《传送带模型》专题

运动和力的关系“传送带”模型中的动力学问题素养目标：1.掌握传送带模型的特点，了解传送带问题的分类。

2.会对传送带上的物体进行受力分析和运动状态分析，能正确解答传送带上物体的动力学问题。

1．（2024·北京·高考真题）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。

下列说法正确的是（ ）A．刚开始物体相对传送带向前运动B．物体匀速运动过程中，受到静摩擦力C．物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功D．传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长考点一　水平传送带中的动力学问题水平传送带问题的常见情形及运动分析滑块的运动情况情景传送带不足够长(滑块最终未与传送带相对静止)传送带足够长一直加速先加速后匀速v 0<v 时，一直加速v 0<v 时，先加速再匀速v 0>v 时，一直减速v 0>v 时，先减速再匀速滑块一直减速到右端滑块先减速到速度为0，后被传送带传回左端若v 0≤v ，则返回到左端时速度为v 0；若v 0>v ，则返回到左端时速度为v例题1. 如图所示，足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为1v ，一小滑块从传送带左端以初速度大小0v 滑上传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ，小滑块最终又返回到左端。

已知重力加速度为g ）A ．小滑块的加速度向右，大小为μgB ．若01vv <，小滑块返回到左端的时间为1v v g m +C ．若01v v >，小滑块返回到左端的时间为01v v gm +D ．若01v v >，小滑块返回到左端的时间为()20112v v gv m +【答案】D【解析】A ．小滑块相对于传送带向右滑动，滑动摩擦力向左，加速度向左，根据牛顿第二定律得：mg ma m =解得：a gm =1.若01v v >，先匀减速再反方向加速，反方向加速只能加速到1v ，不能加速到0v 。

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题17 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 水平传送带图像问题（6T —10T ） 目标3 倾斜传送带模型（11T —15T ） 目标4倾斜传送带图像问题（16T —20T ）一、水平传送带模型1．如图所示，水平匀速转动的传送带左右两端相距 3.5m L =，物块A （可看做质点）以水平速度04m/s v =滑上传送带左端，物块与传送带间的动摩擦因数0.1μ=，设A 到达传送带右端时的瞬时速度为v ，g 取10m/s 2，下列说法不正确的是（ ）A ．若传送带速度等于2m/s ，物块不可能先减速运动后匀速运动B ．若传送带速度等于3.5m/s ，v 可能等于3m/sC ．若A 到达传送带右端时的瞬时速度v 等于3m/s ，传送带可能沿逆时针方向转动D ．若A 到达传送带右端时的瞬时速度v 等于3m/s ，则传送带的速度不大于3m/s 【答案】D【详解】A ．物体在传送带上的加速度大小为21m/s mga mμ==若物体一直做匀减速运动到传送带右端时，根据'2202v v aL -=-解得'3m/s 2m/s v =>可知当传送带速度等于2m/s 时，物块一直减速到最右端，故A 正确；B ．当传送带速度等于3.5m/s ，v 可能等于3m/s ，故B 正确；CD ．若A 到达传送带右端时的瞬时速度v 等于3m/s ，传送带可能沿逆时针方向转动；若A 到达传送带右端时的瞬时速度v 等于3m/s ，传送带顺时针转动时，则传送带的速度要大于3m/s 。

故C 正确，D 错误。

本题选不正确的，故选D 。

2．足够长的传送带水平放置，在电动机的作用下以速度v 2逆时针匀速转动，一质量为m 的小煤块以速度v 1滑上水平传送带的左端，且v 1>v 2。

小煤块与传送带间的动摩擦因数μ，重力加速度大小为g 。

专题19 动力学中的“传送带模型”专题导航目录常考点 动力学中的“传送带模型”分类分析 ............................................................................................................... 1 考点拓展练习 . (9)常考点 动力学中的“传送带模型”分类分析【典例1】如图，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m 的煤块(可视为质点) ，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ．初始时，传送带与煤块都是以速度v 作匀速直线运动；现让传送带以加速度a 作匀减速运动，速度减为零后保持静止；又经过一段时间，煤块静止，传送带上留下了一段黑色痕迹，重力加速度大小为g ，则痕迹长度为（ ）A ．22v gμB ．22v aC ．2222v v g a μ+ D ．2222v v g aμ- 【解析】传送带的运动是匀减速直线运动，加速度为a ，减速到零运动的位移为：x 1=22v a，而煤块的运动也是匀减速直线运动，根据牛顿第二定律:=a g μ煤，减速到零运动走过的位移为x 2=22v gμ，由于煤块和皮带是同一方向运动的，所以痕迹的长度即相对位移为：222122v v x x x g aμ∆=-=-，故D 正确，ABC 错误。

【典例2】重物A 放在倾斜的传送带上，它和传送带一直相对静止没有打滑，传送带与水平面的夹角为θ，如图所示，传送带工作时，关于重物受到的摩擦力的大小，下列说法正确的是（ ）A．重物静止时受到的摩擦力一定小于它斜向上匀速运动时受到的摩擦力B．重物斜向上加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大C．重物斜向下加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大D．重物斜向上匀速运动时，速度越大，摩擦力一定越大【解析】AD．重物静止时，受到的摩擦力大小F f=mg sinθ重物匀速上升时，受到的摩擦力大小仍为mg sinθ，且与速度大小无关，AD错误；B．重物斜向上加速运动时，根据牛顿第二定律，摩擦力F f′=mg sinθ+ma加速度越大，摩擦力越大，B正确；C．重物沿斜面向下加速运动时F f″=mg sinθ-ma或F f″=ma-mg sinθ加速度越大，摩擦力不一定越大，C错误。

1： 如图所示，绷紧的传送带，始终以2 m/s 的速度匀速斜向上运行，传送带与水平方向间的夹角θ＝30°。

现把质量为10 kg 的工件轻轻地放在传送带底端P 处，由传送带传送至顶端Q 处。

已知P 、Q 之间的距离为4 m ，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝32，取g ＝10 m/s 2。

(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动；(2)求工件从P 点运动到Q 点所用的时间。

[答案] (1)先匀加速运动0.8 m ，然后匀速运动3.2 m (2)2.4 s解析 (1)工件受重力、摩擦力、支持力共同作用，摩擦力为动力由牛顿第二定律得：μmg cos θ－mg sin θ＝ma 代入数值得：a ＝2.5 m/s 2则其速度达到传送带速度时发生的位移为 x 1＝v 22a ＝222×2.5m ＝0.8 m<4 m 可见工件先匀加速运动0.8 m ，然后匀速运动3.2 m (2)匀加速时，由x 1＝v 2t 1得t 1＝0.8 s 匀速上升时t 2＝x 2v ＝3.22s ＝1.6 s 所以工件从P 点运动到Q 点所用的时间为 t ＝t 1＋t 2＝2.4 s 2：如图，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/s 2.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．答案 (1)4 s (2)2 s解析 (1)传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有mg (sin 37°－μcos 37°)＝ma 则a ＝g sin 37°－μg cos 37°＝2 m/s 2，根据l ＝12at 2得t ＝4 s. (2)传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a 1，由牛顿第二得，mg sin 37°＋μmg cos 37°＝ma 1则有a 1＝mg sin 37°＋μmg cos 37°m＝10 m/s 2 设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t 1，位移为x 1，则有t 1＝v a 1＝1010 s ＝1 s ，x 1＝12a 1t 21＝5 m<l ＝16 m 当物体运动速度等于传送带速度瞬间，有mg sin 37°>μmg cos 37°，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变．设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a 2，则a 2＝mg sin 37°－μmg cos 37°m＝2 m/s 2 x 2＝l －x 1＝11 m 又因为x 2＝vt 2＋12a 2t 22，则有10t 2＋t 22＝11，解得：t 2＝1 s(t 2＝－11 s 舍去)所以t 总＝t 1＋t 2＝2 s. 3.如图所示，足够长的传送带与水平面倾角θ=37°，以12m/s 的速率逆时针转动。

考点巩固卷传送带模型建议用时：50分钟考点序号考点题型分布考点1水平传送带模型3单选+2多选+2解答考点2倾斜传送带模型3单选+3多选考点3传送带模型中的划痕问题5多选考点01：水平传送带模型(3单选+2多选+2解答)一、单选题1(2023·全国·模拟预测)如图所示，水平传送带以恒定速度v=16m/s顺时针匀速运行，左右两端A、B之间距离L=16m。

现将一质量m=2kg可看做质点的物块轻轻放到传送带A端，同时对物块施加一水平向右的恒力F=10N。

已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.30，重力加速度g=10m/s2。

物块从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是()A.物块从A端运动到B端的过程先匀加速运动后匀速运动B.物块从A端运动到B端的时间t=1sC.摩擦力对物块做功W=96JD.物块运动到B端时，恒力F的瞬时功率P=200W2(2023春·河北·高三校联考阶段练习)如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。

将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。

关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是()A.饺子一直做匀加速运动B.传送带的速度越快，饺子的加速度越大C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能3(2023·全国·高三专题练习)如图甲所示，将一物块P轻轻放在水平足够长的传送带上，取向右为速度的正方向，物块P最初一段时间的速度-时间图像如图乙所示，下列描述正确的是()A.小物块一直受滑动摩擦力B.传送带做顺时针的匀速运动C.传送带做顺时针的匀加速运动D.小物块最终有可能从图甲的左端滑下传送带二、多选题4(2023·甘肃兰州·统考一模)近年来网上购物的飞速增长催生了物流行业的快速发展。

版新课标高中物理模型与方法）判断共速以后一定与传送带保持相对静止作匀速运动吗？(1)可能滑块一直加速；(2)可能滑块先加速后匀速；(1)v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速；(2)v0>v时，可能一直减速，传送带较短时，滑块一直减速达到左端．传送带较长时，滑块还要被传送带如图甲为机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简A．行李一直受到摩擦力作用，方向先水平向左，再水平向右B．行李到达B处时速率为1m/sC．行李到达B处所需的时间为D．行李与传送带间的相对位移为【答案】BCA．6m/s B．7m/s C．8m/s【答案】BCD【详解】从A点到返回B点的过程中，假设B点的速度刚好为零，则根据动能定理可得点滑上传送带，在传送带上运动时动能随路程变化的A．传送带的运行速率为v1=1m/sB．滑块在传送带上的运动时间为4.5sC．若传送带的运动速率增大，则滑块在传送带上运动时间一定越来越小D．滑块从滑上传送带到再次滑回平台的整个过程中因摩擦产生的热量为36J【答案】BDA ．传送带长L 为24mB ．若10v =，全程快递箱在传送带上留下的痕迹长为C ．若121v v =，则全程快递箱的路程与传送带的路程之比为A．快件所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反B．快件先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用【答案】（1）1N s⋅；（2）0.5mv v>，物体受到传送带向右的滑动摩擦力，若物体一直做加速直线运动，时间最短，设物【详解】（1）若0体运动的加速度为a，运动到传送带右端的时间为L≥【答案】 3.0m【详解】根据题意，设行李包在空中运动的时间为水平方向上有x vt=解得4.0m/s=v 设行李包的质量为m ，与传送带相对运动时的加速度为a ，则滑动摩擦力f F mg maμ==解得220.2510m/s 2.5m/s a g μ==⨯=设行李包在传送带上通过的距离为0s ，根据速度位移关系式22002as v v =-代入数据解得0 3.0ms =故传送带的长度L 应满足的条件为0 3.0mL s ≥=【模型演练9】．（2023·山东·高三专题练习）我国物流市场规模连续七年位列全球第一。

传送带一、多选题A．开始时行李的加速度大小为A．物体从A端到B端的整个运动过程中一直受到滑动摩擦力B．物体在倾斜传送带上先做匀加速运动，再做匀速运动C．物体在倾斜传送带上先做匀加速运动，再做匀减速运动D．物体经7.5s到达传送带二、单选题3．（2023春·上海闵行·高一校考期末）如图，一传送带的上表面以1v向右做匀速运动，其右侧平台上有一质量为m的物体以初速度0v向左冲上传送带。

若传送带足够长，并且1v小于0v，则物体在返回平台的瞬间，其动能与刚离开平台瞬间相比（ ）A．增大B．减小C．不变D．都可能【答案】B【详解】物体在减速和加速时的加速度大小相等，根据匀变速直线运动规律可知，物体在返回平台之前向右的速度就已经达到1v，之后不会再加速，则物体在返回平台的瞬间，其速度大小为1v，小于其刚离开平台瞬间，即动能与刚离开平台瞬间相比减小。

故选B。

4．（2023·辽宁阜新·统考模拟预测）如图甲所示，足够长的匀速运动的传送带的倾角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一物块，结果物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，其中0v、0t已知。

重力加速度大小为g。

下列说法正确的是（ ）A．物块可能沿传送带向上运动B．物块与传送带间的动摩擦因数大于tan C．0t时间后物块的加速度大小为2sing D．若传送带反转，则物块将一直以大小为三、解答题【答案】（1）1.25s；（2）0.8【详解】（1）由题图乙可知，包裹在0~0.5s1x 0.5s后包裹做匀速直线运动，有【答案】（1）212m/s；（【详解】（1）求物体刚滑入传送带时的加速度大小，【答案】（1）4m/s；（2）【答案】（1）2【详解】（1）物块A从释放到与传送带共速的这段时间内，物块A的加速度大小为1a，对A、B。

2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练专题04 传送带模型 专练目标专练内容 目标1水平传送带模型（1T—6T ） 目标2倾斜传送带模型（7T—11T ） 目标3电磁场中的传送带模型（12T—16T ）一、水平传送带模型1．如图甲所示，一小物块从水平传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录的小物块的位移x 随时间t 的变化关系如图乙所示，已知图线在前3s 内为二次函数，在3s 4.5s ~内为一次函数，规定小物块向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，重力加速度210m /s g =，下列说法不正确．．．的是（ ）A ．小物块的初速度为4m /sB ．传送带沿逆时针方向转动C ．传送带的速度大小为2m /sD ．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2μ=【答案】B 【详解】AD ．因2s 末物体的速度减为零，位移为4m ，则2222m/s x a t==根据匀变速直线运动速度时间公式，可得04m/s v at ==又根据a g μ=可知，小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2μ=，AD 不符合题意；B ．由x -t 图像可知，因图像的斜率等于速度，故物体的速度先减小到零后，反向增加，最后运动运动，可判断传送带顺时针方向转动， B 符合题意； C ．由3.0s ～4.5s 内的图像可知，传送带的速度为3m/s 2m/s 4.53x v t ∆===∆-，C 不符合题意；故选B 。

2．如图所示，水平传送带AB 间的距离为16m ，质量分别为2kg 、4kg 的物块P 、Q ，通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，Q 在传送带的左端且连接物块Q 的细线水平，当传送带以8m /s 的速度逆时针转动时，Q 恰好静止。

重力加速度210m/s g =，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

当传送带以8m/s 的速度顺时针转动时，下列说法正确的是（ ）A ．Q 与传送带间的动摩擦因数为0.6B ．Q 从传送带左端滑到右端所用的时间为2.4sC ．整个过程中，Q 相对传送带运动的距离为4.8mD ．Q 从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为20N 3【答案】C【详解】A ．当传送带以8m/s v =逆时针转动时，Q 恰好静止不动，对Q 受力分析，则有f F F =即P Q m g m g μ=代入数据解得0.5μ=故A 错误；B ．当传送带突然以8m/s v =顺时针转动，物体Q 做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有()P Q P Q m g mg m m a μ+=+解得220m/s 3a =当速度达到传送带速度即8m/s 后，做匀速直线运动，根据速度时间公式有1v at =代入数据解得匀加速的时间为1 1.2t =s ，匀加速的位移为22v x a=代入数据解得x =4.8m ，则匀速运动的时间为2L x t v -=代入数据解得2 1.4t =s ，Q 从传送带左端滑到右端所用的时间为12 2.6s t t t =+=总故B 错误；C ．加速阶段的位移之差为1 4.8m x vt x ∆=-=而匀速阶段Q 相对传送带静止，没有相对位移，故整个过程中，Q 相对传送带运动的距离为4.8m ，故C 正确；D ．当Q 加速时，对P 分析，根据牛顿第二定律有P P m g T m a -=代入数据解得20N 3T =之后做匀速直线运动，对对P 分析，根据平衡条件有20N P T m g '==故D 错误。