专题：传送带模型 板块模型 专项训练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

专练：传送带模型 板块模型-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册 学号： 班级： 姓名： 一、必备知识基础练 1．下图是行李安检机示意图．行李箱由静止放到匀速运行的传送带上，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率v或加速度大小a随时间t变化的图像，可能正确的是（　　） 2．（多选）如图所示，水平放置的传送带足够长，它以恒定速率v顺时针运行，一小物体以水平向右的初速度v0滑上A端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ。以下说法正确的是（　　） A．如果v0＝v，物体将匀速向右运动 B．如果v0＞v，物体将先减速运动再匀速运动 C．如果v0＜v，物体将先减速运动再匀速运动 D．如果将物体轻放上A端且μ较大，物体会立即随传送带匀速运动 3．（2025·广东江门期末）如图所示，某时刻木块正以3 m/s的速度在以5 m/s的速度向右传送的传送带上运动，则下列说法正确的是（　　） A.木块相对于传送带的运动方向向左 B．木块所受摩擦力的方向向左 C．木块所受的摩擦力是阻力 D．传送带受到的摩擦力方向向右 4．如图所示，传送带保持以1 m/s的速度顺时针转动．现将一质量为m＝0.5 kg的物块（可视为质点）从离传送带很近的a点轻轻地放上去，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.1，a、b间的距离为L＝2.5 m，则物块从a点运动到b点所经历的时间为多少？（g取） 5．（多选）如图甲所示，质量为mA的物块A放在质量为mB的木板B上，B在光滑水平地面上，两者都静止．水平向右的拉力 F作用于A，B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示．已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则（　　） A．mA＝4 kg B．mB＝4 kg C．mA＋mB＝10 kg D．mA＋mB＝6 kg 6．（多选）如图所示，质量为m1＝0.6 kg的小车静止在光滑的水平面上，现有质量为m2＝0.2 kg（可视为质点）的物块，以水平向右的速度v0＝4 m/s从左端滑上小车，物块最后刚好停在小车最右端。物块与小车的上表面间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度的大小为g＝10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．小车长为1.6 m B．物块在小车上滑行的时间为0.6 s C．物块滑上小车后，小车的加速度大小为5 m/s2 D．物块在小车上滑行的过程中，小车的位移为0.3 m 二、关键能力提升练 7.（多选）如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄的长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t＝0时刻质量为m的物块以水平速度v从长木板的左端滑上长木板，此后长木板与物块运动的v-t图像如图乙所示，重力加速度g取.则下列说法正确的是（　　） A．M＝m B．M＝2m C．长木板的长度为8 m D．长木板与物块间的动摩擦因数为0.1 8．（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4 m/s2 B．行李从A处经过5.1 s到达B处 C．行李在传送带上留下的摩擦痕迹在行李的后方 D．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.04 m 9．如图所示，倾斜的传送带以大小恒定的速率v1，沿顺时针方向转动，现将物块从传送带上端释放，释放时速度大小为v2，方向沿斜面向下。关于此后物块运动的v­t图像，下图中不可能发生的是（　　） 10．如图所示，皮带的速度v＝6 m/s，两圆心相距L＝30 m，现将m＝1 kg的煤块轻放在左轮圆心A点正上方的皮带上，煤块与皮带间的动摩擦因数μ＝0.1.电动机带动皮带将煤块从左轮运送到右轮圆心B点正上方过程中，求： （1）煤块加速阶段运动的位移大小； （2）煤块从A点正上方运动到B点正上方所经历的时间； （3）煤块在皮带上留下的痕迹长度． 11．如图所示，一辆质量为4 t的平板卡车，在水平的车厢底板上放置有质量为400 kg的箱型货物，货物左端距车厢底板尾部的距离为L＝4 m。某时刻卡车由静止保持以2×104 N的牵引力匀加速启动，2 s时司机发现货物正相对车厢向后滑动，随即立即刹车，以4 m/s2的加速度减速。若货物与车厢底板间的动摩擦因数为0.2，忽略空气阻力，卡车受地面的阻力为4000 N，g＝10 m/s2。求： （1）卡车匀加速启动过程中，货物及卡车的加速度大小； （2）2秒末，货物距车厢底板尾部的距离； （3）通过计算分析，箱型货物是否会滑出车厢底板的尾部。 专练：传送带模型 板块模型-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册 学号： 班级： 姓名： 一、必备知识基础练 1．下图是行李安检机示意图．行李箱由静止放到匀速运行的传送带上，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率v或加速度大小a随时间t变化的图像，可能正确的是（　　） 解析：由静止放到传送带上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，故A错误；整个过程行李箱都不可能做减速运动，故B错误；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，故C正确，D错误． 答案：C 2．（多选）如图所示，水平放置的传送带足够长，它以恒定速率v顺时针运行，一小物体以水平向右的初速度v0滑上A端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ。以下说法正确的是（　　） A．如果v0＝v，物体将匀速向右运动 B．如果v0＞v，物体将先减速运动再匀速运动 C．如果v0＜v，物体将先减速运动再匀速运动 D．如果将物体轻放上A端且μ较大，物体会立即随传送带匀速运动 答案：AB 解析：若v0＝v，则物体与传送带保持相对静止，两者之间无摩擦力，物体将做匀速直线运动，故A正确；若v0＞v，物体相对传送带向右运动，则物体所受摩擦力方向向左，根据牛顿第二定律可知物体的加速度向左，所以物体将先向右做匀减速直线运动，当物体与传送带共速后一起做匀速直线运动，故B正确；若v0＜v，物体相对传送带向左运动，则物体所受摩擦力方向向右，根据牛顿第二定律可知物体的加速度向右，所以物体将先向右做匀加速直线运动，当物体与传送带共速后一起做匀速直线运动，故C错误；如果将物体轻放上A端，即v0＝0<v，则物体的运动情况与C项相同，由牛顿第二定律有a＝＝μg，则物体加速运动的时间t＝＝，可知无论μ有多大，t都不可能为0，即物体不可能立即随传送带匀速运动，故D错误。 3．（2025·广东江门期末）如图所示，某时刻木块正以3 m/s的速度在以5 m/s的速度向右传送的传送带上运动，则下列说法正确的是（　　） A.木块相对于传送带的运动方向向左 B．木块所受摩擦力的方向向左 C．木块所受的摩擦力是阻力 D．传送带受到的摩擦力方向向右 解析：从题图中可以看出，木块和传送带都是向右运动的，但是木块的速度小于传送带的速度，因此木块相对于传送带应该是向左运动的，木块所受摩擦力的方向和木块相对于传送带运动的方向相反，即木块所受摩擦力的方向向右，故A正确，B错误；木块所受摩擦力与木块速度方向都是向右的，即木块所受的摩擦力是动力，故C错误；由于木块对传送带的摩擦力和传送带对木块的摩擦力是一对相互作用力，因此，木块对传送带的摩擦力方向与传送带对木块的摩擦力方向相反，即木块对传送带的摩擦力方向向左，故D错误． 答案：A 4．如图所示，传送带保持以1 m/s的速度顺时针转动．现将一质量为m＝0.5 kg的物块（可视为质点）从离传送带很近的a点轻轻地放上去，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.1，a、b间的距离为L＝2.5 m，则物块从a点运动到b点所经历的时间为多少？（g取） 解析：根据牛顿第二定律得， 物块的加速度为a＝＝μg＝1 m/s2， 物块速度达到传送带速度时的位移为x＝＝0.5 m<2.5 m， 故物块先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动， 匀加速运动的时间为t1＝＝1 s， 匀速运动的时间为t2＝＝ s＝2 s， 总时间为t＝t1＋t2＝3 s. 答案：3 s 5．（多选）如图甲所示，质量为mA的物块A放在质量为mB的木板B上，B在光滑水平地面上，两者都静止．水平向右的拉力 F作用于A，B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示．已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则（　　） A．mA＝4 kg B．mB＝4 kg C．mA＋mB＝10 kg D．mA＋mB＝6 kg 解析：由题图乙可知，当F＝40 N时，A、B间的摩擦力刚好达到最大值，此时A、B的加速度均为；以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得F＝（mA＋mB）a，解得mA＋mB＝＝ kg＝10 kg，以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得μmAg＝mBa，联立解得mA＝4 kg，mB＝6 kg. 答案：AC 6．（多选）如图所示，质量为m1＝0.6 kg的小车静止在光滑的水平面上，现有质量为m2＝0.2 kg（可视为质点）的物块，以水平向右的速度v0＝4 m/s从左端滑上小车，物块最后刚好停在小车最右端。物块与小车的上表面间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度的大小为g＝10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．小车长为1.6 m B．物块在小车上滑行的时间为0.6 s C．物块滑上小车后，小车的加速度大小为5 m/s2 D．物块在小车上滑行的过程中，小车的位移为0.3 m 答案：BD 解析：设物块在小车上滑动过程中，物块的加速度大小为a2，小车的加速度大小为a1，对物块，根据牛顿第二定律有μm2g＝m2a2，对小车，根据牛顿第二定律有μm2g＝m1a1，解得a2＝5 m/s2，a1＝ m/s2，故C错误；设物块经过时间t后与小车速度相同，则v共＝v0－a2t＝a1t，解得t＝0.6 s，v共＝1 m/s，故B正确；物块在小车上滑动过程中，小车的位移为x1＝t＝0.3 m，故D正确；物块在小车上滑动过程中，物块的位移为x2＝t＝1.5 m，则小车的长度为l＝x2－x1＝1.2 m，故A错误。 二、关键能力提升练 7.（多选）如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄的长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t＝0时刻质量为m的物块以水平速度v从长木板的左端滑上长木板，此后长木板与物块运动的v-t图像如图乙所示，重力加速度g取.则下列说法正确的是（　　） A．M＝m B．M＝2m C．长木板的长度为8 m D．长木板与物块间的动摩擦因数为0.1 解析：设物块在长木板上运动的过程中，加速度大小为a1，由牛顿第二定律得μmg＝ma1，而v-t图像的斜率表示加速度，故a1＝ m/s2＝，解得μ＝0.2，D错误；对长木板受力分析可知μmg＝Ma2，a2＝＝1 m/s2，解得M＝2m，A错误，B正确；由题图乙可知，2 s时物块和长木板分离，则0～2 s内，两者v-t图线与时间轴围成的面积之差等于长木板的长度，故L＝×（7＋3）×2 m－×2×2 m＝8 m，C正确． 答案：BC 8．（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4 m/s2 B．行李从A处经过5.1 s到达B处 C．行李在传送带上留下的摩擦痕迹在行李的后方 D．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.04 m 答案：BD 解析：行李刚放上传送带时，对行李根据牛顿第二定律有μmg＝ma，解得行李的加速度大小为a＝2 m/s2，故A错误；设行李做匀加速运动的时间为t1，行李匀加速运动的末速度大小为v＝0.4 m/s，可得行李匀加速运动的时间t1＝＝0.2 s，匀加速运动的位移大小x1＝at＝0.04 m，则行李在传送带上做匀速运动的时间为t2＝＝＝4.9 s，可得行李从A到B的时间为t＝t1＋t2＝5.1 s，故B正确；由A、B项分析可知，行李在传送带上先做匀加速运动后做匀速运动，可得行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为Δx＝vt1－x1＝0.4×0.2 m－0.04 m＝0.04 m，由于行李在传送带上发生相对滑动时，速度比传送带的速度小，相对传送带向后滑动，所以行李在传送带上留下的摩擦痕迹在行李的前方，故C错误，D正确。 9．如图所示，倾斜的传送带以大小恒定的速率v1，沿顺时针方向转动，现将物块从传送带上端释放，释放时速度大小为v2，方向沿斜面向下。关于此后物块运动的v­t图像，下图中不可能发生的是（　　） 答案：B 解析：若v1<v2且mgsinθ>μmgcosθ，则物块从传送带上端释放后，将以加速度a1＝＝gsinθ－μgcosθ加速运动到传送带下端，其v­t图像与选项A类似；若v1<v2且mgsinθ≤μmgcosθ，则物块从传送带上端释放后，先以大小为a2＝＝μgcosθ－gsinθ的加速度做匀减速运动，若其在到达传送带下端之前达到速度v1，因重力沿传送带向下的分力小于最大静摩擦力，则之后以速度v1匀速运动到传送带下端，其v­t图像如图所示；若v1＞v2且mgsinθ>μmgcosθ，则物块从传送带上端释放后，将以加速度a3＝＝gsinθ＋μgcosθ加速运动，若其在到达传送带下端前达到速度v1，则之后以加速度a1＝gsinθ－μgcosθ加速运动到传送带下端，且a3>a1，其v­t图像与选项D类似；若v1＞v2且mgsinθ≤μmgcosθ，则物块从传送带上端释放后，将以加速度a3＝gsinθ＋μgcosθ加速运动，若其在到达传送带下端前达到速度v1，因重力沿传送带向下的分力小于最大静摩擦力，则之后以速度v1匀速运动到传送带下端，其v­t图像与选项C类似；综上分析可知，物块的速度始终不小于v1、v2中的较小者，即物块的速度不可能减为零，则选项B中的v­t图像不可能。故选B。 10．如图所示，皮带的速度v＝6 m/s，两圆心相距L＝30 m，现将m＝1 kg的煤块轻放在左轮圆心A点正上方的皮带上，煤块与皮带间的动摩擦因数μ＝0.1.电动机带动皮带将煤块从左轮运送到右轮圆心B点正上方过程中，求： （1）煤块加速阶段运动的位移大小； （2）煤块从A点正上方运动到B点正上方所经历的时间； （3）煤块在皮带上留下的痕迹长度． 解析：（1）煤块加速运动过程中， 加速度大小为a＝＝μg＝1 m/s2， 设煤块经过t1时间后与传送带共速， 则v＝at1，解得t1＝6 s， 煤块加速阶段运动的位移大小为x1＝＝×1×62 m＝18 m. 解析：（2）煤块匀速运动的时间为t2＝＝2 s， 煤块从A点正上方运动到B点正上方所经历的时间为t＝t1＋t2＝8 s. 解析：（3）煤块在皮带上留下的痕迹长度为x＝x传－x1＝vt1－x1＝6×6 m－18 m＝18 m. 答案：（1）18 m　 答案：（2）8 s　 答案：（3）18 m 11．如图所示，一辆质量为4 t的平板卡车，在水平的车厢底板上放置有质量为400 kg的箱型货物，货物左端距车厢底板尾部的距离为L＝4 m。某时刻卡车由静止保持以2×104 N的牵引力匀加速启动，2 s时司机发现货物正相对车厢向后滑动，随即立即刹车，以4 m/s2的加速度减速。若货物与车厢底板间的动摩擦因数为0.2，忽略空气阻力，卡车受地面的阻力为4000 N，g＝10 m/s2。求： （1）卡车匀加速启动过程中，货物及卡车的加速度大小； （2）2秒末，货物距车厢底板尾部的距离； （3）通过计算分析，箱型货物是否会滑出车厢底板的尾部。 答案：（1）2 m/s2　3.8 m/s2　（2）0.4 m　（3）会 解析：（1）卡车匀加速启动过程中，根据牛顿第二定律，货物的加速度大小为 a1＝＝μg＝2 m/s2 对卡车受力分析，在水平方向受牵引力、地面的阻力及货物的摩擦力作用，设其加速度大小为a2，则由牛顿第二定律有F－Ff地－μmg＝Ma2 代入数据解得a2＝3.8 m/s2。 （2）0～2 s内，卡车的位移为 x卡＝a2t2＝7.6 m 货物的位移为x物＝a1t2＝4 m 则2 s末货物距车厢底板尾部的距离为 Δx＝x物＋L－x卡＝0.4 m。 （3）2 s末时卡车的速度为v卡＝a2t＝7.6 m/s 货物的速度为v物＝a1t＝4 m/s 设再经历时间t′二者速度相等，则有 v物＋a1t′＝v卡－a3t′ 代入数据解得t′＝0.6 s 此段时间内卡车的位移为 x卡′＝v卡t′－a3t′2＝3.84 m 货物的位移为x物′＝v物t′＋a1t′2＝2.76 m 由于x卡′>x物′＋Δx， 所以货物会滑出车厢底板的尾部。 学科网（北京）股份有限公司 $