第四章 传送带专题训练 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

必修一第四章章末复习专题作业 传送带专题 · （作业建议时长40分钟） · 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 作业目标 1、通过对传送带问题的分析，引导学生进一步强化利用牛顿运动定律解决具体问题的能力； 2、通过对传送带问题的分析，进一步强化学生受力分析和运动分析意识； 3、进一步强化学生用速度-时间图像分析运动问题的意识，提升用图像分析运动问题的能力。 知识关联 解决传送带问题，涉及到的常用知识点包括：滑动摩擦力、牛顿第二运动定律、运动学基本公式等。 作业内容 一、水平传送带问题（无初速释放） 1．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。如图所示，旅客把行李轻放到传送带上点时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，经过一段时间行李运动到传送带上的点（行李在传送带上能留下痕迹）。若传送带匀速前进的速度v=1m/s，某行李与传送带之间的动摩擦因数，传送带的长度，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．行李与传送带之间先是滑动摩擦力后是静摩擦力 B．行李从点运动到点的时间为2.25s C．行李在传送带上留下的痕迹长度为1.5m D．若传送带的速度可调节，则行李从点运动到点的最短时间为1.5s 2．如图所示水平传送带以恒定速率v顺时针转动，现将一货物无初速地放在传送带的左端A处，则货物的速度v随时间t、位移x的变化规律的图像中不可能的是（　　）    A． B．   C．     D．     二、水平传送带问题（有初速释放） 3．一质量为的物块放在水平传送带上，水平传送带以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，下列说法正确的是（　　） A．若，此时为阻力 B．若，则方向向右 C．若，物块在传送带上相对地面做匀速运动 D．若，则 4．云南昆明长水国际机场航站楼是中国面向东南亚、南亚和连接欧亚的第四大国家门户枢纽机场，航站楼行李处理系统其中的一段如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱以初速度滑上水平传送带，从A点运动到B点的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．小行李箱的初速度大小为2m/s B．传送带转动的速度大小为6m/s C．A、B两点间的距离为6m D．小行李箱与传送带的相对位移大小为2m 5．如图所示，水平皮带匀速顺时针转动，速度大小，传送带上A、B两点间的距离为，在A点一物块（可视作质点）以的速度滑上皮带，物块与皮带间的动摩擦因数，取，则下列说法正确的是（　　） A．物块能滑过B点 B．物块经速度减为零 C．物块在皮带上滑动时加速度的大小是 D．物块返回到A点时的速度大小仍是 三、倾斜传送带中的摩擦力问题 6．如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动（物体与传送带相对静止），运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是（     ） A．A物体受到的摩擦力方向向右 B．三个物体中只有A物体不受摩擦力作用 C．B物体受到的摩擦力沿传送带向下 D．B、C两物体受到的摩擦力方向相反 7．图1所示为某超市的倾斜式自动人行道，将顾客随自动人行道上行的情境简化为图2所示的示意图。若运动过程中顾客与自动人行道始终保持相对静止，下列说法正确的是（　　） A．自动人行道减速向上运行的过程中，顾客一定受重力、支持力和静摩擦力 B．自动人行道减速向上运行的过程中，顾客受摩擦力方向一定沿人行道向上 C．自动人行道加速向上运行的过程中，顾客受到的支持力比匀速时小 D．自动人行道加速向上运行的过程中，顾客受到的摩擦力比匀速时大 四、倾斜传送带问题（底端同向上行类） 8．如图，倾角的足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，现将一质量的小物体轻放在传送带的A端，小物体与传送带间的动摩擦因数，取，，，则在上升过程中小物体受到的摩擦力（　　） A．方向始终沿传送带向上 B．方向始终沿传送带向下 C．方向先沿传送带向上，后沿传送带向下 D．大小始终为 9．如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度v0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取10 m/s2，则（　　） A．传送带底端到顶端的距离为12 m B．摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 C．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5 D．0 ~ 1 s内物块受到的摩擦力大小等于1 ~ 2 s内的摩擦力大小 五、倾斜传送带问题（底端反向上行类） 10．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角，以的恒定速率逆时针转动。小砖块以的初速度沿传送带方向从传送带底端滑上传送带，其与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．砖块刚滑上传送带时的加速度大小为25 B．砖块在传送带上向上滑行的最远距离为3m C．若增大为7，砖块返回出发点时间变长 D．若增大为7，砖块在传送带上留下的痕迹变长 六、倾斜传送带问题（顶端下行类） 11．如图甲所示，倾角为θ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）轻放在传送带上端，物体相对地面的v-t图像如图乙所示，2s时滑离传送带。设沿传送带向下为正方向，重力加速度（　　） A．物体与传送带之间的动摩擦因数 B．传送带上下两端的间距为10m C．传送带的倾角 D．物体在传送带上留下的痕迹长度为4m 七、传送带模型建构问题 12．如图所示，长为的水平传送带以的速度逆时针转动，一个质量为的小木块以一定的初速度从传送带左侧水平向右滑上传送带。已知小木块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计传送带转动轮大小。 (1)若小木块初速度，求小木块经多长时间离开传送带； (2)若小木块初速度，求小木块离开传送带时的速度。 13．机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=37°，转轴间距L=10.4m。工作人员沿传送方向以速度v2=2.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)小包裹刚放上传送带时所受摩擦力的方向； (2)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a； (3)小包裹通过传送带所需的时间t。 14．许多工厂的流水线上安装有传送带，如图所示传送带由驱动电机带动，传送带的速率恒定，方向如图中箭头所示，运送质量为的工件，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向的夹角，工件从A端传送到B端所需要的时间为。重力加速度g取，，，工件可视作质点，不计空气阻力。求： (1)工件加速过程中的加速度大小； (2)工件加速运动的距离； (3)A、B两端的距离。 参考答案 1．【答案】D 【详解】AB．设行李与传送带共速， 解得 行李先加速运动 解得 共速后不受摩擦力，再匀速运动 解得 所以行李从点运动到点的时间，A错误、B错误； C．痕迹长度，C错误； 行李从A点运动到B点一直加速运动时间最短 解得，D正确。 故选D。 2．【答案】C 【详解】AB．将一货物无初速地放在传送带的左端A处，货物受到水平向右的摩擦力，开始做初速度为零的匀加速运动，货物到达B处的速度小于等于传送带的速度，货物可能一直做加速运动也可能先做加速运动后做匀速运动，图像可能是一条过原点的倾斜直线，也可能先是一条过原点的倾斜直线再是水平直线，故AB正确，不符合题意； CD．根据 可知货物加速阶段速度与位移不成正比，匀速阶段速度不变，图像可能是弯曲图线，也可能先是弯曲图线再是水平直线，故C错误，符合题意；D正确不符合题意。 故选C。 3．【答案】C 【详解】A．若，则物块相对传送带向左运动，物块所受的摩擦力方向向右，此时为动力，故A错误； B．若，则物块相对传送带向右运动，物块所受的摩擦力方向向左，故B错误； CD．若，则物块所受的摩擦力为0，物块在传送带上相对地面做匀速运动，故C正确，D错误。 故选C。 4．【答案】D 【详解】AB．由v－t图像可知，小行李箱开始做匀减速直线运动，后与传送带一起匀速运动，则小行李箱的初速度v0为6m/s，而传送带转动的速度v大小为2m/s，故AB错误； C．根据v－t图像，小行李箱在前3s内运动的距离为 则A、B两点间的距离为8m，故C错误； D．根据v－t图像，在前3s内传送带传动的路程为 所以小行李箱与传送带的相对位移大小为 故D正确。 故选D。 5．【答案】C 【详解】ABC．物块在皮带上滑动时，根据牛顿第二定律可得 可得加速度大小为 物块速度减为零所用的时间为 该过程物块的位移大小为 可知物块不能滑过B点，故AB错误，C正确； D．由于，可知物块向左速度减为0后，反向向右加速到返回到A点前已经与传送带共速，之后与传送带保持相对静止，所以物块返回到A点时的速度大小为，故D错误。 故选C。 6．【答案】B 【详解】A．A物体沿水平方向做匀速直线运动，不受摩擦力作用，故A错误； BCD．B、C两物体均有相对传送带向下的运动趋势，故均受到沿传送带向上的静摩擦力作用，故B正确，CD错误。 故选B。 7．【答案】D 【详解】AB．令人行道倾角为，若自动人行道减速向上运行的加速度大小为，对顾客进行分析，根据牛顿第二定律可知，此时顾客所受外力的合力 即合力等于重力沿人行道向下的分力，可知，此时顾客只受到重力和人行道支持力的作用，故AB错误； C．对顾客进行分析，其所受支持力 可知，不论自动人行道加速、匀速或减速向上运行，顾客受到的支持力大小均与其所受重力垂直于人行道的分力大小相同，故C错误； D．若自动人行道加速向上运行，对顾客进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 若自动人行道匀速向上运行，对顾客进行分析，根据平衡条件有 可知，顾客所受沿人行道向上的静摩擦力大于匀速时所受的摩擦力，故D正确。 故选D。 8．【答案】A 【详解】小物体轻放在传送带的A端，开始时物体受到沿传送带向上的滑动摩擦力，大小为 由于 则物体沿传送带向上加速运动，由于传送带足够长，当物体的速度与传送带相等时，物块与传送带保持相对静止一起向上做匀速运动，物块受到沿传送带向上的静摩擦力，大小为 故选A。 9．【答案】D 【详解】A．物块运动的位移大小等于v − t图线与坐标轴所围图形的面积大小，为 所以传送带底端到顶端的距离为10 m，故A错误； BD．由题图乙可知，在0 ~ 1 s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向下，与物块运动的方向相反；1 ~ 2 s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向上，与物块运动的方向相同，由于物块对传送带的压力相等，根据摩擦力公式 可知两段时间内摩擦力大小相等，故B错误，D正确； C．在0 ~ 1 s内物块的加速度大小为 由牛顿第二定律得 解得 故C错误。 故选D。 10．【答案】D 【详解】A．砖块刚滑上传送带时，受到的滑动摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律可得 解得 故A错误； B．砖块在传送带上向上滑行的最远距离为 故B错误； C．在的情况下，砖块到达最高点后，继续以相同的加速度向下加速运动到与传送带共速，由于 砖块与传送带共速后一起做匀速运动回到出发点，上滑时间为 向下加速到与传送带共速所用时间和加速阶段的位移分别为 ， 则匀速阶段时间为 则总时间 当时 当时 故C错误； D．情况下，在砖块与传送带共速前，砖块一直相对于传送带向上运动，砖块在传送带上留下的痕迹长度为 则增大为7时，砖块在传送带上留下的痕迹变长，故D正确。 故选D。 11．【答案】A 【详解】AC．由题图得0~1s内物体加速度 根据牛顿第二定律得 1~2s内加速度 根据牛顿第二定律得 联立解得，，故A正确，C错误； B．由题可得物体0~2s内的位移即为传送带上下两端的间距，v-t图像中图线与t轴所围面积表示位移，可知位移为，故B错误； D．由题图知传送带的速率v0=10m/s，则0~1s内，传送带的位移为m 故相对位移为 物体相对传送带向上运动。 1~2s内传送带的位移为 故相对位移为 物体相对传送带向下运动，因此物体在传送带上留下的痕迹长度为5m，故D错误。 故选A。 12．【答案】(1) (2)，方向向左 【详解】（1）小木块在传送带上相对传送带运动时，由牛顿第二定律得 解得 若小木块初速度，则小木块向右减速到速度为0通过的位移大小为 可知小木块从传送带右端离开，设小木块从传送带右端离开时的速度大小为，根据运动学公式可得 解得 则小木块离开传送带经历的时间为 （2）若小木块初速度，则小木块向右减速到速度为0通过的位移大小为 可知小木块向右减速到速度为0，之后反向加速运动；设加速至与传送带共速时，向左运动的距离为，则有 小木块与传送带共速后，一起做匀速直线运动，所以小木块离开传送带时的速度大小为，方向向左。 13．【答案】(1)沿斜面向上 (2)0.4m/s2 (3)9s 【详解】（1）由于包裹的速度大于传送带的速度，所以包裹相对于传送带向下运动，则受到沿斜面向上的摩擦力； （2）根据牛顿第二定律有 解得 （3）小包裹开始阶段在传送带上做匀减速直线运动，用时 解得 在传动带上滑动的距离为 解得 因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力，即 所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端，匀速运动的时间为 解得 所以小包裹通过传送带的时间为 14．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）工件加速过程，根据牛顿第二定律有 解得工件加速过程中的加速度大小 （2）加速过程，根据速度与位移的关系有 解得工件加速运动的距离 （3）工件加速经历时间 工件从A端传送到B端所需要的时间为 则工件匀速的位移为 A、B两端的距离 试卷第14页，共14页 试卷第13页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 $