传送带模型--2024年高三物理二轮常见模型含参考答案

12024年高三物理二轮常见模型

专题传送带模型

特训目标特训内容

目标1水平传送带模型(1T-5T)

目标2倾斜传送带模型(6T-10T)

目标3电磁场中的传送带模型(11T-15T)

【特训典例】

一、水平传送带模型

1如图所示，足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度沿逆时针方向匀速转动，在传送带的左端连接有

一光滑的弧形轨道，轨道的下端水平且与传送带在同一水平面上，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=

0.4。现将一质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道上高为h=0.8m的地方由静止释放，重力加

速度大小取g=10m/s2，则()A.滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为4m/s

B.滑块在传送带上向右滑行的最远距离为2.5m

C.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端所用的时间为2.5s

D.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中，传动系统对传送带多做的功为12J

2如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速度顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙面连接，

另一端与工件不拴接。工件将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，工件向右运动受到的

摩擦力Ff随位移x变化的关系如图乙所示，x0、Ff0为已知量，则下列说法正确的是(工件与传送带间的动

摩擦因数处处相等)()

A.工件在传送带上先做加速运动，后做减速运动

B.工件向右运动2x

0后与弹簧分离

C.弹簧的劲度系数为F

f0

x

0

D.整个运动过程中摩擦力对工件做功为0.75F

f0x

0

3如图所示，水平传送带AB长L=10m，以恒定速率v1=2m/s运行。初速度大小为v

2=4m/s的小物

块(可视为质点)从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。小物块的质量m=1kg，物块与

2传送带间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2，则()

A.小物块离开传送带时的速度大小为2m/sB.小物体在传送带上的运动时间为2s

C.小物块与传送带间的摩擦生热为16JD.小物块和传送带之间形成的划痕长为4.5m

4如图甲所示，水平传送带在电机的作用下，t=0时刻由静止开始向右做匀加速直线运动，物块(视为

质点)在t=0时刻以速度v0从左轮中心的正上方水平向右滑上传送带，t0时刻物块与传送带的速度相等

均为0.4v0，物块和传送带运动的v-t图像如图乙所示，t0时刻前后物块的加速度大小变化量为53m/s2，物

块从右轮中心正上方离开传送带时速度为0.8v0，整个过程中物块相对传送带的位移为1.5m。己知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是()

A.物块的初速度大小为8m/sB.传送带的加速度大小为10

3m/s2

C.传送带的长度为3.5mD.物块通过传送带的平均速度为3．25m/s

5物块以速度v0=6m/s从A点沿水平方向冲上长为2m的传送带，并沿水平传送带向右滑到B点后

水平抛出，落到地面上的P点，如图甲所示。平抛运动的水平距离记为x，规定向右为速度正方向。在v0一

定的情况下，改变传送带的速度v，得到x-v关系图像如图乙所示。已知g=10m/s2，下列说法正确的是

()

A.当传送带速度为0时，物块到达B点的速度为4m/s

B.传送带平面到地面的高度为0.8m

C.物块与传送带间动摩擦因数为0. 5

D.如果传送带向左传送，其x-v图像为虚线c

二、倾斜传送带模型

6如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的A点，包裹

从A点运动到最下端B点的过程中，加速度a随位移x的变化图像如图乙所示(重力加速度g取10m/s2)，

则下列说法正确的是()

3

A.传送带与水平面的夹角为30°B.包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4

C.传送带运行的速度大小为6m/sD.包裹到B点时的速度为8m/s

7如图甲所示，逆时针匀速传动的传送带与水平面的夹角θ=37°。在传送带的顶端A处无初速度地

释放一个小物块，一段时间后物块到达底端B处。当改变传送带匀速传动的速度v1时，小物块到达B处的

速度v2也会相应变化，v2和v1的关系如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=

0.8。下列说法正确的是()

A.小物块可能先匀加速再匀速运动B.传送带A、B之间的距离为25m

C.小物块和传送带间的动摩擦因数为0.375D.小物块从A运动到B的最短时间为5s

8如图所示，现将一长为L、质量为m且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输送到高处。斜

面与传送带靠在一起连成一直线，与水平方向夹角为θ，斜面光滑，链条与传送带之间的动摩擦因数为常

数。传送带以足够大的恒定速率顺时针转动。已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时，支持力都均匀作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上，将位于传送带部分的长度记为x，当x=L

4时，链条恰能保

持静止。现将链条从x=L

3的位置由静止释放，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是

()

A.链条与传送带之间的动摩擦因数μ=4tanθ

B.释放瞬间链条的加速度为4gsinθ

3C.链条从x=L

2的位置静止释放，到完全进入传送带的瞬间，速度大小v=2gLsinθ

4D.链条从x

>L

4的某一位置静止释放，到完全进入传送带的过程中，链条增加的机械能一定小于链条和传送带间的摩擦生热

9如图所示，电动机带动的传送带与水平方向夹角θ=37°，与两皮带轮O1、O2相切与A、B两点，从A

到B长度为L1=5.6m。传送带以v

0=0.8m/s的速率顺时针转动。两皮带轮的半径都为R=1.5m。长度

为L2=2.0m水平直轨道CD和传送带皮带轮最高点平滑无缝连接。现有一体积可忽略，质量为m=

0.5kg小物块在传送带下端A无初速度释放。若小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ

1=0.8，与水平直

轨道CD之间的动摩擦因数为μ2，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则()

A.小物块从A运动到B的时间为8s

B.小物块运动到皮带轮O

2最高点时，一定受到皮带轮O2的支持力作用

C.将小物块由A点送到C点电动机多消耗的电能为21.02J

D.若小物块刚好停在CD中点，则μ

2=0.32

10如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针传动。一质量m

=2kg的煤块以初速度v

0=12m/s从A端冲上传送带又滑了下来，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所

示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是()

A.煤块上升的最大位移为7m

B.煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5

C.煤块从冲上传送带到返回A端所用时间为2+2s

D.煤块在皮带上留下的划痕为9+42m

三、电磁场中的传送带模型

11如图，一质量为m、电荷量为q的带负电绝缘小物块以水平初速度v0从左端冲上长为L的水平传送

带，并从传送带右端滑下。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，传送带沿顺时针方向运行，速度大小恒

为0.5v0，整个空间存在场强大小E=μmg

q、方向水平向左的匀强电场。关于物块在传送带上的运动，下列

5说法正确的是()

A.物块先做匀减速直线运动后做匀速直线运动

B.物块一直做匀速直线运动

C.电动机因物块在传送带上的运动而多消耗的电能为μmgL

D.电动机因物块在传送带上的运动而多消耗的能量为μmgL2

12如图所示，在真空环境中有一足够长的绝缘、粗糙、水平传送带，其上放置带正电的甲物体，且甲物

体的电荷量始终保持不变，整个传送带所在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场。假如由静止开始让传送带做匀加速运动，发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是()

A.甲物体开始阶段所受摩擦力均匀增大B.经过一段时间后甲物体的加速度会逐渐减小

C.甲物体有可能离开传送带作曲线运动D.甲物体最终会沿传送带做匀速直线运动

13如图甲所示，一带电物块无初速度地放在皮带底端，皮带轮以恒定的速率沿顺时针方向转动，该装

置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带顶端F的过程中，其v-t图像如图乙所

示，物块全程运动的时间为4.5s。关于带电物块及其运动过程，下列说法正确的是()

A.该物块带负电B.皮带轮的转动速度大小一定为1ms

C.若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移

D.在2∼4.5s内，物块与皮带仍可能有相对运动

14一水平足够长绝缘传送带处于静止状态，其上方空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，另有一带正电

的物块静止于传送带左端，且与传送带间动摩擦因数为μ。从某时刻起，传送带开始以恒定加速度a(a>

μg)启动，则物块的v-t图像大致为()

6

A.

B.

C.D.

15传送带使用简便，节省人力物力，被广泛应用。现需要传送可能带电的物体到达一定的高度，为此

商家设计了如图所示的绝缘倾斜传送带，并在传送带所在的空间内施加电场强度E=5N/C、方向沿传送带

向上的匀强电场，传送带的长度lAB=40m、倾角θ=37°，在电动机带动下传送带以v

0=4m/s的速度顺时针

转动。现将质量m=0.1kg的物体轻放在传送带的底端A，经14s物体到达顶端B，此时的速度大小也为v0

=4m/s。已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，

物体可视为质点，请判断物体是否带电，若物体带电，求出物体所带的电荷量，若不带电请说明理由。

12024年高三物理二轮常见模型

专题传送带模型

特训目标特训内容

目标1水平传送带模型(1T-5T)

目标2倾斜传送带模型(6T-10T)

目标3电磁场中的传送带模型(11T-15T)

【特训典例】

一、水平传送带模型

1如图所示，足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度沿逆时针方向匀速转动，在传送带的左端连接有

一光滑的弧形轨道，轨道的下端水平且与传送带在同一水平面上，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=

0.4。现将一质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道上高为h=0.8m的地方由静止释放，重力加

速度大小取g=10m/s2，则()

A.滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为4m/s

B.滑块在传送带上向右滑行的最远距离为2.5m

C.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端所用的时间为2.5s

D.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中，传动系统对传送带多做的功为12J【答案】AD

【详解】A．滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为v=2gh=2×10×0.8m/s=4m/s选项A正确；

B．滑块在传送带上向右滑行做减速运动的加速度大小为a=μg=4m/s2向右运动的最远距离为xm=v2

2a

=42

2×4m=2m选项B错误；

C．滑块从开始滑上传送带到速度减为零的时间t

1=v

a=1s位移x

1=v

2t

1=2m然后反向，则从速度为零

到与传送带共速的时间t2=v

0

a=0.5s位移x

2=v

0

2t

2=0.5m然后匀速运动回到传送带的最左端的时间t

3=

x

1-x

2

v

0=0.75s

滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端所用的时间为t=t1+t

2+t

3=2.25s选项C错误；

D．滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中，传动系统对传送带多做的功等于传送带

克服摩擦力做功W=μmg(v0t

1+v

0t

2)=12J选项D正确。故选AD。

2如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速度顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙面连接，

另一端与工件不拴接。工件将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，工件向右运动受到的

摩擦力Ff随位移x变化的关系如图乙所示，x0、Ff0为已知量，则下列说法正确的是(工件与传送带间的动

摩擦因数处处相等)()