第4章 专题提升课6 传送带模型和板块模型-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教用Word（人教版）

专题提升课6　传送带模型和板块模型

微专题一　传送带模型

1．模型介绍

传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到其他地方，传送带模型涉及摩擦力的判断、物体运动状态的分析、运动学和动力学知识的综合运用。有水平传送带和倾斜传送带两种基本模型。

2．分析流程

模型1　水平传送带模型

　(多选)如图所示，传送带始终保持v＝2 m/s的速度水平向右移动，一质量m＝0.5 kg的小炭块以v0＝4 m/s的速度从A点向右滑上传送带，设小炭块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带两端点A、B间的距离L＝5 m，g取10 m/s2，下列说法正确的有(　　)

A．炭块一直做匀加速直线运动

B．刚开始炭块的加速度大小为2 m/s2

C．炭块从A点运动到B点所用时间为3 s

D．传送带上将留下一段长为1 m的摩擦痕迹

[解析]　炭块刚滑上传送带时，受到水平向左的滑动摩擦力作用，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得，加速度大小a＝＝2 m/s2，假设炭块到达

B点前已经与传送带共速，则炭块匀减速阶段所用时间t1＝＝1 s，炭块匀减速阶段的位移x1＝t1＝3 m＜L＝5 m，假设成立，共速后，炭块做匀速运动到B点所用时间t2＝＝1 s，则炭块从A点运动到B点所用时间t＝t1＋t2＝2 s，传送带上留下的摩擦痕迹长度Δx＝x1－vt1＝1 m。

[答案]　BD

1．常见类型及分析

 

2．注意的问题

(1)摩擦力的突变和物体运动状态的变化。摩擦力的突变，常常导致物体的受力情况和运动性质突变。

(2)静摩擦力达到最大值是物体和传送带恰好保持相对静止的临界状态。

(3)物体与传送带的速度达到相同时，滑动摩擦力要发生突变。

模型2　倾斜传送带模型

　(2024·安徽卷，T4)倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t＝0时在传送带底端无初速度轻放一小物块，如图所示。t0时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到v0。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是(　　)

 [解析]　前t0时间内，物块轻放在传送带上，做加速运动，对物块受力分析可知，物块受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力的下滑分力，合力不变，故做匀加速运动，t0之后，当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力的下滑分力相等，加速度突变为零，物块做匀速直线运动，C正确，A、B、D错误。

[答案]　C

　(2026·江苏扬州市开学考)如图所示，煤矿中有一长度L＝13.95 m的传送带与水平面夹角θ＝37°，传送带以v＝6.2 m/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，sin 37°＝0.6，g取10 m/s2。