寒假作业08专题：传送带模型问题 巩固分层练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

寒假作业08 专题：传送带模型问题 巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．如图所示，水平运输带以速度沿顺时针方向匀速运动。现将一罐头轻放在运输带的左端，到达右端时恰好与运输带速度相同。则罐头在运输带上运动的平均速度大小为（    ） A． B． C． D． 2．如图，为某物流转运中心的快件传送装置，长度为L的水平传送带以恒定速度v匀速运行。一快件在t=0时刻以初速度v0滑上传送带，快件可视为质点，在快件到达传送带右端的过程中，快件运动的v−t图像可能是（　　） A． B． C． D． 3．传送带在实际生活中有广泛应用。如图所示，飞机场运输行李的传送带可以将行李箱送入飞机货舱。已知传送带与水平面夹角为，某行李箱的质量为，与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，此行李箱与传送带一起斜向上匀速运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．行李箱受到的摩擦力方向与运动方向相反 B．传送带速度越大，行李箱受到的摩擦力也越大 C．行李箱受到的摩擦力大小为 D．行李箱受到的摩擦力大小为 4．如图所示，一个与水平方向夹角为的传送带，现将一物块轻轻地放在传送带最上端，各接触面粗糙。关于物块刚放上传送带的一小段时间内，下列说法正确的是（　　） A．当传输带逆时针转动时，物块受到的摩擦力方向沿斜面向上 B．当传输带顺时针转动时，物块受到的摩擦力方向沿斜面向上 C．如果传送带不运动，物块可能不受摩擦力作用 D．无论传送带怎样运动，物块受到的摩擦力方向都沿斜面向上 5．一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是（  ） A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短 C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短 D．木炭包与传送带间的动摩擦因数越大，径迹的长度越短 6．如图甲所示，一足够长的、倾角为的传送带以恒定速率稳定运行，一质量、底部有墨粉的小物体从传送带中间某位置平行滑上传送带，取物体沿传送带向上运动方向为正方向，则物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，若取，，。则下列说法正确的有（   ） A．内物体的位移大小为16m B．物体与传送带间的动摩擦因数为0.875 C．内物体上升的高度为4m D．内物体在传送带上留下的墨迹长度为14m 7．传送带可以连续地进行物料运输，且结构设计简单。如图所示，倾斜放置的传送带与水平面间的夹角为，传送带顺时针运行的速度大小恒为。一物块从传送带顶端以初速度开始下滑，物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带足够长，物块在传送带上运动过程中，速度随时间变化的图像不可能的是（以物块初速度的方向为正方向）（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，倾角为的传送带顺时针匀速转动，其底部与水平面平滑连接。质量不同的小物体甲、乙先后由传送带上的A点静止释放，甲、乙与传送带、水平面间的动摩擦因数均为，已知，则甲、乙（　　） A．均沿传送带向下先加速、后匀速运动 B．在传送带上运动时均处于超重状态 C．均停止在水平面上的同一位置 D．若增大传送带的速度，则到达传送带底端时的速度均减小 分层二：能力提升练 二、多选题 9．如图1所示，一可视为质点的物块在t=0时刻从水平传送带的最左端以速度滑上传送带，同时传送带在电动机的带动下，从静止开始向右做匀加速运动，经过一段时间物块与传送带速度相同，物块正好运动到传送带的正中央，然后控制传送带，让传送带与物块一起做匀速直线运动，一直到物块离开传送带，两者的v-t图像如图2所示。已知第一段时间内两图线斜率的绝对值相等，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．共速以后，物块所受的摩擦力由滑动摩擦力变为静摩擦力 B．第一段时间内传送带的加速度大小为 C．传送带的总长度为 D．物块在传送带上运动的总的时间为 10．如图甲所示，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，一物块无初速度地放上皮带轮底端，受到一个方向始终与运动方向垂直、大小为的拉力作用，物块由底端运动至皮带轮顶端的过程中，其图像如图乙所示，物块全程运动的时间为，关于物块及其运动过程的说法中正确的是（　　） A．该物块先做加速度减小的加速运动，再做匀速运动 B．皮带轮的传动速度大小一定为 C．若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移 D．在内，物块与皮带仍可能有相对运动 11．如图所示，一水平传送带与一倾斜固定的传送带在点相接，倾斜传送带与水平面的倾角为。传送带均以速率沿顺时针方向匀速运行。从倾斜传送带上的A点由静止释放一滑块（视为质点），滑块与传送带间的动摩擦因数均为，且。已知滑块在传送带连接处的速度大小不改变，传送带足够长。下列说法正确的是（　　） A．滑块在倾斜传送带上运动时加速度总相同 B．滑块一定可以回到点 C．滑块最终停留在点 D．若不断增大水平传送带的速率，滑块也不会运动到A点上方 12．如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，以大小为的恒定速率顺时针运转。一质量的煤块以初速度从A端冲上传送带又滑了下来，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．煤块上升的最大位移为8m B．煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4 C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为 D．煤块在传送带上留下的划痕为 三、填空题 13．如图所示，曲面AB的末端与一水平放置的传送带左端平滑连接，当传送带静止时，有一滑块从斜面上的P点静止释放，滑块到达传送带右端的时间为t1；若传送带以某一速度逆时针转动，滑块再次从P点静止释放，滑块到达传送带右端的时间为t2；则t1 t2。加大传送带逆时针转动的速度，滑块依旧从P点静止释放，滑块到达传送带右端的时间为t3；则t2 t3。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 14．如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。时，将质量的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，传送带的倾角 ，物体与传送带之间的动摩擦因数 。 15．（1）如图所示，斧头的纵截面是一个等腰三角形，侧面边长斧头为l，背宽为d，自身重力为G。现用竖直向下的力F将斧头敲入木柴中，忽略斧头侧面与木柴间的摩擦，则木柴斧头的侧面推压木柴的力的大小为 。 （2）A球从塔顶自由落下，当落下距离为5m时，B球从与塔顶距离为25m的地方开始自由落下，两球同时落地，则塔高为 m。 （3）在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起前进。若传送带匀速前进的速度为0.4m/s，某木箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s²。则该木箱放在传送带上后，传送带上留下的摩擦痕迹长度为 m。 四、解答题 16．如图所示，水平传送带两轮心A、B之间距离，传送带顺时针转动，速度大小为。一小木块的质量为，以速度水平向右滑上传送带，滑上的同时对小木块施加一个水平向左、大小为的恒力，小木块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： (1)小木块刚滑上传送带时的加速度； (2)小木块滑出传送带时的速度。（结果可保留根号） 17．如图所示，传送带与水平地面的夹角，从到的长度为，传送带以的速率逆时针转动。在传送带上端无初速度释放一个质量为的黑色煤块（可视为质点），它与传送带之间的动摩擦因数为。已知：，取10m/s2。 (1)煤块开始下滑时瞬间的加速度的大小？ (2)煤块的速度达到所用的时间？ (3)煤块运动到底端时的速度v大小？ 18．如图所示，一足够长的水平传送带以v=2m/s的速度顺时针匀速转动。将一质量m=1kg的物块（可视为质点）轻放在传送带左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。 (1)求物块刚放上传送带时的加速度大小； (2)求物块在传送带上运动的时间； (3)求物块在传送带上留下的划痕长度。 19．如图所示，传送带与水平地面的夹角，从A到B的长度为L=10.25m，传送带以v0=10m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度释放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块（可视为质点），它与传送带之间的动摩擦因数为，煤块在传送带上滑过会留下黑色痕迹。已知：，g取10m/s2。 (1)当煤块与传送带速度相同时，接下来它们能否相对静止； (2)求出煤块从A运动到B的时间，并试画出煤块的v—t图像； (3)求煤块从A到B的过程中在传送带上留下痕迹的长度。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《寒假作业08 专题：传送带模型问题 巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D B D B A C BD AD 题号 11 12 答案 AD AD 1．B 【详解】罐头受到恒定的摩擦力作用，到达运输带右端时恰好与运输带速度相同，说明在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可知，罐头在运输带上运动的平均速度大小为 故选B。 2．C 【详解】AB．根据图示可知，快件在t=0时刻以初速度v0小于传送带速度v，快件开始相对于传送带向左运动，所受滑动摩擦力方向向右，则快件开始向右做匀加速直线运动，当速度加速至与传送带速度相等时，开始做匀速直线运动，故AB错误； CD．根据图示可知，快件在t=0时刻以初速度v0大于传送带速度v，快件开始相对于传送带向右运动，所受滑动摩擦力方向向左，则快件开始向右做匀减速直线运动，当速度减速至与传送带速度相等时，开始做匀速直线运动，故C正确，D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．依题意，行李箱与传送带一起斜向上匀速运动，其受力平衡。行李箱受到的摩擦力方向与运动方向相同，即沿传送带向上。故A错误； B．根据共点力平衡，可知行李箱受到的摩擦力大小与传送带速度大小无关。故B错误； CD．对行李箱受力分析，由受力平衡可得 故C错误；D正确。 故选D。 4．B 【详解】AD．当传送带逆时针转动时，物块相对于传送带向上滑动，则物块受到的摩擦力方向沿斜面向下，故AD错误； B．当传送带顺时针转动时，物块相对于传送带向下滑动，物块受到的摩擦力方向沿斜面向上，故B正确； C．如果传送带不运动，物块相对于传送带有向下滑动的趋势，物块受到的摩擦力方向沿斜面向上，故C错误； 故选B。 5．D 【详解】A．木炭包在传送带上先做加速运动后做匀速运动，在加速过程中木炭包和传送带出现相对位移，且传送带位移大，黑色的径迹将出现在木炭包的右侧，A项错误； BCD．由 s相=s传送带-s木炭包=vt-=×= 传送带运动的速度越大或木炭包与传送带间的动摩擦因数越小，径迹的长度越长，B、C两项错误，D项正确。 故选D。 6．B 【详解】A．物体运动的位移即v-t图像与坐标轴围成的面积，为，故A错误； B．由物体运动v-t图像可知，在2s到6s内物体做匀加速直线运动，有 解得，故B正确； C．物体运动的位移即v-t图像与坐标轴围成的面积，在0-4s内由图知，物体运动的位移为0，则物体上升的高度为0，故C错误； D．由选项A可知，在0-8s内物体相对地面运动的位移x = 14m，传送带相对地面走过的位移 则物体在传送带上留下的墨迹长度为，故D错误。 故选B。 7．A 【详解】B．若 且，物块先向下减速到零，然后反向加速到从传送带顶端离开，物块加速和减速过程对称，故B可能； C．若 且，物块先向下减速到零，然后反向加速到，与传送带共速后向上匀速运动，故C可能； D．若 物块将向下一直做匀速直线运动，故D可能； A．若一开始物块向下加速，则物块所受合外力的大小和方向均不变，物块加速度保持不变，故A不可能。 故选A。 8．C 【详解】AB．小物体释放后，沿传送带方向受到重力沿传送带向下的分力和沿传送带向上的滑动摩擦力，因，即 故小物体甲、乙在传送带上均一直沿传送带向下匀加速运动，加速度沿传送带向下，竖直方向具有向下的加速度，故均处于失重状态，故AB错误； C．小物体甲、乙在传送带上匀加速运动的加速度大小均为 在水平面上匀减速运动的加速度大小均为 故小物体甲、乙均停止在水平面上的同一位置，故C正确； D．若增大传送带的速度，小物体甲、乙沿传送带向下匀加速运动的加速度不变，则到达传送带底端时的速度不变，故D错误。 故选C。 9．BD 【详解】A．物块在传送带上运动，第一段时间所受的摩擦力为滑动摩擦力，第二段时间两者以共同的速度匀速运动，没有相对运动趋势，物块不受摩擦力作用，所以摩擦力由滑动摩擦力变到0，故A错误； B．第一段时间，对物块由牛顿第二定律可得 解得 两者v-t图像的斜率的绝对值相等，则 故B正确； C．设两者的共同速度为，由v-t图像的对称性可得 设传送带的长度L，第一段时间对物块由速度位移关系可得 综合解得 故C错误； D．物块在传送带上运动的总时间为 故D正确。 故选BD。 10．AD 【详解】A．因v-t图像的斜率等于加速度，可知该物块先做加速度减小的加速运动，再做匀速运动，A正确； BC．当物块的加速度为零时速度最大，此时 可知只要传送带的速度大于2m/s能使物块有沿传送带向上的摩擦力即可，物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关，传送带的速度无法确定，则无法求解该过程中物块与皮带发生的相对位移，BC错误； D．由以上分析可知，在内，传送带的速度大于物块的速度时，物块与皮带有相对运动，D正确。 故选AD。 11．AD 【详解】A．根据 可知 所以滑块由A点释放后沿传送带向下做匀加速运动，所受摩擦力沿传送带向上，滑块经过B点后在水平传送带上运动，再次返回到B点时速度小于或等于v，然后沿倾斜传送带向上匀减速，所受摩擦力沿传送带向上，速度减小到零后重复之前的过程，所以滑块在倾斜传送带上运动时，向上运动和向下运动受力情况均相同，加速度也相同，故A正确； BD．若滑块第一次到达B点时的速度小于或等于v，则滑块第二次到达B点时的速度与第一次到达B点时的速度大小相等，因滑块在倾斜传送带上向上运动和向下运动时的加速度相同，所以滑块上滑的最高点仍为A点；若滑块第一次到达B点时的速度大于v，则滑块第二次到达B点时的速度大小等于v，滑块上滑的最高点将比A点低，所以滑块不一定能回到A点，故B错误，D正确； C．由以上分析可知，滑块将在B点两侧来回运动，不会停止运动，故C错误。 故选AD。 12．AD 【详解】A．根据图像与时间轴所围面积表示位移可知，煤块上升的最大位移为，故A正确； B．由图乙可知，煤块滑动摩擦力方向突变发生在1s时刻。在0~1s时间内，根据图像的斜率表示加速度，可得加速度大小为 因煤块的初速度大于传送带的速度，煤块所受滑动摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律 在1~2s时间内，根据图像的斜率表示加速度，可得加速度大小为 此时煤块所受滑动摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律 联立解得，故B错误； C．设煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为t，则煤块从B端做初速度为零的匀加速直线运动的时间为，根据牛顿第二定律可知此时加速度大小为 则根据运动学公式有 解得，故C错误； D．在0~1s时间内，煤块的速度大于传送带的速度，故煤块相对传送带向上运动，这段时间内煤块和传送带的位移分别为， 这段时间内煤块在皮带上留下的痕迹长度为 在时间内，煤块的速度小于传送带的速度，故煤块相对传送带向下运动，此段时间内煤块和传送带的位移分别为， 这段时间内煤块在皮带上留下的痕迹长度为 因，所以有一部分痕迹是重合的，因此煤块在皮带上留下的痕迹长度为，故D正确。 故选AD。 13． 等于 等于 【详解】[1][2]不管传送带有没有速度，物块的受力情况不变 ，所以滑块的加速度不变，滑块的位移也不变，结合 可知物块运动速度不变，即 ， 14． 37° 0.5 【详解】[1][2]10s前的加速度 10s后的加速度 根据牛顿第二定律 联立解得 15． 45 0.04 【详解】（1）[1]斧头重力G与竖直向下的力F的合力沿垂直侧面方向分解，如图 则 木柴斧头的侧面推压木柴的力的大小为 （2）[2]A球下落5m的时间为 设塔高为H，对b球 对A球 得塔高为 （3）[3]根据牛顿第二定律 行李与传送带共速 行李的位移为 传送带的位移为 传送带上留下的摩擦痕迹长度为 得 16．(1)，方向水平向左 (2)，方向水平向左 【详解】（1）小木块刚滑上传送带时，根据牛顿第二定律 解得 方向水平向左。 （2）假设小木块能减速到和传送带速度相等，木块运动位移为 ，说明假设正确。 小木块减速到后，由于，故小木块无法与传送带保持相对静止，根据牛顿第二定律 解得加速度大小为 水平向左，小木块速度减小为0需要通过的距离为 由于，说明小木块向右运动到速度为0时没有滑下传送带，木块反向加速，从左端离开传送带速度 解得 方向水平向左。 17．(1) (2)1s (3)11m/s 【详解】（1）煤块刚放上时，受到沿传送带向下的摩擦力，根据牛顿第二定律 解得加速度大小为 （2）煤块加速运动至与传送带速度相同时需要的时间 （3）发生的位移 煤块速度达到v0后，加速度大小改变，继续沿传送带向下加速运动，则有 解得 则 由 解得，（舍去） 煤块运动到底端B时的速度 18．(1)2m/s2 (2)1s (3)1m 【详解】（1）物块刚放上传送带时，由牛顿第二定律得 解得 （2）物块加速到与传送带共速所需时间 加速阶段位移 共速后物块与传送带相对静止，匀速运动。总时间，其中匀速阶段时间由传送带长度决定，若传送带足够长，则至少需要1s达到共速。 （3）在t₁时间内，传送带位移 划痕长度 19．(1)不能 (2)，见解析 (3)5m 【详解】（1）当煤块与传送带速度相同时，由于mgsin37°>μmgcos37° 可知，煤块与传送带不能相对静止。 （2）煤块刚放上时，受到沿斜面向下的摩擦力，其加速度 煤块加速运动至与传送带速度相同时需要的时间 发生的位移 煤块速度达到v0后，加速度大小改变，继续沿传送带向下加速运动，则有， 由于 解得 故煤块从A运动到B的时间为 作出v—t图像如图所示 （3）结合上述，第一过程痕迹长 第二过程痕迹长 与有部分重合，故痕迹总长为5m。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $