专题05 传送带模型(原卷版)

2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

专题05 传送带模型

特训目标 特训内容

目标1 高考真题（1T—2T）

目标2

水平传送带模型（3T—7T）

目标3 倾斜传送带模型（8T—14T）

目标4 电磁场中的传送带模型（15T—18T）

【特训典例】

一、高考真题

1．（2020年海南卷）如图，光滑的四分之一圆弧轨道PQ

竖直放置，底端与一水平传送带

相切，一质量

a1kgm=

的小物块a

从圆弧轨道最高点P

由静止释放，到最低点Q

时与另一质

量

b3kgm=

小物块b

发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知圆弧轨道半径0.8mR=，传送带

的长度L=1.25m，传送带以速度1m/sv=顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数

0.2

=

，2

10m/sg=

。求

（1）碰撞前瞬间小物块a

对圆弧轨道的压力大小；

（2）碰后小物块a

能上升的最大高度；

（3）小物块b

从传送带的左端运动到右端所需要的时间。

2．（2022年辽宁卷）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v

1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角37

=

，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送

方向以速度v

2=1.6m/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）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a

；

（2）小包裹通过传送带所需的时间t

。

二、水平传送带模型

3．如图甲所示，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移

与时间的变化关系如图乙所示。图线的0～3s段为抛物线，3～4.5s段为直线，（t

1=3s时x

1=3m）

（t

2=4.5s时x

2=0）下列说法正确的是 （ ）

A．传送带沿逆时针方向转动

B．传送带速度大小为 1m/s

C．物块刚滑上传送带时的速度大小为 2m/s

D．0~4.5s内摩擦力对物块所做的功为-3J

4．如图所示，一小物块以初速度v

滑上水平传送带的左端，最后恰好停在传送带右端，已

知该过程中传送带一直保持静止不动，传送带两端水平间距为ns

（n

为整数）。在从左端算

起的第k

个s

段（k

为不为零的自然数，且kn），物块滑动时间为

kt

。下列说法正确的是

（ ）

A

．2

[(1)()]

ks

tnnknnk

v=−+−−

B

．2

[()(1)]

ks

tnnknnk

v=−−−−

C．若传送带顺时针转动，物块以速度v

滑上传送带，则物块滑到传送带右端时速度为零

D．若传送带逆时针转动，物块以速度v

滑上传送带，则物块一定从传送带右端滑离传送带

5．如图所示，水平传送带以速度

1v

匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻

绳相连，=0t时刻P在传送带右端具有速度

2v

，P与定滑轮间的绳水平，

0=tt

时刻P离开传

送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。下列描述小物体P速度随时间变化的图像中可能

的是（ ）

A． B．

C． D．

6．如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与

物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。

物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为

m

，物块与传送带间的动摩擦因数为

，重力加速度为g

，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

0x

为已知量，则（ ）

A．

00~x过程，物块所受摩擦力方向向左

B．

00~2xx过程，物块做匀速运动

C．弹簧的劲度系数为

0mg

x

D．运动到

03x处时，物块的加速度大小为

2g

7．如图所示，水平轻弹簧一端固定，另一端与滑块连接，当滑块轻放在顺时针转动的水平

传送带上瞬间，弹簧恰好无形变。在滑块向右运动至速度为零的过程中，下列关于滑块的速

度v

、加速度a

随时间t

，滑块的动能E

k、滑块与弹簧的机械能E

随位移x

变化的关系图像

中，可能正确的是（ ）

A． B．C．

D．

二、倾斜传送带模型

8．如图所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率

0v

顺时针运行。质量为m

木块以初动能

k0E

从

传送带的底端滑上传送带。木块在传送带上运动全过程中，关于木块的动能

kE

随路程s

变

化关系的图像不可能

．．．的是（ ）

A． B．

C． D．

9．如图所示，某工厂需要利用质量为300kg

的物体B

通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带

将质量为200kg

的物体A

从传送带底端（与地面等高）由静止开始传送到距离地面H

高处，

已知传送带倾角为o

30，

与货物接触面间动摩擦因数为3

6，传送带以5m/s

的速度顺时针转

动，物体B

最初距离地面6.5m

且落地后不反弹。某时刻将A

释放，最终A

刚好到达顶端，g

取

2

10m/s。则（

）

A．释放后瞬间物体A

的加速度大小为2

15m/sa=

B．13.1mH=

C．此过程中物体A

会有2次与传送带达到共速

D．整个过程由于摩擦而产生的热量为12650

J

3

10．如图所示，倾角30

=

的传送带以大小为4m/s

的速度顺时针匀速运行，一质量为1kg

的工件（视为质点）以大小为

8m/s的初速度从传送带的底端A

冲上传送带，并恰好能到达

传送带的顶端B

。工件与传送带间的动摩擦因数为3

5，取重力加速度大小2

10m/sg=

。下

列说法正确的是（ ）

A．工件沿传送带上滑的时间为2.5s

B．工件返回A

端时的速度大小为

42m/s

C．工件在传送带上滑行的过程中，摩擦力对工件做的功为18J−

D．工件在传送带上滑行的过程中，因摩擦产生的热量为36J

11．如图所示，足够长的倾斜传送带以2.4m/sv=

的速度逆时针匀速转动，传送带与水平面

的夹角37

=，某时刻同时将A、B物块（可视为质点）轻放在传送带上，已知A、B两物

块释放时间距为0.042m，与传送带间的动摩擦因数分别为

AB0.750.5

==、，设最大静摩擦

力等于滑动摩擦力，取sin370.6=

，cos370.8=

，重力加速度2

10m/sg=

，则下列说法中

正确的是（ ）

A．物块B始终沿斜面向下做匀加速直线运动

B．物块B最终一定能追上物块A

C．在0.54st=

前，A、B两物块之间的距离先增大后不变

D．在0.24st=

时，A、B物块速度大小相等

12．如图甲所示，倾角为θ

的足够长的传送带以恒定的速率

0v

沿逆时针方向运行。0=t

时，

将质量1mkg=

的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的vt−

图像如图乙所

示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度2

10m/sg=，则（ ）

A．传送带的速率

010m/sv=

B．传送带的倾角30

=

C．物体与传送带之间的动摩擦因数0.5µ=

D．0~2.0s内物体在传送带上留下的痕迹为5m

13．如图所示，倾斜的传送带顺时针方向匀速转动，速度大小为v

，传送带的两轮中心间距

离是L

，倾角为

。某时刻把一个质量为m

可视为质点的小木块无初速度放到传送带的中点。

已知木块与传送带之间的动摩擦因数为

，关于木块的运动，下列说法正确的是（ ）

A．木块可能保持静止

B．木块可能先沿传送带向下做匀加速直线运动，再做匀速运动直到离开

C．木块和传送带由于摩擦在传送带上留下痕迹的长度可能等于

2L

D．木块在传送带上一定是一直做匀加速直线运动，直到离开