百强校高考物理题型复习专题7:传送带问题
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百强校高考物理题型复习专题7:传送带问题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题1.如图所示,白色水平传送带AB长10 m,向右匀速运动的速度v0=4 m/s,一质量为1 k g的小墨块(可视为质点)以v1=6 m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带,小墨块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10 m/s2。
则以下说法正确的是()A.小墨块先做匀减速运动,然后一直做匀加速运动B.小墨块相对地面向左运动的最大距离为4.5 mC.小墨块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间是3.125 sD.小墨块在白色传送带上留下的墨迹长度为14.5m2.如图所示,物体从Q点开始自由下滑,通过粗糙的静止水平传送带后,落在地面P 点。
传送带匀速转动起来以后,物体仍从Q点开始自由下滑,则物体通过传送带后()A.若传送带沿逆时针方向转动,则物块一定落在P点B.若传送带沿逆时针方向转动,则物块一定落在P点左侧C.若传送带沿顺时针方向转动,则物块可能落在P点右侧D.若传送带沿顺时针方向转动,则物块可能落在P点左侧二、解答题3.某智能分拣装置如图所示,A为包裹箱,BC为传送带.传送带保持静止,包裹P 以初速度v0滑上传送带,当P滑至传送带底端时,该包裹经系统扫描检测,发现不应由A 收纳,则被拦停在B处,且系统启动传送带轮转动,将包裹送回C处.已知v0=3m/s,包裹P与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带与水平方向夹角θ=37º,传送带BC长度L=10m,重力加速度g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8,求:(1)包裹P沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向;(2)包裹P到达B时的速度大小;(3)若传送带匀速转动速度v=2m/s,包裹P经多长时间从B处由静止被送回到C处;(4)若传送带从静止开始以加速度a加速转动,请写出包裹P送回C处的速度v c与a 的关系式,并画出v c2-a图象.4.如图所示,一长L=16m的水平传送带,以v=10m/s的速率匀速顺时针转动。
将一质量为m=1kg的物块无初速度地轻放在传送带左端,物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5(取g=10m/s2)求(1)物块在传送带上从左端运动到右端的时间。
(2)若该传送带装成与水平地面成θ=37°倾角,以同样的速率顺时针转动。
将该物块无初速度地放上传送带顶端,分析并求出物体从传送带上端运动到下端的时间。
5.某粮仓为了把大米送到一定高度处的储藏间,铺设如图所示的传输装置,其中AB 为长度L1=4m的水平传送带,CD 为长度L2=9m、倾角θ=37°的倾斜传送带,两传送带的运行速度可调。
现将一袋大米无初速地放在A 端,设米袋从B 转移到C 时速度大小不变,已知米袋与两传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
现在对设备按照如下两种方式进行调试:(1)使水平传送带以v1=5m/s 的速度顺时针匀速转动,倾斜传送带不转动。
求:①米袋在水平传送带上加速运动的距离;②米袋沿倾斜传送带所能上滑的距离。
(2)使两条传送带以相同的速度v2 顺时针匀速转动,为了使米袋能被运送到D 端,试通过分析计算v2 的最小值。
6.如图所示,水平传送带长为L=11.5m,以速度v=7.5m/s沿顺时针方向匀速转动。
在传送带的A端无初速释放一个质量为m=1kg的滑块(可视为质点),在将滑块放到传送带的同时,对滑块施加一个大小为F=5N、方向与水平面成θ=370的拉力,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度大小为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求滑块从A端运动到B端的过程中:(1)滑块运动的时间;(2)滑块相对传送带滑过的路程。
7.如图所示,足够长的水平传送带以速度v匀速运动。
质量分别为2m、m的小物块P、Q,用不可伸长的轻软细绳,通过固定光滑小环C相连。
小木块P放在传送带的最右端,恰好处于静止状态,C、P间的细绳水平。
现有一质量为m的子弹以v0=9 m/s的速度射入小物块P并留在其中。
重力加速度g取10 m/s2,子弹射入物块P的时间可以忽略不计。
求:(1)小物块P与传送带间的滑动摩擦因数;(2)从子弹射入小物块P至细绳再次拉直的时间;(3)要使小物块P不从传送带的左端离开传送带,传送带至少多长?8.如图所示,传送带与地面倾角,从A到B长度为16m,传送带以的速度逆时针转动。
在传送带上端A无初速地放一个质量为的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为煤块在传送带上经过会留下黑色划痕已知,,求:煤块从A到B的时间。
煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。
若传送带逆时针运转的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间是多少?9.传送带被广泛应用于各行各业.由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同.如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的夹角θ=37°,在电动机的带动下以v=2 m/s的速率顺时针方向匀速运行.M、N为传送带的两个端点,M、N两点间的距离L=7 m.N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住.在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1 kg,且均可视为质点,O、M间距离L1=3 m.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦.(1) .金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过2 s到达M端,求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1;(2) .木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞.已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前、后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5.求与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离.10.如图甲所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=1 kg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8:求:(1)物体与传送带间的动摩擦因数;(2)0~8 s内物体机械能的增加量;(3)物体与传送带摩擦产生的热量Q。
11.皮带式传送机示意图如图所示,传送带与水平方向的角度θ=18º,传送带的传送距离为L=51.8m,它始终以v=1.4m/s的速度运行。
在传送带的最低点,漏斗中的煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为0),煤与传动带之间的动摩擦因数μ=0.40。
求从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t;本题计算中取sin18º=0.31,cos18º=0.95,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10m/s2。
12.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。
如图所示为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持的恒定速率运行。
一质量为的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。
设行李与传送带间的动摩擦因数,A.B间的距离,g取,求:(1)行李从A处传送到B处所需时间;(2)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处,求传送行李的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
13.皮带传输装置示意图的一部分如下图所示,传送带与水平地面的夹角A、B 两端相距12m,质量为M=1kg的物体以=14.0m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带顺时针运转动的速度=4.0m/s(g取),试求:(1)物体从A点到达B点所需的时间;(2)若物体能在传送带上留下痕迹,物体从A点到达B点的过程中在传送带上留下的划痕长度。
14.如图所示,传送带与地面的倾角θ=37°,A到B的长度为L=7.25m,传送带以υ0=5 m/s的速度逆时针转动.在传送带上端A无初速放一个质量为m=1k g的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2 .(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求物体从A运动到B所需的时间是多少?(2)若物体在传送带上可以留下划痕,求划痕的长度?参考答案1.BC【解析】【分析】由题意可知,小墨块先向左做匀减速直线运动,后反向匀加速直线运动到与皮带共速,最后和皮带保持相对静止,匀速回到B点;【详解】①第一阶段,设小墨块向左做匀减速运动的时间为,加速度大小为由牛顿第二定律可知,,解得:根据速度与时间的关系:,解得:则小墨块向左匀减速的位移大小:故墨块继续反向匀加速,加速度大小仍然为②第二阶段,设墨块反向匀加速与皮带达到共速所用的时间为,则,解得:反向匀加速相对地面走过的位移大小为:故墨块继续随皮带一起匀速运动③第三阶段,设墨块虽皮带一起匀速返回到B点所用的时间为,则故小墨块先做匀减速运动,然后做匀加速运动,最后和皮带一起匀速回到B点,选项A错误;小墨块相对地面向左运动的最大距离为4.5 m,选项B正确;小墨块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间是:,选项C正确;第一阶段墨块和皮带相对滑动的距离为:第二阶段墨块和皮带相对滑动的距离为:两过程中,墨块一直相对皮带向左运动,故皮带上留下的墨迹长度为:,故D错误;故本题正确答案选BC。
【点睛】本题关键是明确滑块的受力情况和运动情况,然后分阶段根据牛顿第二定律列式求解加速度,再根据运动学公式列式求解,弄清楚运动过程和受力情况是关键。
2.AC【解析】【详解】当水平传送带静止时,物块受到水平向左的滑动摩擦力做匀减速直线运动。
若传送带逆时针转动,物块通过传送带时,受到的滑动摩擦力仍水平向左,大小不变,则加速度不变,可知物块仍落在P点,选项A正确,B错误。
设物块滑上传送带时速度为v0,传送带的速度为v。
当v0>v时,物块滑上传送带可能一直做匀减速运动,加速度与传送带静止时相同,当滑到传送带右端时,速度与传送带静止时相同,则物块仍落在P点。
物块也可能先做匀减速运动,后来与传送带一起做匀速运动,滑到传送带右端时,速度大于传送带静止时速度,则物块落在P点右侧。
当v0=v时,物块滑上传送带时两者相对静止,一起做匀速运动,则物块落在P点右侧。