小专题传送带问题(水平传送带和倾斜传送带)1.(单选)物块从光滑斜面上的P点自由滑下通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q 点.若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动,使传送带随之运动,如图所示,物块仍从P点自由滑下,则()A.物块有可能落不到地面B.物块将仍落在Q点C.物块将会落在Q点的左边D.物块将会落在Q点的右边2、(单选)如图所示,一物体放在倾角为θ的传输带上,且物体始终与传输带相对静止.关于物体所受到的静摩擦力,下列说法正确的是()A.当传输带加速向上运动时,加速度越大,静摩擦力越大B.当传输带匀速运动时,速度越大,静摩擦力越大C.当传输带加速向下运动时,静摩擦力的方向一定沿斜面向下图6 D.当传输带加速向下运动时,静摩擦力的方向一定沿斜面向上3.(多选)如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体到传送带左端的距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v 1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳,物体到达左端的时间分别为t1、t2,则下列说法正确的是()A.F1<F2B.F1=F2C.t1一定大于t2D.t1可能等于t24、(多选)如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4 m,以v0=2 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。
今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10 m/s2。
由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕。
则小煤块从A运动到B的过程中()A.小煤块从A运动到B的时间时 2 sB.小煤块从A运动到B的时间是2.25 sC.划痕长度是4 mD.划痕长度是0.5 m5、(多选)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运动情况的是()6 、水平传送带AB以v=200 cm/s的速度匀速运动,如图所示,A、B相距0.011 km,一物体(可视为质点)从A点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少?(g=10 m/s2)7、一水平传送带以2.0 m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2.0 m。
其右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4 m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2, 试问:(1)物块能否到达斜面顶端?若能则说明理由,若不能则求出物块沿斜面上升的最大距离。
(2)物块从出发到4.5 s末通过的路程。
(sin 37°=0.6,g取10 m/s2)8.(2006年·全国理综Ⅰ)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.起始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度.9、传送带与水平面夹角为37°,皮带以12 m/s的速率沿顺时针方向转动,如图3-3-10所示.今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.75,若传送带A到B的长度为24 m,g取10 m/s2,则小物块从A运动到B的时间为多少?10、如图所示的传送皮带,其水平部分AB长s AB=2m,BC与水平面夹角θ=37°,长度s BC =4m,一小物体P与传送带的动摩擦因数 =0.25,皮带沿A至B方向运行,速率为v=2m/s,若把物体P放在A点处,它将被传送带送到C点,且物体P不脱离皮带,求物体从A 点被传送到C点所用的时间.(sin37°=0.6,g=l0m/s2)解析1、传送带静止时,物块能通过传送带落到地面上,说明滑块在传送带上一直做匀减速运动.当传送带逆时针转动,物块在传送带上运动的加速度不变,由2202t v v as =+可知,滑块滑离传送带时的速度v t 不变,而下落高度决定了平抛运动的时间t 不变,因此,平抛的水平位移不变,即落点仍在Q 点.2、传输带加速向上运动时,对物体受力分析,由牛顿第二定律得f -mg sin θ=ma ,故加速度越大,摩擦力越大,A 正确;传输带匀速运动时,根据平衡条件得f =mg sin θ,静摩擦力与物体运行速度无关,B 错误;当传输带加速向下运动时,如果加速度小于g sin θ,摩擦力沿斜面向上,如果加速度大于g sin θ,摩擦力沿斜面向下,C 、D 错误.3、本题考查传送带模型的应用.不论传送带的速度大小是多少,物体与传送带间的滑动摩擦力是一样的,分析物体受力情况,其所受的合力为零,则F 1=F 2;因L 的大小未知,物块在传送带上的运动情况不能确定,所以t 1可能等于t 2.4、小煤块刚放上传送带后,加速度a =μg =4 m/s 2,由v 0=at 1可知,小煤块加速到与传送带同速的时间为t 1=v 0a =0.5 s ,此时小煤块运动的位移x 1=v 02t 1=0.5 m ,而传送带的位移为x 2=v 0t 1=1 m ,故小煤块在带上的划痕长度为l =x 2-x 1=0.5 m ,D 正确,C 错误;之后的x-x 1=3.5 m ,小煤块匀速运动,故t 2=x -x 1v 0=1.75 s ,故小煤块从A 运动到B 的时间t =t 1+t 2=2.25 s ,A 错误,B 正确。
5、小木块刚放上之后的一段时间内所受摩擦力沿斜面向下,由牛顿第二定律可得: mg sin θ+μmg cos θ=ma 1,小木块与传送带同速后,因μ<tan θ,小木块将继续向下加速运动,此时有:mg sin θ-μmg cos θ=ma 2,有a 1>a 2故B 、D 正确,A 、C 错误。
6、解析统一单位:v =200 cm/s =2 m/s ,x =0.011 km =11 m .开始时,物体受的摩擦力为f =μmg ,由牛顿第二定律得物体的加速度a =f m=μg =0.2×10 m/s 2=2 m/s 2.设经时间t 物体速度达到2 m/s ,由v =at 得:t 1=v a =22s =1 s. 此时间内的位移为:x 1=12at 12=12×2×12 m =1 m<11 m. 此后物体做匀速运动,所用时间:t 2=x -x 1v =11-12s =5 s. 故所求时间t =t 1+t 2=1 s +5 s =6 s. 答案 6 s7、[解析] (1)物块在传送带上先做匀加速直线运动μmg =m a 1①s 1=v 022a 1=1 m <L ②所以在到达传送带右端前物块已匀速 物块以v 0速度滑上斜面-mg sin θ=ma 2③物块速度为零时上升的距离s 2=-v 022a 2=13m ④由于s 2<0.4 m ,所以物块未到达斜面的最高点。
(2)物块从开始到第一次到达传送带右端所用时间t 1=2s 1v 0+L -s 1v 0=1.5 s ⑤ 物块在斜面上往返一次时间t 2=-2v 0a 2=23s ⑥ 物块再次滑到传送带上速度仍为v 0,方向向左-μmg =ma 3⑦向左端发生的最大位移s 3=-v 022a 3⑧ 物块向左的减速过程和向右的加速过程中位移大小相等4.5 s 末物块在斜面上速度恰好减为零故物块通过的总路程 s =L +3s 2+2s 3⑨ s =5 m8、解析:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a 小于传送带的加速度a 0.根据牛顿第二定律,可得a =μg设经历时间t ,传送带由静止开始加速到速度等于v 0,煤块则由静止加速到v ,有 v 0=a 0t ,v =at由于a <a 0,故v <v 0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用.再经过时间t ',煤块的速度由v 增加到v 0,有v 0=v +at '此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹. 设在煤块的速度从0增加到v 0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s 0和s ,有200012s a t v t '=+,202v s a = 传送带上留下的黑色痕迹的长度l =s 0-s由以上各式得20002v a g l a gμμ-=() 9、解析 小物块无初速度放在传送带上时,所受摩擦力为滑动摩擦力,方向沿斜面向下, 对小物块用牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma 解得a =12 m/s 2设小物块加速到12 m/s 运动的距离为x 1,所用时间为t 1由v t 2-0=2ax 1得x 1=6 m 由v t =at 1得t 1=1 s当小物块的速度加速到12 m/s 时,因mg sin θ=μmg cos θ,小物块受到的摩擦力由原来的滑动摩擦力突变为静摩擦力,而且此时刚好为最大静摩擦力,小物块此后随皮带一起做匀速运动.设AB 间的距离为L ,则L -x 1=v t 2解得t 2=1.5 s从A 到B 的时间t =t 1+t 2解得t =2.5 s. 答案 2.5 s10、解析:物体P 随传送带做匀加速直线运动,当速度与传送带相等时若未到达B ,即做一段匀速运动;P 从B至C 段进行受力分析后求加速度,再计算时间,各段运动相加为所求时间.P 在AB 段先做匀加速运动,由牛顿第二定律11111,,N F ma F F mg v a t μμ====,得P 匀加速运动的时间110.8s v v t a gμ===.22111112110.8m,22AB s a t gt s s vt μ===-=, 匀速运动时间120.6s AB s s t v-==. P 以速率v 开始沿BC 下滑,此过程重力的下滑分量mg sin37°=0.6mg ;滑动摩擦力沿斜面向上,其大小为μmg cos37°=0.2mg .可见其加速下滑.由牛顿第二定律233cos37cos37,0.44m/s mg mg ma a g μ︒-︒===,233312BC s vt a t =+,解得t 3=1s (另解32s t '=-,舍去). 从A 至C 经过时间t =t 1+t 2+t 3=2.4s .。