寒假作业09 专题：传送带模型问题 巩固分层练习-2025-2026学年高一物理沪科版必修第一册

寒假作业09 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．快递小件分拣的车间里有一条沿水平方向匀速运行的传送带，可将放在其上的小包裹（可视为质点）运送到指定位置。某次将包裹无初速放到传送带上时，恰好带动传送带的电动机突然断电，导致传送带做匀减速运动至停止。选择地面为参考系，则小包裹被放到传送带上后，运动情况描述正确的是（  ） A．保持静止状态 B．先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动 C．先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动 D．先做匀减速直线运动，然后做匀速直线运动 2．如图所示，质量为m的物体A放在倾角为θ的传送带上，如果传送带将物体从低处匀速送往高处，物体在传送带上不打滑。设物体A受到的摩擦力大小为f，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是（　　） A．，方向沿斜面向下 B．，方向沿斜面向上 C．，方向沿斜面向下 D．，方向沿斜面向上 3．一煤块由静止放到水平向左匀速运动的白色传送带上，煤块在传送带上划出一段黑色的痕迹，若以传送带为参考系，则煤块在传送带上划痕的过程可描述为(   ) A．向右做匀加速运动 B．向右做匀减速运动 C．向左做匀加速运动 D．向左做匀减速运动 4．“平安北京，绿色出行”，地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一，图甲为地铁安检场景，乙是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一行李放在水平传送带的入口处，行李随传送带匀速运动到出口处。由于行李与传送带间的动摩擦因数很大，传送带的运行速度很小，可忽略行李的加速时间，已知传送带始终以的速度匀速运行，、两处之间的距离。对于行李从传送至的整个过程，下列说法正确的是（　　） A．行李始终受到向右的摩擦力 B．行李相对传送带向右运动 C．行李从传送至的时间为8s D．行李匀速运动时有相对传送带运动的趋势 5．如图所示，一质量为m的物块用水平轻质细线连接，细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为的物体，物块放在水平传送带上，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，物块以初速度向右运动，传送带与物块间的动摩擦因数为。则关于物块m所受的摩擦力f，下列说法正确的是（　　）。 A．若，则，方向向左 B．若，则，方向向右 C．若，且物块m保持匀速运动，则 D．若，且物块m保持匀速运动，则，方向向左 6．传送带作为连续运输设备，具有结构简单、运行稳定、维护方便等优点，可解决大量货物的连续输送问题，提高生产效率。如图所示，倾角为的传送带（足够长）逆时针匀速转动，货箱与传送带间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若在传送带的上端轻轻放置一货箱，则在下面四幅货箱的速度随时间变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．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，如图甲所示。旅客把行李轻放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李从静止开始运动，若传送带足够长，随后它们将保持相对静止，行李随传送带一起前进，简化示意图如图乙所示。若传送带匀速前进的速度，某行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度取。不计挡帘对行李箱的影响，行李箱轻放在传送带上至与传送带共速的过程中，该行李箱在传送带上留下的摩擦痕迹长度为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，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．开始时木炭包相对于传送带向右运动 C．木炭包的质量越大，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 分层二：能力提升练 二、多选题 9．如图所示，长度为L的传送带水平放置，一质量为m可视为质点的物块与传送带间的动摩擦因数是定值。第一种情景：传送带不转动，让物块获得水平向右的速度从左端滑上传送带，运动到右端时速度正好为0；第二种情景：传送带保持的速度顺时针转动，然后将物块轻放在传送带左端，直到物块从右端离开传送带。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．物块与传送带间的动摩擦因数为 B．第一种情景，物块在传送带上运动的平均速度大小为 C．第二种情景，物块匀加速运动的时间为 D．第二种情景，物块在传送带上运动的总时间为 10．如图，倾角为的倾斜传送带以恒定速率沿顺时针方向转动，是传送带的底端，是顶端。一物块以初速度从点冲上传送带并沿传送带向上运动。已知物块运动到AB的中点时速度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A．物块向上运动时，其加速度的大小始终保持不变 B．物块向上运动时，开始的加速度大于后来的加速度 C．物块到达点以后沿传送带向上做加速运动 D．物块到达点以后沿传送带向下做匀加速运动 11．如图，以恒定速率运行的倾斜传送带与水平方向的夹角，将质量的物块（可视为质点）轻放在传送带上端的A点，加速一段时间后又匀速运动到传送带下端的B点。传送带A、B间的距离为，重力加速度取。则（　　） A．物块加速运动的时间 B．物块加速运动加速度的大小为 C．物块相对于传送带运动的距离为 D．物块和传送带间的动摩擦因数为0.5 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．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。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。 14．工厂的流水线上安装有传送带，用传送带传送工件，可大大提高工作效率。如图所示为一工厂车间传送带的示意图，A、B点间的距离为3.5m，传送带在电动机的带动下，以2m/s顺时针匀速运转。工人将质量为0.5kg的工件（可视为质点）轻放于传送带的A点，已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.4，则工件从A点传送到B点的时间为 s；如果要想使工件以最短时间从A点传送到B点，则传送带的运转速度调整到至少 m/s。 15．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，物体相对地面的图象如图乙所示.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 。 四、解答题 16．如图为某快递公司分拣仓库中传送货物的水平传送带。经测量，传送带间的长度为，传送带以顺时针匀速转动。已知货物与传送带的动摩擦因数为，重力加速度取，求： (1)工人将的货物从传送带上的点由静止释放，货物在传送带上运动的时间； (2)工人将的货物以的水平速度滑上传送带的点，货物在传送带上运动的时间。 17．如图所示，与水平面夹角的倾斜传送带以沿顺时针方向匀速率转动，某时刻小物块A从传送带顶端无初速度释放，同时小物块B以的速度从底端滑上传送带。已知小物块A、B质量均为，与传送带间的动摩擦因数分别为，，小物块A、B（皆可视为质点）在传送带上未发生碰撞，重力加速度取，，。求： (1)小物块B从底端刚滑上传送带时的加速度大小及方向，小物块A无初速度释放时的加速度大小； (2)小物块B滑上传送带直至离开所经历的时间； (3)传送带从底端到顶端的长度至少为多长。 18．如图所示，以v=2m/s的速度顺时针匀速转动的浅色水平传送带，左端与倾角θ=37°的光滑斜面体在B点平滑对接，一小炭块（可以看做质点）从A点由静止开始下滑，A、B两点的距离为xAB=3m，炭块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4，传送带BC之间的距离L=8m，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求： (1)炭块到达B点时的速度大小； (2)炭块从B点运动到C点的时间； (3)炭块在传送带上留下的划痕长度。 19．如图所示，煤矿有一长度L＝13.95m的传送带与水平面夹角θ＝37°，传送带以v＝6.2m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A点由静止释放一个黑色煤块，煤块运动到传送带下端B点并离开传送带，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.8，sin37°＝0.6，。 (1)求煤块刚放到传送带上时的加速度； (2)求煤块在传送带上运动的时间； (3)煤块从A运动到B的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度。 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09 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 C B B C D B B D AD BD 题号 11 12 答案 AC AD 1．C 【详解】由题可知传送带能将小物块运送到指定位置，则无论传送带断电与否小物块都会运动，且小物块初速度为零，受到向前的滑动摩擦让小物块做匀加速直线运动直到与传送带共速，共速后由于传送带断电做匀减速直线运动，则共速后小物块与传送带一起做匀减速直线运动。 故选C。 2．B 【详解】根据平衡条件 方向沿斜面向上 故选B。 3．B 【详解】煤块先向左匀加速运动，当速度与传送带相同时，一起匀速直线运动；以传送带为参考系，煤块有向右的初速度，又受到向左的滑动摩擦力，故向右做匀减速直线运动，直到与皮带相对静止。 故选B。 4．C 【详解】AD．当行李与传送带共速时，没有相对传送带运动的趋势，行李不受摩擦力作用，故AD错误； B．加速阶段，行李相对传送带向左运动，当行李与传送带共速时，两者相对静止，故B错误； C．从A处运动到B处的时间，故C正确； 故选C。 5．D 【详解】A．若，则物块相对于传送带向左滑动，故滑动摩擦力方向向右，大小为，故A错误； B．若，则物块相对于传送带向右滑动，故滑动摩擦力方向向左，大小为，故B错误； CD．若，且物块保持匀速运动，由物块处于平衡可知，摩擦力方向向左，且大小为，故C错误，D正确。 故选D。 6．B 【详解】当货箱的速度小于传送带的速度时，货箱受到向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律 其中 可得 当货箱与传送带共速后，因为 所以此后货箱将与传送带一起匀速运动。即货箱先加速运动后匀速运动。 故选B。 7．B 【详解】行李箱的加速度 加速度到与行李箱共速时的时间 行李箱在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 故选B。 8．D 【详解】设木炭包的质量为m，传送带的速度为v，木炭包与传送带间的动摩擦因数为μ。对木炭包运动过程进行分析知，木炭包放上传送带时，传送带相对木炭包向右运动，传送带受到木炭包的摩擦力向左，则木炭包受到传送带向右的摩擦力，且在该摩擦力作用下向右做加速运动。开始时木炭包速度小于传送带速度，木炭包相对传送带向左运动，径迹出现在木炭包右侧，直到木炭包与传送带速度相等，一起做匀速运动，径迹不再变化。木炭包相对传送带运动时，其加速度为 a=μg 径迹长度 即传送带速度越大，径迹越长；动摩擦因数越大，径迹越短；径迹的长度与木炭包的质量无关。综上所述，ABC错误，D正确。 故选D。 9．AD 【详解】A．传送带不转动时，对物块有， 联立求得，故A正确； B．第一种情景，物块做匀减速直线运动，平均速度，故B错误； CD．第二种情景，传送带速度为，物块初速度为 0，物块在滑动摩擦力作用下先加速，加速到与传送带速度相同，然后匀速，可得物块匀加速运动的时间为 匀加速运动的位移为 匀速运动的时间 物块在传送带上运动的总时间为，故C错误，D正确。 故选AD。 10．BD 【详解】AB．由于物块的初速度大于传送带的速度，物块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，物块做匀减速直线运动，当物块的速度与传送带的速度相等时，根据题意，物块受到沿传送带向上的滑动摩擦力，且滑动摩擦力的大小小于物块重力沿传送带向下的分力，物块继续做匀减速运动至速度为零，第二阶段的加速度大小小于第一阶段的加速度大小，故A错误，B正确； CD．当物块到了点时速度为零，此后物块受到沿传送带向上的滑动摩擦力，但该力小于重力沿传送带方向的分力，所以，物块不会沿传送带向上做加速运动，而是沿传送带向下做匀加速运动，故C错误，D正确。 故选BD。 11．AC 【详解】A．根据 解得物块加速运动的时间，A正确； B．物块加速运动加速度的大小为，B错误； C．物块相对于传送带运动的距离为，C正确； D．根据 解得物块和传送带间的动摩擦因数为，D错误。 故选AC。 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。 13．0.04m 【详解】木箱的加速度为 和传送带共速所需时间为 摩擦痕迹的长度为 14． 2 【详解】[1]工件刚开始做匀加速运动，由牛顿第二定律得 解得 工件加速到与传送带速度相等的时间 工件加速的位移 工件做匀速的位移 工件匀速运动的时间 工件从A点传送到B点的时间 [2]想使工件以最短时间从A点传送到B点，则应工件一直加速运动，设传送带的速度，有 解得 即传送带的运转速度调整到至少。 15． 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 16．(1)7s (2)5s 【详解】（1）货物从静止释放，受向右的滑动摩擦力，由牛顿第二定律可得 解得 货物加速到与传送带共速的时间 则 加速位移为 匀速阶段有 匀速时间 总时间 （2）货物以，货物初速度，受向左的滑动摩擦力 则 减速阶段，货物减速到与传送带共速     解得 此阶段位移 匀速阶段 其中 则匀速时间 总时间 17．(1)，方向沿倾斜传送带向下， (2)3.6s (3) 【详解】（1）以物块B为研究对象， 根据牛顿第二定律有 解得 方向沿倾斜传送带向下。 以物块A为研究对象，根据牛顿第二定律有 解得 （2）物块B先减速至与传送带共速，所用时间 沿传送带上升的距离 共速后，对B研究，根据牛顿第二定律有 解得 物块B从与传送带共速至减速为零，所用时间 又沿传送带上升的距离 B减速至零后沿传送带下滑，物块B下滑的加速度大小仍为，则有 联立解得 小物块B滑上传送带直至离开经历的时间 （3）从开始到B与A共速，设A运动时间为，则      解得 A沿传送带下滑的距离 B从减速为零至沿传送带下滑与A共速过程沿传送带下滑距离 要使A、B不碰撞，传送带的长度最小值为 18．(1)6m/s (2)3s (3)2m 【详解】（1）炭块在倾斜轨道上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 炭块从A点到B点，有 联立解得 （2）炭块在传送带上做匀减速运动，由牛顿第二定律得 炭块与传送带共速时，有 由此可知，炭块先做匀减速直线运动，共速后做匀速直线运动，所以 （3）炭块在传送带上留下的划痕长度为 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）对煤块受力分析，如图所示 由牛顿第二定律得 解得 （2）煤块匀加速到与传送带速度相等的过程有 解得 该过程煤块通过的位移为 因 故速度相等后，煤块与传送带一起做匀速直线运动，有 解得 煤块在传送带上运动的时间 （3）只有加速阶段会产生黑色痕迹，加速阶段传送带的位移为 传送带上形成黑色痕迹的长度 解得 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 $