传送带 专项训练 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-06-16
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 5. 牛顿运动定律的应用 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 牛顿运动定律的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.24 MB |
| 发布时间 | 2026-06-16 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 一米阳光 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58370830.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以水平和倾斜传送带为载体,通过分级题型构建"受力分析-运动过程判断-相对位移计算"的系统性解题逻辑,突出物理观念与科学思维的融合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|水平传送带|19题|涵盖无初速释放、划痕问题等5类子题型|从运动合成到能量转化,递进式建立传送带模型|
|倾斜传送带|21题|包含向上/向下传送及图像问题|结合重力分解与摩擦力突变,深化力与运动关系|
内容正文:
传送带专题
1、 水平传送带
(一)无初速度释放
1.学校放秋假时,小雅与家人乘坐动车外出参加研学活动。她将动车站运送旅客行李的水平传送带简化为如图所示的模型,传送带以2m/s的速度匀速转动,可视为质点的行李轻放在A端,行李与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带两端A、B间的距离为5m,重力加速度g取。则下列说法正确的是( )
A.行李在传送带上一直受滑动摩擦力作用
B.行李在传送带上一直做匀加速直线运动
C.行李从A端运动到B端的时间为3s
D.行李到达B端的速度为6m/s
2.(多选)某高铁站的安全检查仪用于对乘客的行李进行安全检查。其水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A.行李始终受三个力的作用
B.行李先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C.行李0.5s时与传送带相对静止
D.行李相对传送带发生了0.5m的位移
3.(多选)如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为µ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示为某工厂车间传送装置的简化示意图,传送带右端与水平面平滑衔接,且保持一定的速率顺时针匀速运行,传送带长L=5m。现将一质量为m=0.4kg可视为质点的包裹轻放在传送带左端,最后停在水平面的某处。已知包裹与传送带间的动摩擦因数µ1=0.2,包裹与水平面间的动摩擦因数µ2=0.4,重力加速度g取10m/s2。
(1)若传送带保持v0=4m/s的速率顺时针运行,求包裹刚离开传送带时的速度大小及在传送带上运动的时间;
(2)若传送带保持v0′=6m/s的速率顺时针运行,求包裹在水平面上运动的位移大小。
(二)划痕问题
5.(多选)如图,浅色的水平传送带以v=6m/s的速度顺时针方向稳定运行,某时刻把一个黑色煤块(可视为质点)轻放在传送带上。已知传送带与煤块间的动摩擦因数为μ=0.6,两个转动轮中心之间的距离为L=9m,重力加速度的大小g=10m/s2。下列说法中正确的是( )
A.煤块到达传送带最右端的速度大小为6m/s
B.煤块在传送带上留下的痕迹长度为6m
C.煤块在传送带上运动的时间为2s
D.若煤块在传送带上运动的时间最短,传送带的速度大小至少为9m/s
6.如图所示,长为L的水平传送带以速度v逆时针运转,将小石墨块P轻放在传送带右端A,当石墨块从左端B离开传送带时,传送带上留下了长度为l的痕迹,不计绕过传动轮的皮带长度,下列说法正确的是( )
A.增大传送带速度v,划痕长度不变
B.减小石墨块与传送带间的动摩擦因数,划痕长度可能会减小
C.增加传送带的长度,划痕长度一定会变长
D.一定条件下可使
7.旅客把质量m=20kg的行李箱轻放到以v=0.4m/s匀速运行的传送带上,传送带对行李箱的滑动摩擦力使行李箱开始运动,经过0.1s它们保持相对静止,行李箱随传送带一起前进。已知传送带足够长,可将行李箱视为质点,取,求:
(1)行李箱受到的摩擦力的大小;
(2)行李箱与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)行李箱在传送带上留下摩擦痕迹的长度l。
8.如图所示,水平放置的传送带以恒定的速度v运送工件,工件从最左端A无初速度地放到传送带上,到达最右端B前有一段匀速的过程。工件与传送带之间的动摩擦因数为μ,每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即无初速度地放到传送带上最左端,重力加速度为g,工件视为质点。求:
(1)每个工件在传送带上相对滑动的时间;
(2)如果传送带的长度满足:第5个工件刚放上传送带最左端时,恰好第1个工件到达最右端,求传送带的长度。
(三)物体初速度与传送带速度相反
9.如图所示,绷紧的水平传送带始终以的速度顺时针运行,一个可视为质点的小物块以的速度从传送带右端滑上传送带,经过一段时间后小物块离开传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.4,传送带的长度,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.小物块从传送带左端滑离传送带
B.小物块滑离传送带时的速度大小为
C.小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为
D.小物块在传送带上向左滑行时距传送带右端的最大距离为
10.(多选)如图所示,水平传送带以速度 向右匀速传动,两物块A、B均可视为质点,与传送带间的动摩擦因数均为,物块A从传送带左端由静止释放,同时,物块B从传送右端以速度大小 向左滑上传送带,两物块恰好没有发生碰撞。重力加速度 g取,则下列说法正确的是( )
A.A物块与 B物块在传送带的中点位置相遇
B.A物块在传送带上的运动时间为4s
C.B物块与传送带间的“划痕”长度为16m
D.传送带的长度为8m
11.如图所示,水平传送带以2m/s的速度匀速转动,一个物块从传送带的右端以6m/s的初速度向左滑上传送带,物块在传送带上先做匀减速直线运动,接着做匀加速直线运动,最后匀速返回到传送带右端。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小为,不计物块大小,则下列说法正确的是( )
A.传送带沿逆时针方向匀速转动
B.物块全程的运动过程中,受到的摩擦力始终不变
C.传送带的长度L可能为8m
D.物块在传送带上匀速运动的时间为4s
12.(多选)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速度v0=2m/s顺时针运行,小物块以v1=6m/s的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带两端相距5m(忽略轮的大小),重力加速度g=10m/s2,考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程,不计传送带滑轮的大小,下列说法正确的是( )
A.小物块从传送带右端滑离传送带
B.小物块滑离传送带时的速度大小为4m/s
C.小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为2s
D.小物块在传送带上留下的划痕长度为7m
(四)物体初速度与传送带速度相同
13.如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带在变速电机带动下先加速后减速,传送带的速度时间(v-t)图像如图乙所示,假设传送带足够长,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹,g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.黑色痕迹的长度为80m
B.煤块在传送带上的相对位移为16m
C.煤块在传送带上先加速,之后与传送带保持相对静止
D.煤块的质量越大黑色痕迹的长度越长
14.(多选)随着物流业智能化发展,许多物流公司都投入使用了快递分拣系统,该系统利用传送带可大幅提高分拣效率。其过程可简化为如图所示的装置,水平传送带长为,以一定的速度顺时针匀速运动,工作人员以一定的水平初速度将快递箱推放到传送带左端。在时,快递箱到达右端过程中加速时间和匀速时间相等。快递箱可视为质点,快递箱与传送带间的动摩擦因数,取,则( )
A.传送带长为24m
B.快递箱加速时加速度为
C.若,快递箱在传送带上留下的痕迹长为5m
D.若,快递箱在传送带上传送的时间为4s
(五)图像问题
15.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知,则( )
A.时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.时间内小物块受滑动摩擦力作用,时间内小物块受静摩擦力作用
D.时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
16.如图甲所示,被检物品通过传送带从安检机一端传送到另一端,其过程可简化为如图乙所示。已知传送带的速度恒为0.4m/s,质量为10kg的被检物品与传送带间的动摩擦因数为0.4,被检物品无初速度放到传送带A端。设被检物品受到的摩擦力为f、速度为v、加速度为a、位移为x,取g=10m/s2,则下列图像正确的是( )
A.B.C.D.
17.(多选)如图所示,传送带以恒定速度v1匀速运行。在t=0时刻,将一物块放置于传送带的左端,物块初始时具有向右的速度v2,并受到一个向左的恒力F作用。在t=t0时刻,物块离开传送带。根据以上条件,下列描述物块速度随时间变化关系的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
18.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图象可能是( )
A. B. C. D.
19.(多选)如图所示,绷紧的水平传送带以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上向左滑上传送带。从小物块滑上传送带开始计时,以地面为参考系,选取水平向左为速度v的正方向,小物块在传送带上运动的v-t图像可能的是( )
A. B. C. D.
二、倾斜传送带
(一)无初速度向上传送
20.传送带系统在提高生产效率、减少人力成本和安全性方面具有显著优势,是现代工业生产和物流管理中不可或缺的重要工具。如图所示,两端间距为的倾斜传送带与水平面间的夹角为,传送带顺时针匀速转动的速度大小为。现将一物块轻放在传送带的A端,物块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度g取,物块可看成质点,不计传送带转轮的大小。求:
(1)物块从A端运动到B端的时间为多少;
(2)若在物块运动一定时间时,传送带立刻停止运动,物块恰好到达B端。则该物块从A端到B端的过程中相对传送带的位移为多大(结果可用分式表示)。
21.(多选)国庆期间,各个快递公司业务更加繁忙。某分拣中心由电动机带动着倾角的传送带以速率顺时针匀速转动,传送带从底端到顶端长为4m,如图所示。如果分拣员将一包裹轻放于传送带底端,包裹与传送带间的动摩擦因数,,,,则以下说法正确的是( )
A.由于重力作用包裹不能从传送带底端传到顶端
B.包裹加速阶段的加速度大小为
C.包裹到达传送带顶端速度为
D.包裹在传送带上运动的总时间为5.4s
(二)无初速度向下传送
22.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。
23.(多选)如图,倾角的倾斜传送带以速率沿顺时针方向运行,现将小滑块a轻放在传送带顶端,已知a与传送带间的动摩擦因数,a的质量为m,重力加速度大小为g,传送带的长度,取,。则( )
A.a到达传送带底端时的速度大小为
B.a到达传送带底端时的速度大小为
C.a在传送带上运动的时间为
D.传送带上的划痕长度为
24.(多选)如图所示,将小滑块无初速度地放置于沿逆时针方向转动的传送带的顶端,经过时间,小滑块到达传送带底端。已知传送带转动的速度大小为、长度为,倾角为,小滑块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.小滑块整个运动过程中可能受到静摩擦力作用
B.小滑块与传送带间的相对位移大小可能为
C.小滑块在传送带上的运动时间可能为
D.若小滑块运动过程中摩擦力会发生突变,且突变前后的加速度大小之比为,则需满足
25.如图所示,与水平面夹角为37°的倾斜传送带,在电机控制下以4m/s的恒定速率逆时针运转,两轮中心间的距离为5.75m。质量为10kg的小物块(可视为质点)以1m/s的初速度从传送带顶端滑至底端的过程中(已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小取10m/s2),物块( )
A.先做匀加速直线运动,后做匀速运动
B.所受的摩擦力方向一直沿传送带向上
C.从顶端运动至底端的时间为1.4s
D.在传送带上留下的划痕长度为1.0m
26.如图所示,传送带的倾角θ=37°,从A到B长度为16m,传送带以10m/s的速度逆时针转动。在传送带上A端无初速度地放一个质量m=0.5kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为µ=0.5,煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)煤块刚开始运动时的加速度大小;
(2)煤块从A到B的时间;
(3)煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度;
(4)若传送带逆时针转动的速度可以调节,煤块从A点到达B点的最短时间是多少?
(三)有初速度向上传送
27.如图所示,一传送带与水平面间的夹角为θ,在电动机的带动下,传送带以速度v沿顺时针方向稳定运行。现将一物块(视为质点)从传送带的底端以速度v₀冲上传送带,,当物块运动到传送带的顶端时速度刚好为0,物块与传送带之间的动摩擦因数为μ,物块的质量为m,下列说法正确的是( )
A.μ与θ之间的关系为μ=tanθ
B.物块在做减速运动的过程中保持加速度不变
C.物块的速度达到v前后,加速度的大小之差为2μgcosθ
D.物块的速度达到v前,在传送带上的划痕长度等于物块位移大小的一半
28.如图所示,倾角为θ=37°的长为6m的传送带以速度v1=2m/s顺时针匀速转动。一物块以v2=10m/s的速度从传送带的底端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,,g=10m/s2。求:
(1)物块刚滑上传送带时的加速度大小;
(2)物块在传送带上运动总时间是多少;
(3)物块在传送带上留下的痕迹长度是多少?
29.如图所示,电动机带动的传送带与水平方向夹角,与两皮带轮、相切于A、B两点,从A到B为。传送带以的速率顺时针转动。现有一体积可忽略,质量为的煤炭在传送带下端A无初速度释放。若煤炭与传送带之间的动摩擦因数为,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)煤炭刚放上传送带时的加速度;
(2)煤炭从A运动到B的时间;
(3)若在B点加一个垂直于斜面的固定挡板,且物块与挡板碰撞前后的速度大小不变,但方向反向,求煤炭第2次与挡板碰撞时,煤炭在传送带上留下的划痕长度。
30.传送带是用于分拣快递包裹的常见运输装置。如图,有一固定倾斜传送带,AB长为L=8.15m,与水平面的夹角θ=37º,重力加速度g取10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8。
(1)如图甲,传送带未开动,处于静止状态。质量为10kg的包裹受沿斜面向上的恒力F=124N,沿传送带向上做匀速直线运动,求该包裹与传送带间的摩擦因数μ为多少?
(2)如图乙,传送带正在以v0=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动。在传送带的底部A点,同一个包裹以v1=1m/s的初速度,沿传送带向上滑入,可将包裹视为质点。请问包裹从传送带的底部A点运动到传送带的顶部B点,一共需要多少时间?
31.如图所示,足够长传送带倾斜放置,倾角,传送带始终以的速度顺时针转运。小物块位于长木板的底端,长木板底端与传送带底端相齐。同时给小物块和长木板的速度,使小物块沿长木板、长木板沿传送带上滑。小物块与长木板间、长木板与传送带间的动摩擦因数相同为。小物块和长木板的质量也相同为。已知,重力加速度,静摩擦力的最大值等于滑动摩擦力。求:
(1)小物块和长木板刚开始上滑时的加速度分别是多少?
(2)小物块从开始运动到速度减为零的过程中所用的时间是多少?
(四)图像问题
32.(多选)如图甲所示,一足够长的传送带倾斜放置,倾角为,以恒定速率顺时针转动,一煤块以初速度从A端冲上传送带,煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示,取。下列说法正确的是( )
A.传送带的速率是2m/s
B.传送带与水平方向夹角的正切值
C.煤块从最高点下滑到A端所用的时间为2s
D.煤块在传送带上留下的痕迹长为m
33.如图所示,足够长的传送带与水平面的夹角为θ,逆时针转动的皮带轮带动传送带以速度v0匀速运动,将一个质量为m的小木块轻轻放在传送带的上端,小木块与传送带间动摩擦因数为,下列选项中描述的是小木块速度v随时间t变化关系的图线,描述正确的是( )
A.B.C.D.
34.(多选)如图甲所示,倾角为θ且足够长的传送带始终以恒定速率v2逆时针运行,在t=0时初速度大小为v1(v1>v2)的小木块从传送带的底端滑上传送带,其速度随时间变化的v-t图像如图乙所示,则( )
A.0~t2时间内,小木块所受到的摩擦力始终不变
B.小木块与传送带间的动摩擦因数满足μ<tanθ
C.t2时刻,小木块离传送带底端的距离达到最大
D.小木块返回传送带底端时的速率小于v1
35.2025年12月,陕西延安苹果产业园引入的山地单轨运输机正式投用,有效解决了丘陵地带果品与肥料运输的难题。如图1所示,一段用于运送苹果和货物的运输机轨道,其倾角为37°,轨道上运输带以的速度顺时针运转。在一次设备调试中,一个装载苹果的料箱(可视为小物块)意外地以的初速度沿斜面向下滑入轨道,其速度随时间变化的关系如图2所示。已知,,,求:
(1)料箱与运输带之间的动摩擦因数;
(2)0~8s内,料箱在运输带上留下的划痕长度。
36.如图甲所示,倾角θ=37°的白色传送带以恒定速率逆时针运行,现将一黑色煤块轻轻放在最上端的A点,煤块从A点运动到最下端B点的过程中,v2随位移x的变化图像如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)煤块与传送带间的动摩擦因数;
(2)煤块到达B点的速度大小vB以及传送带上的划痕长度L0。
37.如图甲所示,一足够长的传送带倾斜放置,倾角为,以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带,煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示,取,,,下列说法正确的是( )
A.倾斜传送带与水平方向夹角为
B.煤块与传送带间的动摩擦因数
C.煤块向上运动中,在传送带上留下的痕迹长为6m
D.煤块在传送带上留下的痕迹长为
38.如图甲所示为一皮带传送装置,皮带逆时针方向匀速传动,一黑色物体由静止放到皮带顶端,被皮带向下传送,2.0s到达底端,其在传送带上运动的图像如图乙所示,。求:
(1)皮带匀速运动的速度大小;
(2)物体从顶端滑到底端在皮带上的划痕长度;
(3)皮带与水平面间的夹角及物体与皮带之间的动摩擦因数。
39.(多选)如图1所示,足够长的传送带倾斜放置,倾角θ=37°,以速度v沿顺时针方向匀速转动。一个质量为1kg的物块从传送带的底端A以大小为10m/s的初速度冲上传送带,此后物块在传送带上受到的摩擦力随时间变化的图像如图2所示,其中沿传送带向下为摩擦力正方向,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A.物块与传送带间的动摩擦因数为0.4
B.传送带的运行速度大小为2m/s
C.物块沿传送带向上运动的总时间为0.8s
D.物块沿传送带向上运动的最大位移为5.8m
40.(多选)如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37°。一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的v—t图像如图乙所示,物块到传送带顶端时速度恰好为零,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,则( )
A.传送带的速度为4m/s
B.传送带底端到顶端的距离为10m
C.物块与传送带间的动摩擦因数为0.25
D.摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
试卷第1页,共3页
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《传送带专题》参考答案
题号
1
2
3
5
6
9
10
11
12
13
答案
C
BC
ACD
AC
D
C
BC
D
BD
B
题号
14
15
16
17
18
19
21
23
24
25
答案
ABD
B
C
BC
C
BD
BD
BC
ABC
D
题号
27
32
33
34
37
39
40
答案
C
AD
D
ABD
D
BD
ABC
1.C
【详解】AB.行李开始向右做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
行李加速至与传送带速度相等过程,根据速度与位移的关系有
解得
可知,之后行李与传送带保持相对静止向右做匀速直线运动。综合上述可知,行李开始向右做匀加速直线运动,后向右做匀速直线运动,行李开始受到向右的滑动摩擦力作用,后不受摩擦力作用,故AB错误;
C.结合上述可知,行李匀加速直线运动的时间
行李匀速直线运动的时间
则行李从A端运动到B端的时间,故C正确;
D.结合上述可知,行李到达B端的速度为2m/s,故D错误。
故选C。
2.BC
【详解】C.行李无初速度地放在传送带上,行李相对于传送带向右运动,行李所受滑动摩擦力方向向左,行李开始向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
其中
解得
令经历时间,行李与传送带达到相等速度,则有
解得
此过程行李的位移
可知,行李0.5s时与传送带相对静止,故C正确;
A.结合上述可知,行李开始向左做匀加速直线运动,此过程受重力、支持力与向左的滑动摩擦力三个力作用,随后行李又以与传送带相等的速度向左做匀速直线运动,此过程行李受重力与支持力二个力作用,该过程行李不受摩擦力作用,故A错误;
B.结合上述可知,行李先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力,故B正确;
D.结合上述可知,历时0.5s行李与传送带达到共同速度,此过程传送带匀速运动位移
此过程行李相对传送带发生的位移
匀速过程没有发生相对运动,即行李相对传送带发生了0.25m的位移,故D错误。
故选BC。
3.ACD
【详解】根据牛顿第二定律可得
若木块一直做匀加速直线运动,则
所以
若木块一直匀加速,且到达右端时恰好达到传送带速度,则
所以
若木块先做匀加速直线运动,共速后做匀速直线运动,则
故选ACD。
4.(1)4m/s,2.25s
(2)2.5m
【详解】(1)包裹轻放在传送带上时,根据牛顿第二定律可得
解得
当包裹与传送带达到共速时,有
由此可知,共速后包裹在传送带上做匀速直线运动,所以包裹刚离开传送带时的速度大小为
包裹在传送带上运动的时间为
(2)若传送带保持v0′=6m/s的速率顺时针运行,则
说明包裹在传送带上一直做匀加速直线运动,设包裹滑上水平面的速度为v1,则
解得
包裹滑上水平面时,根据牛顿第二定律可得
解得
根据速度位移关系可得
5.AC
【详解】A.煤块在传送带上先做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得
达到共速时位移大小为
联立解得
之后煤块做匀速直线运动,所以煤块到达传送带最右端的速度大小为6m/s,故A正确;
B.煤块在传送带上留下的痕迹长度为,故B错误;
C.煤块在传送带上运动的时间为,故C正确;
D.若煤块在传送带上运动的时间最短,则煤块一直做匀加速直线运动,所以
解得
即传送带的速度大小至少为,故D错误。
故选AC。
6.D
【详解】若石墨块到达B端前速度等于v,则
解得
v增大,则l变长,该情况下增加传送带的长度,划痕长度与传送带长度无关;
若石墨块到达B速度小于或等于v,且运动时间
则
增大v,则l变长;
若石墨块到达B速度小于或等于v,且运动时间
此时在石墨块到达B端前划痕前端就追上石墨块,划痕长度为2L,之后的划痕与原来划痕重叠,划痕长度为2L不变,由上述可知,减小石墨块与传送带间的动摩擦因数,则l会变长或不变。
故选D。
7.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设行李箱在加速过程中加速度为,根据题意知
根据牛顿第二定律
解得
(2)根据滑动摩擦力公式,又
可得
(3)在0.1s内,行李箱的位移
传送带的位移
行李箱在传送带上留下摩擦痕迹的长度l等于二者间的相对位移
解得
8.(1)
(2)
【详解】(1)由牛顿第二定律可得
工件在传送带上相对滑动的时间为
(2)第1个工件匀加速位移大小为
第5个工件刚放上传送带最左端时,恰好第1个工件到达最右端,则第1个工件匀速运动的位移大小为
所以传送带的长度为
9.C
【详解】A.设物块在传送带上的加速度为,根据牛顿第二定律
向左运动的最大距离为,根据匀变速直线运动的速度位移关系
解得,,AD错误;
B.由上一选项分析可知,物块向左运动后,速度减小为0,开始向右加速当速度达到后,与传送带一直匀速运动,所以小物块滑离传送带时的速度为,B错误;
C.小物块在传送带上做匀变速运动时间为,位移为,根据匀变速运动的速度时间关系,
小物块与传送带一起匀速运动的时间为,
小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间
解得,C正确。
故选C。
10.BC
【详解】A.分别对A、B进行分析可知,A先向右做匀加速直线运动,速度达到后,再向右做匀速直线运动,B先向左做匀减速直线运动,速度减小为0后,再向右做匀加速直线运动,由于两物块恰好没有发生碰撞,可知,当A速度加速至后向右做匀速直线运动过程中,B速度向右匀加速至时,两者恰好相遇,根据B运动的对称性可知,A物块与 B物块相遇位置在B的出发点,即相遇位置在传送带的右端,故A错误;
D.两者与传送带间的动摩擦因数相同,则加速度大小均为
相遇时,A在匀加速的运动过程,根据速度与位移的关系式有
解得
此过程经历时间
B做双向匀变速直线运动,根据对称性,B向左匀减速的时间与向右匀加速的时间相等,均等于,则A做匀速直线运动至传送带右端的位移
结合上述可知,传送带的长度为
故D错误;
B.结合上述,A物块在传送带上的运动时间为
故B正确;
C.根据上述可知,B始终相对于传送带向左运动,B做双向匀变速直线运动,根据对称性,在时间4s内,B的位移为0,则B相对于传送带的位移大小等于传送带在4s内的位移,即有
即B物块与传送带间的“划痕”长度为16m,故C正确。
故选BC。
11.D
【详解】A.如果传送带逆时针转动,则物块会先减速到再匀速到达传送带左端,运动过程与题目描述不符,因此传送带是顺时针转动,A错误;
B.物块与传送带有相对运动的过程中,受到摩擦力为滑动摩擦力,大小方向都不变;匀速运动阶段,摩擦力为0;物块全程的运动过程中,受到的摩擦力是变化的,B错误;
C.物块在传送带上减速运动过程中,根据牛顿第二定律
设物块减速到0时,滑行距离为,物块的初速度,根据运动学公式
解得
传送带的长度,C错误;
D.物块向右加速过程中,设传送带的速度,物块的加速距离为,根据速度位移关系
设物块匀速运动时间为,匀速运动
解得 ,故D正确。
故选D。
12.BD
【详解】A.物块在传送带上的加速度为
物块向左减速到零的位移大小为
由此可知,物块从左端滑离传送带,故A错误;
B.物块向左做匀减速运动,有
解得,故B正确;
C.小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为,故C错误;
D.小物块在传送带上留下的划痕长度为,故D正确。
故选BD。
13.B
【详解】A.煤块的最大加速度为
在v-t图上作出煤块的速度时间图像,如图
由图可知,痕迹长度为
故A错误;
B.煤块在传送带上的相对位移为
故B正确;
C.煤块在传送带上先做匀加速直线运动,共速后做匀减速直线运动,故C错误;
D.质量变大,不改变加速度,痕迹长度不变,故D错误。
故选B。
14.ABD
【详解】B.根据牛顿第二定律
解得加速度,B正确;
D.快递箱加速时间为
匀速时间
运动总时间
解得传送时间,D正确;
A.快递箱加速位移
快递箱匀速位移
传送带总长
解得, A正确;
C.若,快递箱加速位移为
加速时间为
此过程中传送带路程为
故痕迹长,C错误。
故选ABD。
15.B
【详解】A.对小物块进行分析可知,小物块先向左做匀减速直线运动,减速至0后向右做匀加速直线运动,速度达到与传送带速度相等时,再向右做匀速直线运动,可知在速度减为0,即在时刻,小物块离A处的距离达到最大,故A错误;
B.结合上述可知,在时间内小物块相对于传送带向左运动, 在时间内小物块速度方向向右,大小小于传送带的速度,小物块仍然相对于传送带向左运动, 小物块与传送带速度相等,小物块与传送带保持相对静止向右做匀速直线运动,该时间内没有发生相对运动,可知,时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B正确;
C.根据上述,时间内,小物块相对传送带向左运动,小物块受到向右的滑动摩擦力,在时间内,小物块向右做匀速直线运动,根据平衡条件可知,小物块受到的摩擦力为0,故C错误;
D.根据上述可知,时间内,小物块相对传送带向左运动,小物块受到的滑动摩擦力方向始终向右,故D错误。
故选B。
16.C
【详解】AB.被检物品先匀加速到与传送带共速再匀速,在匀加速阶段,有
所以
f、a均不变,在匀速阶段,f、a均为0,故AB错误;
C.在匀加速阶段,加速时间为
故C正确;
D.在匀加速阶段,位移与时间的关系为
因此,在0~0.1s,x与t是非线性关系,而匀速运动阶段位移为
x与t是线性关系,故D错误。
故选C。
17.BC
【详解】B.若,且,则
当物块加速运动速度达到v1后,与传送带一起匀速运动,直到离开传送带(也可能加速过程中就离开传送带),故B正确;
ACD.若,且
则物块先匀减速到速度为零,再反向加速到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带);若,且
则物块先匀减速至v1,然后与传送带一起匀速运动,直到离开传送带(有可能减速过程中就离开传送带);
若,且,满足
中途速度减至v1,以后满足
先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带),故C正确,AD错误。
故选BC。
18.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。
19.BD
【详解】AC.由题意知,选取水平向左为速度v的正方向。则开始时,物块受水平向右的滑动摩擦力,以先向左做匀减速运动,如果传送带足够长,物块向左减速为零后又向右以做匀加速直线运动,若传送带较短,则物块一直向左减速运动,不可能向左匀速运动,更不可能向左减为零后继续向左加速,故AC错误;
B.如果,则物块向左减速为零后再向右一直匀加速回右端,且由对称性知,回到右端时的速度大小仍等于,故B正确;
D.如果,则物块先向左减速为零,之后再向右加速到时所受摩擦力为零,则之后随传送带一起匀速运动回右端,故D正确。
故选BD。
20.(1)3s
(2)
【详解】(1)设物体在传送带上初始时的加速度为a,由牛顿第二定律得
代入数值得
物块加速到和传送带共速行驶的位移为
代入数值得
加速到共速所用时间
代入数值得
传送带到达B端还需要匀速运动的时间为
代入数值得
故总时间为
(2)传送带停止运动后,物块在传送带上匀减速的加速度大小为
代入数值得
物块恰好到B端说明到达B端时速度恰好为零,物块减速到零的位移为
代入数值得
结合(1)的分析可知该物块与传送带共速后匀速运动一段距离才做减速运动到达B端,物块在匀加速过程中相对传送带的位移为
代入(1)中和可得
则在物块从传送带A端到B端过程中,相对传送带的位移为
联立以上解得
21.BD
【详解】AB.传送带对包裹的摩擦力沿传送带向上,根据牛顿第二定律
解得,加速度沿传送带向上,包裹能从传送带底端传到顶端,A错误,B正确;
C.设经过时间,则包裹与传送带共速,
此时包裹位移为
还没有达到传送带顶端,包裹将与传送带一起匀速运动,直到传送带顶端,所以包裹到达传送带顶端时的速度为,C错误;
D.包裹与传送带一起匀速运动的时间
包裹在传送带上运动的总时间
解得 ,D正确。
故选BD。
22.(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
23.BC
【详解】AB.a开始相对于传送带向上运动,根据牛顿第二定律有
解得
令加速至与传送带速度相等历时,则有
解得
此过程a的位移
之后a继续向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
根据速度与位移的关系有
结合上述解得,故A错误,B正确;
C.结合上述,a与传送带速度相等后匀加速运动过程有
解得
则a在传送带上运动的时间为,故C正确;
D.a开始相对于传送带向上运动,相对位移
a后来相对于传送带向下运动,相对位移
可知,传送带上的划痕长度为,故D错误。
故选BC。
24.ABC
【详解】A.小滑块整个运动过程中先做匀加速直线运动,若到达底端前与传送带同速且最大静摩擦力大于等于重力沿传送带的分力,则小滑块之后随传送带做匀速直线运动,此时小滑块会受到静摩擦力,所以小滑块整个运动过程中可能受到静摩擦力作用,故A正确;
BC.假设小滑块到达底端前就与传送带同速且最大静摩擦力大于等于重力沿传送带的分力,那么小滑块先做匀加速直线运动,则有
解得
小滑块与传送带同速时的位移为
小滑块与传送带同速时,传送带的位移为
则小滑块与传送带间的相对位移大小为
小滑块与传送带同速后做匀速直线运动,则小滑块在传送带上的运动时间为,故BC正确;
D.若小滑块运动过程中摩擦力会发生突变,且突变前后的加速度大小之比为,说明最大静摩擦力小于重力沿传送带的分力,小滑块与传送带共速后继续做匀加速直线运动。小滑块与传送带共速前的加速度为
小滑块与传送带共速后的加速度为
根据题意可知
联立可得,故D错误。
故选ABC。
25.D
【详解】AB.刚开始时,物块受到沿传送带向下的滑动摩擦力,物块先做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
假设能与传送带达到共速,则
假设成立。由于,所以二者共速后物块继续向下做匀加速直线运动,即摩擦力沿传送带向上的滑动摩擦力,故AB错误;
C.共速后,物块的加速度为
根据位移时间关系有
代入数据解得
所以从顶端运动至底端的时间为
故C错误;
D.共速前划痕长度为
共速后划痕长度为
所以传送带上留下的划痕长度为1.0m,故D正确。
故选D。
26.(1)10m/s2
(2)2s
(3)5m
(4)
【详解】(1)刚开始时煤块受到沿传送带向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律可得
所以
(2)当煤块与传送带达到共速时,有
匀加速时间为
共速后,由于
则共速后煤块继续向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得
所以
根据位移时间关系可得
所以
所以煤块从A到B的时间为
(3)共速之前有
共速之后有
则煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度为
(4)煤块从A点到达B点一直做匀加速直线运动,所用时间最短,则
解得
27.C
【详解】A.根据题意可知,物块与传送带速度相等后继续向上减速,则有
可得
故A错误;
B.因为,物块与传送带速度相等之前,物块受到的滑动摩擦力沿斜面向下,加速度沿斜面向下,大小为
物块与传送带速度相等之后,加速度沿斜面向下,大小为
故B错误;
C.物块与传送带在速度相等前后,加速度的大小之差为
故C正确;
D.设物块从冲上传送带到与传送带速度相等所用时间为,此过程物块的位移为
传送带的位移为
可知此过程物块在传送带上的划痕长度为
若满足
则有
由于不一定等于,则共速前物块在传送带上的划痕长度不一定等于物块位移大小的一半,故D错误。
故选C。
28.(1)10m/s2
(2)4.2s
(3)11.6m
【详解】(1)开始时物块相对于传送带向上运动,受到沿传送带向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
(2)物块刚开始阶段沿传送带向上做匀减速运动,达到共速时,有,
共速后,由于,则物块继续做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得
解得
根据速度位移关系可得
所用时间为
之后物块反向做匀加速直线运动,加速度为a2,返回传送带底端时,有
代入数据解得
所以物块在传送带上运动总时间为
(3)共速前,物块相对传送带向上移动,则有
共速后做匀减速运动,物块相对传送带开始向下移动,则有
反向做匀加速运动,则有
可知,物块在传送带上留下的痕迹长度为
29.(1)1.2m/s2
(2)6s
(3)3m
【详解】(1)煤炭刚放上传送带时,根据牛顿第二定律有
解得
(2)煤炭开始向上做匀加速直线运动,令经历时间与传送带达到相等速度,则有
解得
此过程煤炭的位移
解得
之后,煤炭开始向上做匀速直线运动,则有
解得
则煤炭从A运动到B的时间
(3)结合上述,煤炭第1次与挡板碰撞前,煤炭在传送带上留下的划痕长度
煤炭第1次与挡板碰撞后,速度大小为,方向向下,煤炭的加速度为,开始以向下做匀减速直线运动,减速至0后又向上做匀加速直线运动,加速度不变,即煤炭第1次与挡板碰撞后做双向匀变速直线运动,根据对称性可知,煤炭第2次与挡板碰撞时,速度方向向上,大小为,煤炭的总位移为0,此时有
解得
由于煤炭的总位移为0,则上述过程,煤炭在传送带上留下的划痕长度
解得
则煤炭在传送带上留下的划痕长度
30.(1)0.8
(2)4.7s
【详解】(1)对包裹进行受力分析,根据平衡条件有
,
其中
解得
(2)对包裹进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
a1=0.4m/s2
设经过t1时间包裹与传送带共速,此后以v0做匀速直线运动,根据速度公式有
v0=v1+a1t1
解得
t1=2.5s
此过程包裹的位移
解得
x1=3.75m
之后匀速直线运动的位移
x2=8.15m-3.75m =4.4m
则匀速直线运动的时间
解得
t2=2.2s
则包裹从传送带的底部A点运动到传送带的顶部B点的时间
t总=t1+t2=4.7s
31.(1)小物块加速度大小,方向沿斜面向下
长木板加速度大小,方向沿斜面向下
(2)2.8s
【详解】(1)对小物块由牛顿第二定律
解得,沿斜面向下
对长木板由牛顿第二定律
解得,沿斜面向下
(2)长木板减速到与传送带速度相同,所用时间
假设长木板与传送带一起匀速运动,传送带给长木板的静摩擦力为,则有
解得
假设成立,小物块减速至与传送带速度相同,所用时间
假设随后小物块与长木板共同减速
解得
小物块与长木板间的静摩擦力为,则有
解得
假设成立,小物块减速到零的时间
小物块运动的总时间
32.AD
【详解】A.根据图乙可知,煤块先向上做匀减速直线运动,速度减为2m/s时,向上减速的加速度发生变化,可知,传送带的速率是2m/s,故A正确;
B.0~1s内的加速度大小
根据牛顿第二定律有
1~2s内的加速度大小
根据牛顿第二定律有
解得,,,故B错误;
C.图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,根据图乙可知,煤块向上运动的位移大小
煤块从最高点下滑到A端过程有
解得,故C错误;
D.结合上述可知,煤块开始相对于传送带向上运动,经历时间
相对位移大小
后来相对于传送带向下运动,经历时间
相对位移大小
则煤块在传送带上留下的痕迹长为,故D正确。
故选AD。
33.D
【详解】AB.第一阶段,木块初速度为0,传送带向下运动,木块相对传送带向上运动,因此滑动摩擦力沿斜面向下。
根据牛顿第二定律
解得 ,加速度恒定不变,因此该阶段图为一段倾斜直线(斜率等于加速度),故AB错误;
C.若 ,即 ,木块共速后会继续加速,滑动摩擦力变为沿斜面向上,加速度 ,
正确的图应为:前一段为斜率大的倾斜直线(),后一段为斜率小的倾斜直线(),故C错误;
D.若 ,即 ,木块与传送带共速后不再相对滑动,和传送带一起匀速运动,加速度为0,图变为水平直线,故D正确。
故选 D。
34.ABD
【详解】A.0~t2时间内,小木块相对传送带始终向上运动,所受到的滑动摩擦力向下,保持不变,故A正确;
B.t2时刻,小木块和传送带共速,由图像可知,t2~t3时间内小木块未相对传送带静止,而是相对传送带向下加速,所受到的滑动摩擦力向上,t2~t3时间内
方向向下,所以
即,故B正确;
C.0~t1时间内,小木块向上减速运动,t1时刻速度减为0,此后向下做加速运动,所以时刻,小木块离传送带底端的距离达到最大,故C错误;
D.0~t1时间内,小木块的加速度为
小木块向上做减速运动,t1~t2时间内,小木块的加速度以a1向下做加速运动,t2~t3时间内,以a2向下做加速运动,根据速度位移关系可知,回到底端时,向上、向下的位移大小相等,但向上运动的加速度大于向下运动的加速度,所以回到底端时的速率小于v1,故D正确。
故选ABD。
35.(1)
(2)
【详解】(1)由题中图2可知,料箱加速度
根据牛顿第二定律
解得
(2)0~2s(料箱向下减速到 0)
料箱位移(向下)
运输带位移(向上)
相对位移(料箱相对运输带向下滑)
2~6s(料箱向上加速到与运输带同速)
料箱位移
运输带位移(向上)
相对位移(料箱相对运输带向下滑)
6~8s(料箱与运输带同速,无相对滑动)
划痕长度
36.(1)0.5
(2)12m/s,5m
【详解】(1)煤块放上传送带后瞬间,煤块相对传送带向上滑动,则所受摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律得
由题意可知,传送带的速度为
第一段加速过程,有
解得,
(2)第二段匀加速过程,有,
解得,
第一阶段加速时间为
此过程中传送带位移为
煤块位移为
煤块相对于传送带向上的位移为
第二阶段,根据
可得第二段过程时间为
此过程中传送带位移为
煤块位移为
煤块相对于传送带向下的位移为
所以划痕长度为
37.D
【详解】AB.在内,煤块的加速度大小为
方向沿传送带向下,根据牛顿第二定律可得
在内,煤块的加速度大小为
方向沿传送带向下,根据牛顿第二定律可得
联立解得,
故A错误,B错误;
CD.传送带的速度为
在内,传送带的位移为
煤块的位移为
煤块超前传送带位移大小为
在内,传送带的位移为
煤块的位移为
煤块落后传送带相对位移大小为
所以整个上升的过程中在传送带上留下的痕迹长为4m,2s后传送带向上运动,煤块向下运动,加速度不变,为
根据运动学规律
解得回到传送带底端,在这段时间内煤块相对传送带位移大小
故在整个过程煤块在传送带上留下的痕迹长为
故C错误,D正确。
故选D。
38.(1)8.0 m/s
(2)
(3)30°,
【详解】(1)由图像可知,皮带的速度为
(2)0-1.0s内,物体相对皮带向上滑动,其相对位移大小为
解得
1.0s-2.0s内 ,物体相对皮带向下滑动,其相对位移大小为
解得
物体相对皮带向下滑整个划痕长度为
(3)由货物运动的v-t图像得,
在0-1.0s内皮带对物体的滑动摩擦力沿斜面向下,根据牛顿第二定律
在1.0s-2.0s内皮带对物体的滑动摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律
联立解得30°,
39.BD
【详解】A.根据
解得
故A错误;
B.物块刚冲上传送带摩擦力沿传送带向下,物块运动的加速度
则
故B正确;
C.t=0.8s时物块刚与传送带共速,此后还会继续向上做减速运动,故C错误;
D.共速后继续向上运动的加速度
因此物块沿传送带向上运动的最大位移
故D正确。
故选BD。
40.ABC
【详解】A.根据物块的速度时间图像可知,1s时物块向上运动的加速度发生了变化,即此时刻物块的速度与传送带的速度恰好相等,表明物块的初速度为12m/s,初速度的速度为4m/s,故A正确;
B.传送带底端到顶端的距离等于物块减速至0的位移大小,即等于物块速度时间图像与时间轴所围几何图形的面积,则有,故B正确;
D.根据图乙可知,1s之前,物块速度大于传送带速度,物块相对于传送带向上运动,物块所受摩擦力方向沿传送带向下,1s之后,物块速度小于传送带速度,物块相对于传送带向下运动,物块所受摩擦力方向沿传送带向上,即物块所受摩擦力方向先与物块运动的方向相反,后与物块运动的方向相同,故D错误;
C.根据图乙可知,1s之前加速度大小为
结合上述,1s前根据牛顿第二定律有
解得,故C正确。
故选ABC。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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