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高中物理专题练习《皮带模型》

如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v 1沿顺时针方向转动,传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面。

一物体以恒定速率v 2沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,速度为v 2′,则下列说法中正确的是A .只有v 1= v 2时,才有v 2′= v 1B .若v 1> v 2时,则v 2′= v 1C .若v 1< v 2时,则v 2′= v 1D .不管v 2多大,总有v 2′= v 2答案:C来源:题型:单选题,难度:理解如图所示,物体从曲面上的Q 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的P 点。

若传送带逆时针转动,再把物体放到Q 点自由滑下,那么A .它仍落在P 点B .它将落在P 点左边C .它将落在P 点右边D .它可能落不到地面上答案:A来源:题型:单选题,难度:理解如图所示,一水平传送带以不变的速度v 向右运动。

将质量为m 的小物块A 轻放在其左端,经t s 后,物体A 的速度也变为v ,再经t s 到达右端,下列说法中不正确的是A.后t s 内A 与传送带间无摩擦力B.A 从左端运动到右端的过程中,平均速度为3 v /4C. A 与传送带之间的动摩擦因数为v/gtD.传送带对物体做的功和物体对传送带做功的绝对值相等答案:D Q P来源:题型:单选题,难度:理解如图所示,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,传送带与煤块都是静止的。

现让传送带以恒定的加速度a开始运动,当其速度达到υ后,便以此速度做匀速运动。

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。

关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g)A.μ与a之间一定满足关系μ≥a/gB.黑色痕迹的长度为(a-μg)υ2/(2a2)C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为υ/(μg)D.煤块与传送带由于摩擦而产生的热量为mυ2/2答案:C来源:题型:单选题,难度:理解如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动,现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的P处,已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ,为保持木板的速度不变,从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中,必须对木板施一水平向右的作用力F,此过程中力F要对木板做功的数值是A.mv2/4 B .mv2/2C.mv2D.2mv2答案:C来源:题型:单选题,难度:理解如图所示,水平传送带A、B间距离为10m,以恒定的速度1m/s匀速传动。

现将一质量为0.2 kg的小物体无初速放在A端,物体与传送带间滑动摩擦系数为0.5,g取10m/s2,则物体由A运动到B的过程中传送带对物体做的功为()(A)零 (B)10J (C)0.1J (D)除上面三个数值以外的某一值答案:C来源:题型:单选题,难度:应用如图所示,静止的传送带上有一木块A正在匀速下滑,当传送带突然向上开动时,木块滑到底部所需的时间t与传送带静止不动时所需时间t'相比A.t=t'B.t>t'C.t<t'D.无法判断答案:A来源:题型:单选题,难度:应用如图所示,静止的倾角为α的传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带向上传动时,木块从顶端滑到底端所需的时间t与传送带不动所需的时间t0相比较,正确的是()A、t=t0B、t>t0C、t<t0D、无法比较答案:A来源:题型:单选题,难度:理解如图所示,一小物体m ,由固定不动的曲面顶端自由释放而滑下,后经过一水平放置的粗糙的传送带之后,而落于水平地面上。

若传送皮带没运动时,物体滑过传送带落于地面S处。

当传送带如图示的逆时针方向运转时,若仍将物体由原处释放,它将落在:A、S处B、S处左方C、S处右方D、不能确定,因皮带速率未知答案:A来源:题型:单选题,难度:应用如图所示,传送带不动时,物块由皮带顶端A从静止开始滑下到皮带底端B用的时间是t,则A.当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定大于tB.当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于tC.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定等于tD.当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t答案:BD来源:题型:多选题,难度:理解如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到刚相对静止这一过程,下列说法正确的是A.物体受到静摩擦力B.传送带受到静摩擦力C.物体相对地面的位移为22gμvθABD.传送带上留下的摩擦痕迹长度为2 2g μv答案:CD来源:题型:多选题,难度:理解水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一小工件放到传送带上。

设工件初速为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。

设工件质量为m,它与传送带间的滑动摩擦系数为μ,则在工件相对传送带滑动的过程中( )A.滑摩擦力对工件做的功为mv2/2B.工件的机械能增量为mv2/2C.工件相对于传送带滑动的路程大小为v2/2μgD.传送带对工件做为零答案:ABC来源:题型:多选题,难度:理解一水平方向足够长的传送带以恒定的速度1ν沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率2ν沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间后又返回光滑水平面上,其速率为2ν',下列说法中正确的是A.若1ν<2ν,则2ν'=1νB.若1ν>2ν,则2ν'=2νC.不管2ν多大,总有2ν'=2νD.若1ν=2ν,才有2ν'=1ν答案:AB来源:题型:多选题,难度:理解如图所示,一物体沿倾斜的传送带向下滑动。

第一次它以初速度υ0从传送带顶端匀速下滑,直至底端。

第二次它仍以初速度υ0从传送带顶端匀速下滑,当滑至传送带的中点时,传送带突然开动,以初速度υ0向上运动,并保持速度不变,那么在传送带开始移动后[ ]A.物体继续下滑,第二次滑行的时间较长B.物体继续下滑,滑行的时间与第一次相同C.物体继续下滑,滑至底端时相对于地面的速度与第一次相同D.物体继续下滑,滑至底端时相对于地面的速度比第一次小答案:BC来源:题型:多选题,难度:理解如图所示,小型工作P 以速率v 1在光滑水平工作台上滑行;水平传送带AB 段的长为L ,以速度v 2运行。

工作P 从A 处滑上传送带,与传送带间的动摩擦因数为μ,在达到B 点之前已经与传送带保持相对静止。

讨论工件P 在传送带上由A 运动到B 所用的时间。

答案:当v 1<v 2时,t =221222)(gv v v v L μ-+;当v 1>v 2时,t =221222)(gv v v v L μ--;当v 1=v 2时,t =21v L v L =来源:题型:计算题,难度:应用如图所示,传送带的水平部分ab=2 m,斜面部分bc=4 m,bc 与水平面的夹角α=37°。

一个小物体A 与传送带的动摩擦因素μ=0.25,传送带沿图示的方向运动,速率v=2 m/s 。

若把物体A 轻放到a 处,它将被传送带送到c 点,此过程中物体A 不会脱离传送带。

求物体A 从a 点被传送到c 点所用的时间。

(g=10 m/s 2)答案:解:物体A 轻放在a 点后摩擦力作用下向右做匀加速直线运动直到和传送带速度相等。

在这一过程中有a 1=mg m μ =μg 。

s 1=2222v v a g μ= =0.8m <ab 经历时间为t 1=1v a =0.8 s 此后随传送带运动到b 点的时间为t 2=1ab s v - =0.6 s 当物体A 到达成bc 斜面后,由于mgsin α=0.6mg >μmg cos α=0.2mg,所以物体A 将再次沿传送带做匀加速直线运动。

其加速度大小为a 2=(mg sin α-μmgcos α)/m=4 m/s 2物体A 在传送带bc 上所用时间满足232312bc vt a t =+ 代入数据得t 3=1 s(负值舍去)财物体A 从a 点被传送到c 点所用时间为t=t 1+t 2+t 3=2.4 s来源:题型:计算题,难度:应用某传动装置的水平传送带以恒定速度v o=5m/s运行,将一块底面水平的粉笔轻轻地放在传送带上,发现粉笔块在传送带上留下一条长度l=5m的白色划线,稍后,因传动装置受到阻碍,传送带做匀减速运动,其加速度的大小为a o=5m/s2。

传动装置受阻后,①粉笔块是否能在传送带上继续运动:若能,它沿皮带继续滑动的距离l`=?②若要粉笔块不能继续在传送带上滑动,则皮带做减速运动时,其加速度a o大小应限制在什么范围内?答案:①右滑,2.5m,② a o 2.5m/s2来源:题型:计算题,难度:应用如图所示,在光滑水平面上, 质量为M的小车正以速度v向右运动, 现将一个质量为m的木块无初速地轻轻地放上小车, 由于木块和小车间的摩擦力作用, 小车的速度将发生变化, 为使小车保持原来的运动速度, 必须及时对小车施加一向右的水平力F. 当力F 作用一段时间后把它撤去时, 木块恰能随小车一起以速度v共同前进. 求:(1) 此过程中水平恒力F对小车所做的功多大?(2) 为使木块不从小车上掉下来, 木块放在小车上的位置至少距小车左端多远?答案:(1) mv 2 (2) mv 2/2F来源:题型:计算题,难度:理解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。

初始时,传送带与煤块都是静止的。

现让传送带以恒定的加速度a 0开始运动,当其速度达到v 0后,便以此速度做匀速运动。

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。

答案:解: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,煤块加速度a 由牛顿定律可得a=μg ① 传送带由静止开始加速到速度等于υ0经历时间t 0,则有:000t a =υ ②煤块则由静止加速到υ0经历时间T ,同理有:T a =0υ ③当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。

从图可得:传送带上留下的黑色痕迹的长度()0021v t T L -=④ 由以上各式得:2001121v a g L ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=μ υ来源:2006年高考理综3题型:计算题,难度:理解将一个粉笔头轻放在以2 m/s 的恒定速度运动的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4 m 的划线,若该传送带改做匀减速直线运动,加速度大小为1.5 m/s 2,并且在传送带开始做匀减速直线运动的同时,将另一个粉笔头轻放在传送带上,该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线?(g = 10m/s 2)答案:粉笔头在传送带上受滑动摩擦力的作用而做匀加速直线运动,设其加速度为a ,经过时间t 达到相同速度,粉笔头在传送带上滑行的距离为s ,则有μ mg = m a (1分) v 0 = a t (1分)s = v 0 t − 21a t 2 (1分) 代入数据解得 a = μ g = 0.5 m/s 2 (1分) 另一粉笔头放在传送带上时,它受摩擦力运动的加速度相同,粉笔头加速,传送带减速,达到速度相同时,粉笔头减速的加速度小于传送带减速的加速度,粉笔头相对传送带向前滑动.其速度时间图象如图所示.取得相同速度时粉笔相对传送带向前滑动的距离s 1 = v 0 t −21a' t 2 −21a t 2 (2分),v 0 − a' t = a t (2分)由此解得 s 1 = ()a a v '+220= 1 m t = 1 s v = a t = 0.5 m/s (2分)v v取得相同速度后粉笔向前滑动的距离s 2 = v 2 / 2a − v 2 / 2a' = 1 / 6 m <s 1 (2分) 所以粉笔在传送带上留下的划线的长度为s 1 = 1 m (2分)来源:题型:计算题,难度:应用如图所示,水平传送带AB 长L=8.3m ,质量为M=1kg 的木块随传送带一起以υ1=2m/s 的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5;当木块运动至最左端A 点时,一颗质量为m=20g 的子弹以υ0=300m/s 水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s ,以后每隔1s 就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g 取10m/s 2;求:(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A 点的最大距离是多少? (2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?(3)从第一颗子弹射中木块到第二颗子弹击中木块前的过程中,子弹、木块和传送带这一系统所产生的内能是多少?(g 取10m/s 2)答案:解(1)第一颗子弹射入木块过程中动量守恒'+=-110Mv mu Mv mv 解得:s m v /31=' 木块向右作减速运动 加速度2/5s m g a ==μ木块速度减小为零所用时间为s s av t 16.011<='=所以木块在被第二颗子弹击中前向右运动离A 点最远时,速度为零,移动距离为av s 2211'=解得m S 9.01=(2)在第二颗子弹射中木块前,木块再向左作加速运动,时间s s s t 4.06.012=-= 速度增大为s m at v /222==(恰与传递带同速)向左移动的位移为m at s 4.021222==所以两颗子弹射中木块的时间间隔内,木块总位移m s s s 5.0210=-=方向向右 第16颗子弹击中前,木块向右移动的位移为m s s 5.7150==第16颗子弹击中后,木块将会再向右先移动0.9m ,总位移为m m 3.84.8> 木块将从B 端落下。

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