重难突破4 动力学中的传送带模型-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习教用Word（提升版）

重难突破4　动力学中的传送带模型

突破点一　水平传送带

　（2025·浙江温州二模改编）图甲为行李安检机，其简化原理如图乙，水平传送带足够长，传送带沿顺时针方向以速度v匀速运行。

（1）当物体无初速度放在A端时，判断此时物体相对传送带的运动方向，并画出此时物体的受力示意图；

（2）当物体与传送带共速时，请画出物体的受力示意图；

（3）当物体以大于传送带的速度滑上传送带时，物体将做什么运动？

（4）若传送带速度反向（如图丙），物体以初速度v0滑上传送带，试画出物体在传送带上的v-t图像。

提示：（1）物体相对于传送带运动方向水平向左，所受摩擦力水平向右，受力示意图如图所示

（2）物体与传送带共速后不受摩擦力，受力示意图如图所示

（3）物体先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动。

（4）v-t图像如图所示

水平传送带问题的常见情形及运动分析

 

〔多选〕（2026·湖南衡阳期末）图甲为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乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持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2 m/s2

B.行李经过2 s到达B处

C.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m

D.若传送带速度足够大，行李最快也要 s才能到达B处

答案：AD

解析：开始时行李的加速度大小为a＝μg＝2 m/s2，故A正确；行李加速的时间t1＝＝ s＝0.2 s，加速运动的位移x1＝t1＝0.04 m，匀速运动的时间t2＝＝ s＝4.9 s，则行李到达B点的时间t＝t1＋t2＝5.1 s，故B错误；行李加速阶段传送带的位移x1'＝vt1＝0.08 m，行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08 m－0.04 m＝0.04 m，选项C错误；若传送带速度足够大，行李一直加速到达B点的时间最短，则最短时间t＝＝ s＝ s，故D正确。

〔多选〕（2026·福建南平期末）如图，煤块A用不可伸长的轻质细线绕过轻质光滑的定滑轮C与物块B相连，A放置在速度大小为8 m/s的水平传送带上，A、C间细线与传送带平行。已知A的质量为2 kg，与传送带间动摩擦因数为0.5，B的质量为1 kg，传送带长5.6 m，重力加速度取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当A在传送带P端由静止释放，若（　　）

A.传送带逆时针转动，A相对地面静止

B.传送带顺时针转动，A以10 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动

C.传送带顺时针转动，A用时1.3 s到达Q端

D.传送带顺时针转动，A在传送带上的划痕长度为4 m

答案：AC

解析：传送带逆时针转动，此时A受传送带的摩擦力向左，因为μmAg＝mBg，可知A相对地面静止，故A正确；传送带顺时针转动，开始时A的加速度aA＝＝ m/s2，当A与传送带共速时，其向右的位移x1＝＝4.8 m，时间t1＝＝1.2 s，共速后与传送带一起匀速运动，则匀速