专题11 牛顿运动定律的应用之传送带模型-2018-2019学年高一物理上学期同步重难讲练之牛顿运动定律

专题11 牛顿运动定律的应用之传送带模型 水平传送带问题 求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断。物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻。 【例1】　如图所示，水平长传送带始终以v匀速运动，现将一质量为m的物体轻放于A端，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，AB长为L，L足够长。问： (1)物体从A到B做什么运动？ (2)当物体的速度达到传送带速度v时，物体的位移多大？传送带的位移多大？ (3)物体从A到B运动的时间为多少？ (4)什么条件下物体从A到B所用时间最短？ 倾斜传送带问题 求解的关键在于分析清楚物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用。当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变。 【例2】　如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，AB长度为16 m，传送带以10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5。求物体从A运动到B所需时间是多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2) 【跟踪训练】 1.在民航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。当旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止，行李随传送带一起前进。设传送带匀速前进的速度为0.25 m/s，把质量为5 kg的木箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，木箱以6 m/s2的加速度前进，那么这个木箱放在传送带上后，传送带上将留下的摩擦痕迹约为(　　) A.5 mm B.6 mm C.7 mm D.10 mm 2. 如图甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点)。已知传送带的速度保持不变，重力加速度g取10 m/s2。关于物块与传送带间的动摩擦因数μ及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t，下列计算结果正确的是(　　) A.μ＝0.4 B.μ＝0.2 C.t＝4.5 s D.t＝3 s 2.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是(　　) [来源:学§科§网] 3.如图甲所示，水平传送带沿顺时针方向匀速运转。从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C，物体A经tA＝9.5 s 到达传送带另一端Q，物体B经tB＝10 s到达传送带另一端Q，若释放物体时刻作为t＝0时刻，分别作出三物体的v－t图象如图乙、丙、丁所示，取g＝10 m/s2，求： (1)传送带的速度大小v0； (2)传送带的长度L； (3)物体A、B、C与传送带间的动摩擦因数； (4)物体C从传送带左端P到右端Q所用的时间tC。 4. 如图所示，倾角为37°，长为l＝16 m的传送带，转动速度为v＝10 m/s，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5 kg的物体。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求： （1）传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间； （2）传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间。 模拟提升 1．（安徽省淮北一中2019届高三第一学期第二次月考） 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率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v﹣t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v2＞v1，物块和传送带间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，则（　　） A． t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B． 0﹣t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 C． 0﹣t2时间内，摩擦力产生的热量为[来源:学科网ZXXK][来源:学科网ZXXK] D． 0﹣t2时间内，物块在传送带上留下的划痕为 2．（四川省三台中学高三第2次考试） 如图所示，水平方向的传送带顺时针转动，传送带速度大小恒为v＝2m/s，一物块从B端以初速度v0＝4 m/s滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，g取10m/s2，下列判断正确的是（ ） [来源:Zxxk.Com] A． 如果物块从A端离开传送带，两端A、B间距离可能为3 m B． 如果物块从B端离开传送带，两端A、B间距离可能为