减速下滑 B．物块仍匀速下滑 C．物块受到的摩擦力不变 D．物块受到的摩擦力变大 2．如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是(　　) A．饺子一直做匀加速运动 B．传送带的速度越快，饺子的加速度越大 C．饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量 D．传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能 3．(多选)如图所示，飞机场运输行李的传送带保持恒定的速率运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，传送带将它送入飞机货舱。此过程中货物的速度为 v、加速度为 a、摩擦力为Ff、位移为 x，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，下列图像可能正确的有(　　) 4．(多选)应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持v＝0.4 m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2。旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处，则下列说法正确的是(　　) A．开始时行李的加速度大小为2 m/s2 B．行李经过2 s到达B处 C．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.12 m D．当行李的速度与传送带的速度相同时，传送带立刻停止运动。整个过程中行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.04 m 5．如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，将一可视为质点的质量m＝2 kg的小物块从传送带左端A处以某一初速度释放，t＝3 s时恰好到达右端B处。小物块从A端到B端运动的速度—时间图像如图乙所示。重力加速度g＝10 m/s2。求： 甲　　　　　　　　乙 (1)物体与传送带之间的动摩擦因数和AB间的距离； (2)小物块从A端到B端的过程中，系统因摩擦所产生的热量。 6.如图所示光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m＝1 kg的物块(可视为质点)，物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L＝6 m，沿逆时针方向以恒定速度v＝1 m/s匀速转动。CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R＝0.4 m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2。 (1)若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能Ep； (2)若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x＝1.2 m处(CD长大于1.2 m)，求物块通过E点时受到的压力大小； (3)满足(1)条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能。 7．(2025·天津模拟)如图所示，一小物块(可视为质点)从倾斜的传送带上端无初速度释放后沿传送带向下运动，传送带静止不动时小物块在传送带上运动的速度二次方随位移变化的关系如图甲所示，当传送带以恒定速率逆时针转动时小物块在传送带上运动的速度二次方随位移变化的关系如图乙所示。传送带上、下两端的距离为5 m，重力加速度g取10 m/s2。求： 甲　　　　　　　　　　乙 (1)传送带静止时，小物块运动的加速度大小； (2)小物块与传送带间的动摩擦因数； (3)简要说明传送带逆时针转动时的恒定速率大小应满足的条件。 学科网（北京）股份有限公司 $