夺分测2 动力学问题(压轴题)(专题微测Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考物理大二轮专题复习

夺分测2　动力学问题(压轴题) (2025·广东模拟) 如图甲为某国际机场某货物传送装置实物图，简化图如图乙，该装置由传送带ABCD及固定挡板CDEF组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面ABCD与水平台面的夹角θ=37°。传送带匀速转动时，工作人员将正方体货物从D点由静止释放，在L=10 m处取下货物，货物运动时的剖面图如图丙所示，已知传送带匀速运行的速度v=1 m/s，货物质量m=10 kg，其底部与传送带上表面ABCD的动摩擦因数为μ1=0.5，其侧面与挡板CDEF的动摩擦因数为μ2=0.25。(重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，不计空气阻力)。 (1)求货物刚放在传送带上时，传送带上表面对货物的摩擦力大小f1和挡板对货物的摩擦力大小f2; (2)求货物在传送带上运动的时间t; (3)若货物若传送到s=0.2 m时，传送带由于故障突然停止，工作人员待货物安全停止时立即进行维修，用时T=30 s，传送带恢复正常，忽略传送带加速至恢复正常的时间，求由于故障传送货物耽误的时间Δt。(结果保留2位小数) 解析　(1)货物放上传送带后，水平方向受力如图甲所示，设传送带对物体的摩擦力为f1，挡板对物体摩擦力为f2，由剖面图对货物受力分析如图乙，传送带对货物支持力为FN1，挡板对货物支持力为FN2，则 FN1=mgcos θ，FN2=mgsin θ， 由滑动摩擦力计算式有f1=μ1FN1，f2=μ2FN2， 代入数据解得f1=40 N，f2=15 N， 所以传送带上表面对货物的摩擦力大小为40 N，挡板对货物的摩擦力大小为15 N。 (2)设货物由静止放上传送带获得的加速度为a，对货物由牛顿第二定律有f1-f2=ma， 解得a=2.5 m/s2， 设货物在传送带上经时间t1能达到共速，此时的位移为s1，由运动学公式得v=at1，s1=vt1， 解得t1=0.4 s，s1=0.2 m<L， 所以物体能在传送带上达到共速，共速后，货物做匀速直线运动，直至被取下，设再经过时间t2到达目的地，则有L-s1=vt2， 解得货物匀速阶段所用的时间为t2=9.8 s， 所以货物运动总时间为t=t1+t2=10.2 s。 (3)货物由于传送带突然出现故障，做匀减速运动的加速度为a1，所走的位移为s1'，传送带恢复正常后，货物匀加速达到共速的位移为s2'，对货物有 f1+f2=ma1， 根据运动学公式得s1'=，s2'=， 则货物经过传送带的总时间 t'=T+2t1++， 联立解得t'=40.49 s， 由于传送带故障，耽误的时间 Δt=t'-t=40.49 s-10.2 s=30.29 s。 答案　(1)40 N　15 N　(2)10.2 s　(3)30.29 s 学科网（北京）股份有限公司 $