备考高考物理专题1.11动力学中的传送带问题精准突破（含解析）

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1、专题1.11动力学中的传送带问题【专题诠释】1.水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0v返回时速度为v，当v0

2、速后以a2加速【高考领航】【2019·全国卷Ⅲ】如图a，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图b所示，木板的速度v与时间t的关系如图c所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由题给数据可以得出(　　)A．木板的质量为1kgB．2～4s内，力F的大小为0.4NC．0～2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】　AB【解析】　木板和实验

3、台间的摩擦忽略不计，由题图b知，2s后木板滑动，物块和木板间的滑动摩擦力大小F摩＝0.2N。由题图c知，2～4s内，木板的加速度大小a1＝m/s2＝0.2m/s2，撤去外力F后的加速度大小a2＝m/s2＝0.2m/s2，设木板质量为m，据牛顿第二定律，对木板有：2～4s内：F－F摩＝ma1,4s以后：F摩＝ma2，解得m＝1kg，F＝0.4N，A、B正确。0～2s内，木板静止，F＝f，由题图b知，F是均匀增加的，C错误。因物块质量不可求，故由F摩＝μm物g可知动摩擦因数不可求，D错误。【技巧方法】1.涉及传送带的动力学问题分析时抓住两个

4、时刻(1)初始时刻，比较物块速度与传送带速度关系，判断物块所受的摩擦力性质与方向，进而判断物块开始阶段的运动性质。(2)物块与传送带速度相同时刻，再次判断物块所受的摩擦力性质与方向，进而判断下阶段物块的运动性质。2.涉及传送带的动力学问题分析时注意一个问题：要判断物块速度与传送带速度相同时，物块有没有完成整个运动过程。【最新考向解码】【例1】(2019·江西新余四校高三第二次联考)如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下始终保持v0＝7m/s的速率运行。现把一质量为4kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端

5、，经一段时间后工件被传送到h＝8m的高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ＝，取g＝10m/s2。在这段时间内，工件的速度v、位移x、加速度a、所受合外力F随时间t变化的图象正确的是(　　)【答案】　A【解析】　根据题意可知，皮带的总长度L＝＝16m，工件刚放上皮带时受重力、支持力、沿皮带向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可知，a＝＝＝μgcos30°－gsin30°＝m/s2＝2.5m/s2，工件做匀加速直线运动，当工件速度达到与皮带速度相同时，工件运动的位移x＝＝m＝9.8m

6、达到与皮带速度相同后，由于fmax＝μmgcos30°＝mg>mgsin30°＝mg，所以工件与皮带保持相对静止，做匀速直线运动。综上所述，对应图象中，A正确，B、C、D错误。【例2】(2019·海口模拟)如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1.工件滑上A端瞬时速度vA＝4m/s，到达B端的瞬时速度设为vB，则(g取10m/s2)(　　)A．若传送带不动，则vB＝3m/sB．若传送带以速度v＝4m/s逆时针匀速转动，vB＝3m/sC．若传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，vB＝3m/sD

7、．若传递带以速度v＝2m/s顺时针匀速转动，vB＝2m/s【答案】ABC【解析】：.若传送带不动，由匀变速运动规律可知v－v＝－2as，a＝μg，代入数据解得vB＝3m/s，当满足选项B、C、D中的条件时，工件所受滑动摩擦力跟传送带不动时一样，还是向左，加速度还是μg，所以工件到达B端时的瞬时速度仍为3m/s，故选项A、B、C正确，D错误．【例3】(2019·四川成都模拟)如图所示，传送带与地面倾角θ＝37°，从A到B长度为L＝10.25m，传送带以v0＝10m/s的速率逆时针转动．在传送带上端A无初速度地放一个质量为m＝0.5kg的黑

8、色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5.煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹．已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：(1)煤块从A到B的时间；(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度．