江苏高考物理复习第三章牛顿运动定律课时26动力学中的传送带问题.docx

26 动力学中的传送带问题方法点拨传送带靠摩擦力带动(或阻碍)物体运动，物体速度与传送带速度相同时往往是摩擦力突变(从滑动摩擦力变为无摩擦力或从滑动摩擦力变为静摩擦力)之时1(多选)如图1所示，水平传送带A、B两端相距x4 m，以v04 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)无初速度地轻放在A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕已知煤块与传送带间的动摩擦因数0.4，取重力加速度大小g10 m/s2，则煤块从A运动到B的过程中()图1A煤块从A运动到B的时间是2.25 sB煤块从A运动到B的时间是1.5 sC划痕长度是0.5 mD划痕长度是2 m2(多选)(2017江西丰城模拟)质量均为m的两物块1和2之间用一根不可伸长的细线相连，两物块一起在光滑水平桌面上以速度v0匀速运动，某时刻物块1到达桌面的右边缘，如图2所示当物块1滑上与桌面等高的水平传送带后，经过一段时间到达传送带的最右端，若传送带的速度大于v0且保持不变，物块1和物块2与传送带间的动摩擦因数分别为1、2(12)，则在此过程中(不考虑桌子边缘与传送带间的缝隙，细线的长度小于传送带的长度)()图2A物块2在桌面上可能先做匀加速运动后做匀速运动B两物块都在传送带上时，它们所受的摩擦力一定不相等C两物块在任何时刻的速度和加速度都相等D可能存在物块1与物块2加速度不相等的阶段3(2017四川绵阳二诊)如图3所示，大型物流货场传送带倾斜放置，与水平面的夹角保持不变传送带可向上匀速运动，也可向上加速运动；货箱M与传送带间保持相对静止，设受传送带的摩擦力为Ff.则()图3A传送带加速运动时，Ff的方向可能平行传送带向下B传送带匀速运动时，不同质量的货箱，Ff相等C相同的货箱，传送带匀速运动的速度越大，Ff越大D相同的货箱，传送带加速运动的加速度越大，Ff越大4(多选)(2017四川绵阳第一次段考)匀速转动的长传送带倾斜放置，传动方向如图4所示，在顶部静止放上一物块，在物块下滑过程中，规定沿传送带向下为正，下列描述物块运动过程中的vt、at图象，可能正确的是()图45(2018四川泸州一检)如图5所示，倾角为的足够长传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为v1.一个物块从传送带底端以初速度大小v2(v2v1)上滑，同时物块受到平行于传送带向上的恒力F作用，物块与传送带间的动摩擦因数tan ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块运动的vt图象不可能是()图56(2017江西省赣中南五校联考)如图6所示，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，若右端与一倾角为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的动摩擦因数0.2，试问：图6(1)物块到达传送带右端的速度大小；(2)物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度(sin 370.6，g取10 m/s2)7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7所示，一倾斜放置的传送带与水平面的夹角37，在电动机的带动下以v2 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L7 mN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L13 msin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦图7(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1；(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20.5.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的距离答案精析1BD根据牛顿第二定律，煤块的加速度a4 m/s2，煤块运动到与传送带速度相等时的时间t11 s，位移大小x1at122 mx，此后煤块与传送带以相同的速度匀速运动至B端，所以划痕长度即为煤块相对于传送带的位移大小，即xv0t1x12 m，选项D正确，C错误；煤块匀速运动的位移x2xx12 m，煤块匀速运动的时间t20.5 s，则煤块从A到B运动的总时间tt1t21.5 s，选项B正确，A错误2AD物块1滑上传送带后，在物块1所受滑动摩擦力的作用下，物块1和物块2均做匀加速运动；如果在物块2滑上传送带之前，物块1的速度已经等于传送带的速度，则此后物块1、2均做匀速直线运动，故A正确；两物块都在传送带上时，如果两物块速度与传送带相同，则两物块所受静摩擦力相等，均为零，故B错误；如果物块2滑上传送带时，物块的速度小于传送带的速度，由于两个物块与传送带间的动摩擦因数12，则加速度a1tan ，即A先做匀加速运动，并设其速度能达到传送带的速度v2 m/s，然后做匀速运动，到达M点金属块由O运动到M，有L1at12vt2，且t1t2t，vat1，根据牛顿第二定律有1mgcos 37mgsin 37ma，解得t11 st2 s，符合题设要求，加速度a2 m/s2.解得金属块与传送带间的动摩擦因数11.(2)由静止释放后，木块B沿传送带向下做匀加速运动，设其加速度大小为a1，运动距离LON4 m，B第一次与P碰撞前的速度大小为v1，则有a1gsin2gcos 2 m/s2，v14 m/s，由2tan 可知，与挡板P第一次碰撞后，木块B以速度大小v1被反弹，先沿传送带向上以加速度大小a2做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离